單線鐵路下承式栓焊簡支鋼桁梁橋課程設計

1、單線鐵路下承式栓焊簡支鋼桁梁橋課程設計姓 名：學 號：班 級：電 話：電子郵件：指導老師：設計時間：目錄第一章 設計資料1第一節(jié)基本資料1第二節(jié) 設計內容1第三節(jié) 設計要求2第二章 主桁桿件內力計算3第一節(jié)主力作用下主桁桿件內力計算3第二節(jié)橫向風力作用下的主桁桿件附加內力計算7第三節(jié)制動力作用下主桁桿件附加力計算8第四節(jié)疲勞內力計算10第五節(jié)主桁桿件內力組合12第三章 主桁桿件截面設計14第一節(jié) 下弦桿截面設計14第二節(jié) 上弦桿截面設計17第三節(jié) 端斜桿截面設計18第四節(jié) 中間斜桿截面設計20第五節(jié) 吊桿截面22第六節(jié) 腹桿高強度螺栓計算24第四章 弦桿拼接計算和下弦端節(jié)點設計26第一節(jié) E2

2、節(jié)點弦桿拼接計算26第二節(jié) E0節(jié)點弦桿拼接計算27第三節(jié) 下弦端節(jié)點設計28第五章 撓度計算及預拱度設計29第一節(jié) 撓度計算29第二節(jié) 預拱度設計30第六章 桁架梁橋空間模型計算32第一節(jié) 建立空間詳細模型32第二節(jié) 恒載豎向變形計算33第三節(jié) 恒載和活載內力和應力計算33第四節(jié) 自振特性計算34第七章 設計總結36下弦端節(jié)點設計圖37第一章 設計資料第一節(jié) 基本資料1設計規(guī)范：鐵路橋涵設計基本規(guī)范（TB10002.1-2005），鐵路橋梁鋼結構設計規(guī)范（TB10002.2-2005）。2結構輪廓尺寸：計算跨度L=74.4m，鋼梁分10個節(jié)間，節(jié)間長度d=7.44m，主桁高度H=10.23m

3、，主桁中心距B=5.75m，縱梁中心距c=2.0m，縱聯(lián)計算寬度B0=5.30m，采用明橋面、雙側人行道。3材料：主桁桿件材料Q345q，板厚40mm，高強度螺栓采用40B，精制螺栓采用BL3，支座鑄件采用ZG35、輥軸采用35號鍛鋼。4活載等級：中荷載。5恒載：（1）主桁計算橋面p1=10kN/m，橋面系p2=6.29kN/m，主桁架p3=14.51kN/m，聯(lián)結系p4=2.74kN/m，檢查設備p5=1.02kN/m，螺栓、螺母和墊圈p6=0.02（p2+p3+p4），焊縫p7=0.015（p2+p3+p4）；（2）縱梁、橫梁計算縱梁（每線）p8=4.73kN/m（未包括橋面），橫梁（每片

4、）p9=2.10kN/m。6風力強度W0=1.25 kN/m2，K1K2K3=1.0。7連接：工廠采用焊接，工地采用高強度螺栓連接，人行道托架采用精制螺栓，栓徑均為22mm、孔徑均為23mm。高強度螺栓設計預拉力N=200kN，抗滑移系數(shù)0=0.45。第二節(jié) 設計內容 1 主桁桿件內力計算； 2 主桁桿件截面設計； 3 弦桿拼接計算和下弦端節(jié)點設計； 4 撓度驗算和上拱度設計；5 空間分析模型的全橋計算。第三節(jié) 設計要求 1 主桁內力計算結果和截面設計計算結果匯總成表格。2 主桁內力計算表格項目包括：加載長度l、頂點位、面積、總面積、Npk、 Nkk、1+ 、(1+ )Nk、a、a max -

5、a、 (1+) Nk、NS、平縱聯(lián)風力Nw、橋門架風力Nw 、制動力NT、主力NINp (1+)NkNs、主+風NIININw (Nw )、主+風彎矩MII、主+制NIIININT、主+制彎矩MIII、NcmaxN I, NII/1.2, NIII/1.25、1+ f、NnNp+ (1+ f )Nk、吊桿下端彎矩MB。 3 主桁內力計算和截面設計計算推薦采用 Microsoft Excel 電子表格輔助完成。4 步驟清楚，計算正確，文圖工整。5 設計文件排版格式嚴格要求如下 ： (1) 版面按照 A4 紙張設置，豎排 (個別表格可以橫排) ，頁邊距推薦為上 2cm 、下 2cm、左 2.5cm

6、、右 1.5cm，頁眉 1.5cm、頁腳 1.75cm。 (2) 設計文件要求采用單一的 PDF 文件格式，按封面、目錄、正文 (包括表格、插圖)、節(jié)點圖順序，正文起始頁碼為第頁。 (3) 特別要求正文采用四號宋體和 New Times Roman 字體，段落采用單倍行距、段前0行、段后0.5行，不設置文檔網(wǎng)格的自動右縮進、不設置文檔網(wǎng)格的對齊網(wǎng)格；章名采用二號黑體居中 (新章起頁，章名前空兩行)；節(jié)名采用三號黑體居中 (節(jié)名前、后空一行)； (4) 特別要求正文內的表格完整、表格排版符合頁寬要求。(5) 特別要求正文內的圖形和節(jié)點圖完整、清晰。第二章 主桁桿件內力計算第一節(jié) 主力作用下主桁桿

7、件內力計算1恒載橋面p1=10kN/m，橋面系p2=6.29kN/m，主桁架p3=14.51kN/m，聯(lián)結系p4=2.74kN/m，檢查設備p5=1.02kN/m，螺栓、螺母和墊圈p6=0.02（p2+p3+p4），焊縫p7=0.015（p2+p3+p4）；每片主桁所受恒載強度p=10+6.29+14.51+2.74+1.02+0.02(6.29+14.51+2.74)+0.015(6.29+14.51+2.74)/2=17.69 kN/m，近似采用p=18 kN/m。 2影響線面積計算（1）弦桿影響線最大縱距影響線面積其余弦桿計算方法同上，計算結果列于下表中。 （2）斜桿 其余斜桿按上述方法

8、計算，并將其結果列于表2.1中。（3）吊桿3恒載內力4活載內力（1）換算均布活載k按及加載長度l查表求得，例如（2）沖擊系數(shù)弦桿、斜桿：吊桿：（3）靜活載內力Nk（4）活載發(fā)展均衡系數(shù)值： 其余桿件計算同上，并將其計算結果列于表2.1中。5列車橫向搖擺力產(chǎn)生的弦桿內力橫向搖擺力取S=100kN作為一個集中荷載取最不利位置加載，水平作用在鋼軌頂面。搖擺力在上下平縱聯(lián)的分配系數(shù)如下：橋面系所在平面分配系數(shù)為1.0，另一平面為0.2。上平縱聯(lián)所受的荷載下平縱聯(lián)所受的荷載搖擺力作用下的弦桿內力Ns=yS，y為弦桿在簡支平縱聯(lián)桁架的影響線縱距，例如： 上弦桿A1A3長度為兩個節(jié)間，受力較大的為第二個節(jié)間

9、，其影響線頂點對應于該節(jié)點交叉斜桿的交點O，影響線縱距：第二節(jié) 橫向風力作用下的主桁桿件附加內力計算1平縱聯(lián)效應的弦桿附加力依設計任務書要求，風壓W=K1K2K3W0=1.25kPa，故有車風壓W=0.8W=1.0 kPa。（1）下平縱聯(lián)的有車均布風荷載w下桁高H=10.12m，h=縱梁高+鋼軌軌木高=1.29+0.4=1.69m(2)上平縱聯(lián)的有車均布風荷載w上（1） 弦桿內力弦桿橫向風力影響線頂點對應位置和縱距同上述的搖擺力計算。上弦桿A1A3在均布風荷載w上作用下的內力為： 2橋門架效應的端斜桿和端下弦桿附加力橋門架所受總風力計算結果列于表中。第三節(jié) 制動力作用下主桁桿件附加力計算1下弦

10、桿制動力計算以下弦桿E2E4為例，將活載作如圖所示的布置，根據(jù)結構力學方法，當三角形影響線頂點左邊的活載之和等于右邊之和時，為產(chǎn)生最大桿力的活載布置位置。其余下弦桿件內力見表2.1。2端斜桿制動力計算E0E2桿力影響線頂點位置離左端點支點7.44m，設將列車荷載的第三軸重P1置于影響線頂點處。因為影響線為三角形，故根據(jù)結構力學所述的法則，若滿足下列條件，則該活載位置是產(chǎn)生最大桿力時的荷載將第四軸重或第二軸重放在頂點位置上均不滿足上述條件，故將上述活載即為產(chǎn)生最大桿力時的活載。求制動力第四節(jié) 疲勞內力計算1疲勞軸力計算疲勞荷載組合包括設計荷載中的恒載和活載（包括沖擊力、離心力，但不考慮活載發(fā)展系

11、數(shù)）。列車豎向活載包括豎向動力作用時，應將列車豎向靜活載乘以運營動力系數(shù)（1+f）。同時，第條又規(guī)定，焊接及非焊接（栓接）構件及連接均需要進行疲勞強度檢算，當疲勞應力均為壓應力時，可不檢算疲勞。疲勞計算采用動力運營系數(shù)弦、斜桿：吊桿：其余計算內力見表2.1。2吊桿疲勞彎矩計算沖擊系數(shù)橫梁、豎桿在框架面內的剛度系數(shù)式中E鋼的彈性模量；Ib，Is橫梁、豎桿在框架面內的慣性矩；L橫聯(lián)門楣最下端節(jié)點到橫梁重心軸的距離；L上弦節(jié)點中心到橫梁重心的距離。第五節(jié) 主桁桿件內力組合1主力組合2主力和附加力組合表2.1主桁桿件內力計算匯總表桿件名稱影響線恒載活載搖擺力附加力內力組合僅有軸力桿件疲勞計算內力加載長

12、度l頂點位面積總面積NpkNk=k1+（1+）Nk 7耂amax-a7老(1+)Nk7老Ns7老平縱聯(lián)風力Nw 7耂橋門架風力 Nw 7老制動力NT 7耈主力NI = Np+(1+)Nk +Ns 7耊主+風 NII = NI+ Nw(Nw) 7耂主+風 彎矩MII 7耆主+制NIII=NI+NT aamax-a(1+)NkNs平縱聯(lián)風力Nw橋門架風力 Nw制動力NT主力NI = Np+(1+)Nk +Ns主+風 NII = NI+ Nw(Nw)主+風 彎矩MII主+制NIII=NI+NT主+制 彎矩MIIINc = maxNI，NII/1.2，NIII/1.251+fma7耋Na=Np+（1+

13、f）Nk 7耂吊桿下端彎矩MB7耀m7耀Na=Np+（1+f）Nk 吊桿下端彎矩MB單位mmmkNkN/mkNkNkNkNkNkNkNkNkNkN·mkNkN·mkNkNkN·m項次1234567891011121314151617181920212223242526上弦桿A1A374.40 0.20 -43.29 -43.29 -779.22 46.34 -2006.06 1.245 -2497.54 0.3120 0.0123 1.0021 -2502.67 -31.54 -122.49 -3313.43 -3435.92 -3313.43 A3A574.40

14、 0.40 -64.93 -64.93 -1168.74 44.99 -2921.20 1.245 -3636.89 0.3214 0.0029 1.0005 -3638.68 -50.95 -197.87 -4858.37 -5056.24 -4858.37 下弦桿E0E274.40 0.10 24.35 24.35 438.30 47.77 1163.20 1.245 1448.18 0.3027 0.0216 1.0036 1453.41 164.97 298.26 63.4234.39 2056.68 2354.94 2291.07 34.69 1.16 1787.61 E2E474.

15、40 0.30 56.81 56.81 1022.58 45.49 2584.29 1.245 3217.44 0.3178 0.0065 1.0011 3220.91 294.37 532.19 221.14 4537.86 5070.05 4759.00 4537.86 1.16 4020.35 E4E474.40 0.50 67.64 67.64 1217.52 44.58 3015.39 1.245 3754.16 0.3243 0.0000 1.0000 3754.15 320.24 578.97 216.02 5291.91 5870.88 5507.93 5291.91 1.16

16、 4715.37 斜桿E0A174.40 0.10 -41.38 -41.38 -744.84 47.77 -1976.72 1.245 -2461.02 0.3027 0.0216 1.0036 -2469.90 -107.79 -3214.74 -3322.53 130.87 -3214.74 60.70 A1E266.13 0.10 32.70 32.19 579.42 48.70 1592.49 1.245 1982.65 0.2922 0.0321 1.0053 1993.24 2572.66 2572.66 1.16 2426.71 8.27 -0.51 79.28 -40.43

17、-50.34 -11.5104 11.8347 2.9724 -149.63 429.79 429.79 1.16 532.52 E2A357.87 0.10 -25.03 -22.99 -413.82 49.84 -1247.50 1.245 -1553.13 0.2664 0.0579 1.0096 -1568.11 -1981.93 -1981.93 1.16 -1860.91 16.53 2.04 63.56 129.66 161.43 -2.5635 2.8878 1.4813 239.12 -174.70 -174.70 1.16 150.41 A3E449.60 0.10 18.

18、39 13.79 248.22 51.22 941.94 1.245 1172.71 0.2117 0.1126 1.0188 1194.73 1442.95 1442.95 1.16 1340.87 24.80 -4.60 58.23 -267.86 -333.48 -0.7443 1.0686 1.1781 -392.88 -144.66 -144.66 1.16 -310.72 E4A541.33 0.10 -12.77 -4.60 -82.80 52.81 -674.38 1.245 -839.61 0.0986 0.2257 1.0376 -871.19 -953.99 -953.9

19、9 1.16 -865.09 33.07 8.17 54.83 447.96 557.71 -0.1485 0.4728 1.0788 601.66 518.86 518.86 1.16 519.63 豎桿EiAi14.88 0.50 7.44 7.44 133.92 70.42 523.92 1.510 791.13 0.1693 0.1550 1.0258 811.57 945.49 945.49 1.33 830.74 8.53, 105.43第三章 主桁桿件截面設計第一節(jié) 下弦桿截面設計一、中間下弦桿E4E41 初選桿件截面選用腹板1-388×22 翼緣2-460×

20、36每側有4排栓孔，孔徑d=23cm;2 剛度驗算3 拉力強度驗算式中為板厚的修正系數(shù)，依鋼橋規(guī)范max50mm板厚=315/345=0.913。4 疲勞強度驗算由表2.1可知Nmin=1217.52kN、Nmax=4715.37kN得拉拉桿件驗算式： 式中線路系數(shù)rd=1.0,損傷修正系數(shù)rn=1.0,板厚修正系數(shù)，查規(guī)范表3.27-2的桿件驗算截面為第類疲勞等級，查表3.27-1知其疲勞容許應力0=130.70MPa故，通過驗算。二、端下弦桿E0E21 初選截面選用腹板 1-428×10 翼緣 2-460×16毛、凈截面面積、毛截面慣性矩計算方法同上。凈截面慣性矩 2剛

21、度驗算,通過驗算。3 拉力強度驗算（1）主力作用N=2056.68kN（2）主力+制動力作用N=2291.07kN,制動力彎矩M=34.69kN·m1.25為主力+制動附加里作用驗算的放大系數(shù)。4 疲勞強度驗算由表2.1可知得拉拉桿件驗算式： 式中線路系數(shù)rd=1.0,損傷修正系數(shù)rn=1.0,板厚修正系數(shù)，查規(guī)范表3.27-2的桿件驗算截面為第類疲勞等級，查表3.27-1知其疲勞容許應力0=130.70MPa故，通過驗算。第二節(jié) 上弦桿截面設計以上弦桿A1A3為例。1 初選截面選用腹板1-412×18、翼緣2-460×242 剛度驗算3 總體穩(wěn)定性由y=64.7

22、4，查表內插求得j1=0.6448，通過驗算。4 局部穩(wěn)定驗算(1) 翼緣板按照鋼橋規(guī)范，查表，當50時，板件的寬厚比翼緣板，通過驗算。(2) 腹板按照鋼橋規(guī)范，查表，當50時，板件的寬厚比腹板，通過驗算。同理，設計計算其它上弦桿。第三節(jié) 端斜桿截面設計1 初選截面選用腹板1-412×18、翼緣2-600×24截面面積，慣性矩計算方法同上。2 剛度驗算，通過驗算。3 總體穩(wěn)定驗算(1) 主力作用由y=73.67, 查表得，通過驗算。（2）主力+橫向風力作用端斜桿E0A1在主力作用下位受壓桿件，在主力與橫向力作用下為壓彎桿。附加力為橫向力時，彎矩作用于主平面外。參照鋼橋規(guī)范第

23、條規(guī)定，對受壓并在一個主平面內手歪曲的桿件，總穩(wěn)定性計算公式為：換算長細比查表得式中系數(shù)，焊接桿件取1.8；h桿件兩翼緣板外距離，即截面寬度，h=460mm。因端斜桿采用H形截面，且失穩(wěn)平面為主桁平面，和彎矩作用平面不一致。按鋼橋規(guī)范第條，此可以用作所以應考慮彎矩因構件受壓而增大索引用的值1式中構件在彎矩作用平面內的長細比；E鋼材的彈性模量（MPa）；n1壓桿容許應力安全系數(shù)。主力組合時取用n1=1.7，應按主力組合采用；主力加附加力組合時取用n1=1.4，應按主力加附加力組合采用。通過驗算。(3) 主力+制動力作用依照鋼橋規(guī)范條規(guī)定，當驗算的失穩(wěn)平面和彎矩作用平面一致時，；所以應考慮彎矩因構

24、件受壓而增大所引用的值1式中構件在彎矩作用平面內的長細比；E鋼材的彈性模量（MPa）；n1壓桿容許應力安全系數(shù)。主力組合時取用n1=1.7，應按主力組合采用；主力加附加力組合時取用n1=1.4，應按主力加附加力組合采用。通過驗算。4 局部穩(wěn)定驗算同上，見表3.1。第四節(jié) 中間斜桿截面設計以斜桿E4A5為例。1 初選截面選用腹板1-428×10、翼緣2-460×16截面面積、慣性矩計算方法同上。2 剛度驗算，通過驗算。3 總體穩(wěn)定驗算 由，查表內插得，通過驗算。4 局部穩(wěn)定驗算(1) 翼緣板按照鋼橋規(guī)范，查表，當50時，板件的寬厚比翼緣板，通過驗算。(2)腹板按照鋼橋規(guī)范，查

25、表，當50時，板件的寬厚比腹板，通過驗算。5疲勞檢算由表2.1可知 可知E4A5為以壓為主的拉壓桿件，驗算公式為，通過驗算。6拉力強度驗算桿件同時承受拉力，故還應驗算其凈載面的拉力強度。，通過驗算。第五節(jié) 吊桿截面1 初選截面選用腹板1-428×12、翼緣2-260×16截面面積，慣性矩計算方法同上。2 剛度驗算鋼橋規(guī)范規(guī)定僅受拉力且長度16m的腹桿容許最大長細比為180，由表3.1可知x=53.68, y=138.51180，通過檢算。3 疲勞強度驗算吊桿無附加力，在主力作用下，吊桿除收到軸力外，還收到橫向鋼架作用產(chǎn)生的彎矩，故應檢算軸力與彎矩共同作用下的疲勞。由表2.1

26、可知 吊桿A1E1凈截面積Aj=119.84cm2, 毛慣性矩Imx=48862cm4。栓孔慣性矩；凈慣性矩表3-1 主桁桿件內力計算匯總表桿件名稱截面組合截面螺栓布置AmAjIx/Iyrx/rylx/lylx/ly構造要求局部穩(wěn)定總體穩(wěn)定疲勞驗算拉力強度翼緣腹板smj1j1srd rn（smax-smin）/rdrnsmaxrts0/rtrps0sjgs單位123456789101112131415161718項次mm×mmcm2cm2cm4cmcmMpaMpaMpaMpaMpakN·m上弦桿A1A32-460×24294.36250.8011552919.79

27、74437.590.759.2114.06112.330.64128.961-412×183895411.4974464.740.5022.8935.90A3A52-460×36424.32358.0816089419.4774438.210.636.0613.87114.500.65130.781-388×245844611.7474463.390.5016.1735.36下弦桿E0E22-460×16190.00160.567911120.4174436.460.6384.04130.70128.092001-428×102596011.6

28、974463.590.60181.59250E2E42-460×24294.96250.8011552919.7974437.590.75119.53130.70180.942001-412×183895411.4974464.740.50E4E42-460×36416.56350.3215992119.5974437.970.6199.85119.33151.06182.651-388×225843611.8474462.820.50斜桿E0A12-600×24362.16295.9214749820.18126562.6890.7512.1

29、315.3188.770.59117.001-412×188642015.45113873.670.5022.8939.47114.500.59140.40107.160.59146.25A1E22-460×16190.00160.567911120.41126561.990.63117.97130.70160.232001-428×102596011.69101286.580.60E2A32-460×20234.40197.609652620.29126562.340.6011.2017.0484.550.51101.461-420×1232

30、45111.77101286.010.6035.0044.40A3E42-460×16190.00160.567911120.41126561.990.6314.0617.1275.940.50100.78102.86130.7089.872001-428×102596011.69101281.580.6042.8044.63E4A52-460×16190.00160.567911120.41126561.990.6314.0617.1250.210.50100.7832.3652.2832.322001-428×102596011.69101281.5

31、80.6042.8044.63豎桿EiAi2-260×16134.56119.844886219.06102353.680.757.7524.39127.79130.7078.902001-428×1246935.91818138.510.6035.6765.40第六節(jié) 腹桿高強度螺栓計算按照鋼橋規(guī)范第條，高強度螺栓容許抗滑承載力為：式中P高強螺栓的容許抗滑承載力； m高強螺栓連接處的抗滑面數(shù)； 0高強螺栓連接的鋼材表面抗滑移系數(shù)，不大于0.45； N高強螺栓的設計預拉力，M22為220kN；K安全系數(shù)，采用1.7。N為桿件的承載力，對于主桁桿件：受拉桿件N=Ajs受壓桿件

32、N=Amj1s受拉壓桿件N=maxAjs，Amj1s1 拉桿A1E2桿件承載力N=Ajs=160.56×20=3211.20kN2 壓桿E0A1桿件承載力N=Amj1s=362.16×0.59×20=4273.49kN 壓桿E2A3桿件承載力N=Amj1s=234.4×0.51×20=2390.88kN3 拉壓桿E4A5桿件承載力Ajs=160.56×20=3211.20kNAmj1s=190×0.50×20=1900.00kN拉壓桿A3E4桿件承載力Ajs=160.56×20=3211.20kNAmj1

33、s=190×0.50×20=1900.00kN第四章 弦桿拼接計算和下弦端節(jié)點設計第一節(jié) E2節(jié)點弦桿拼接計算1 拼接板截面設計鋼橋規(guī)范第條規(guī)定，主桁受拉桿件拼接板凈面積應比被拼接桿件凈面積大10%。根據(jù)前面表3-1計算結果，E0E2桿（2-460×16,1-428×10）一半凈面積為E2E4桿（2-460×24,1-412×18）一半凈面積為節(jié)點板選用厚度一塊節(jié)點板作為外拼接板提供的面積（取桿件高度46cm部分）初選內拼接板為4-200×32（一側兩塊），兩塊內拼接板凈面積為內外拼接板凈面積為，通過驗算。2 拼接螺栓和拼接

34、板長度 單抗滑面高強螺栓的容許承載力為：一側節(jié)點板（外拼接板）所需高強螺栓數(shù)：個（至少取5排，共20個）一側兩塊內拼接板所需高強螺栓數(shù)：個（至少取10排，共40個）3 內拼接板長度內拼接板一側40個高強度螺栓，排成10排，端距取50mm,長度為L=2×(90+80+90+(10-3)×80+50)=1740mm第二節(jié) E0節(jié)點弦桿拼接計算1 拼接板截面設計根據(jù)前面表3-1計算結果，E0E2桿（2-460×16,1-428×10）一半凈面積為節(jié)點板選用厚度一塊節(jié)點板作為外拼接板提供的面積（取桿件高度46cm部分）初選內拼接板為4-200×16（一

35、側兩塊），兩塊內拼接板凈面積為內外拼接板凈面積為，通過驗算。2 拼接螺栓和拼接板長度 單抗滑面高強螺栓的容許承載力為：一側節(jié)點板（外拼接板）所需高強螺栓數(shù)：個（至少取5排，共20個）一側兩塊內拼接板所需高強螺栓數(shù)：個（至少取5排，共20個）3 內拼接板長度內拼接板一側20個高強度螺栓，排成5排，端距取50mm,長度為L=2×(90+80+90+(5-3)×80+50)=940mm根據(jù)節(jié)點布置的實際需要，最后兩塊上端內側拼接板P1取200×16×940，兩塊下端內側內拼接板P4取210×16×940，滿足驗算要求。第三節(jié) 下弦端節(jié)點設計

36、根據(jù)端橫梁高度、端斜桿一側計算高強度螺栓數(shù)80.72個（至少取8排，共2×(7×6+1×4)=92個）、節(jié)點板（弦桿一側外拼接板）計算高強螺栓數(shù)16.68個（至少取5排、共20個，實際取7排、共28個）、一側內拼接板計算高強螺栓數(shù)位18.62個（至少取5排，共20個）、長度為940mm等要求，畫圖、布置、設計下弦端節(jié)點如附圖。第五章 撓度計算及預拱度設計第一節(jié) 撓度計算 全橋滿布單位均布荷載時簡支桁架跨中撓度為：式中 N1單位集中荷載作用在跨中時各桿件內力； N0全橋滿布單位均布荷載時各桿件內力，即桿件影響線總面積； L、Am桁架各桿件長度和毛截面積； E鋼材的彈

37、性模量。跨中單位集中荷載作用下各桿件內力分別為弦桿斜桿吊桿A5E5 N1=1.00其余豎桿N1=0。式中 、H分別為影響線頂點位置及桁高； 斜桿與弦桿夾角。撓度計算見表5-15-1 鋼桁架單位均布荷載撓度計算表桿件加載點位置毛截面Am桿件長度lN0=N1單位cm2cmmkNcmA1A30.2250.81488-43.29-0.73 0.018A3A50.4358.081488-64.93-1.46 0.037E0E20.1160.56148824.350.36 0.008E2E40.3250.8148856.811.09 0.035E4E4"0.5350.3274467.641.82

38、 0.025E0A10.1295.921265-41.38-0.62 0.010A1E20.1160.56126532.190.62 0.015E2A30.1197.61265-22.99-0.62 0.009A3E40.1160.56126513.790.62 0.006E4A50.1160.561265-4.6-0.62 0.002A5E50.5119.8410237.441.00 0.0060.172恒載產(chǎn)生的撓度：活載產(chǎn)生的的撓度：式中k0.5為影響線長L、頂點=0.5時每片主桁的換算均布靜活載。第二節(jié) 預拱度設計鋼橋規(guī)范要求當恒載和靜活載撓度超過跨度的1/1600時，應設上撓度。按鋼

39、橋規(guī)范規(guī)定，下弦各節(jié)點應設拱度等于恒載加一半靜活載所產(chǎn)生的撓度，跨中E5節(jié)點應設拱度：鋼桁架起拱方法，采用將弦上每個節(jié)間伸長dd(利用調節(jié)上弦節(jié)點栓孔位置使上弦桿件伸長)，桿長不變，形成拱度。由幾何關系，fm=6.94-ax2x為節(jié)點到跨中的距離，x單位為m，fm的單位為cma=6.94/37.22=0.0050150，故fm=6.94-0.0050150x2表5-2中給出各節(jié)點實設上拱度。表5-2 下弦各節(jié)點預拱度設置節(jié)點E0E1E2E3E4E5E4'E3'E2'E1'E0'縱坐標x（m）-37.2-29.76-22.32-14.88-7.4407.4414.8822.3229.7637.2fm（cm）0.002.504.445.836.666.946.665.834.442.500.00第六章 桁架梁橋空間模型計算第一節(jié) 建立空間詳細模型采用如下構件截面建立桁架梁橋空間梁單元計算模型：表6