土木工程重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì)

1、XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)名稱 重載運(yùn)輸下的鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì)姓 名 _學(xué) 號 _學(xué) 院 土木工程學(xué)院專業(yè)班級 橋梁工程班_指導(dǎo)教師 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì)專業(yè)：土木工程 姓名：XX 指導(dǎo)老師：XX摘 要 該鐵路橋位于甘肅省嘉峪關(guān)市境內(nèi)，建于上世紀(jì)60年代，共三跨，全長184米，其中兩跨為上承式簡支鋼桁梁橋，跨度均為64米。一跨為預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋，跨度為28.7米。由于鋼橋服役年限較長，且橋上交通運(yùn)輸量的逐年增長及運(yùn)輸速度的不斷提高，橋梁安全運(yùn)營可能存在隱患。本設(shè)計(jì)根據(jù)鐵路橋梁標(biāo)準(zhǔn)中活載及今后將施行的重載運(yùn)營要求,。通過計(jì)算得出此鋼橋在重載作用下，下弦桿及部分節(jié)點(diǎn)板承載力不足。

2、依據(jù)鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范及鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對該鋼橋采用增加重力式橋墩的方法進(jìn)行加固，并給出相應(yīng)的加固設(shè)計(jì)計(jì)算。經(jīng)分析驗(yàn)算每片上承式簡支鋼桁梁加固方案合理、能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的加固要求，加固后該橋的承載力能滿足目前及今后重載運(yùn)營指標(biāo)，符合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。關(guān)鍵詞 鐵路鋼桁梁橋，承載力驗(yàn)算，加固設(shè)計(jì)，增加重力式橋墩，節(jié)點(diǎn)板ABSTRACTWithin the territory of the railway bridge is located in the city of Jia Yu Guan in gansu province, built in the 1960s, a total of th

3、ree cross, two of the cross for the simply supported steel truss bearing type, a cross for prestressed concrete beam bridge. Because the service life of steel bridge is longer, and traffic on the bridge increased year by year, and the constant improvement of the transportation speed. Bridges safety

4、operation there may be a hidden danger. According to the railway bridge standard live load and the future will be implemented overload operation requirements and in accordance withthe railway bridge verification code, we checked the main girder of steel bridge bar,and vertical and horizontal beams,

5、longitudinal and transverse stiffness etc related check computation analysis. Found the steel bridge under the effect of overloading, the bearing capacity of the bottom chord and partial node plate. According tohe basic specifications for design of railway bridgesandthe railway bridge girder steel s

6、tructure design specification,we shall increase in main girder of the steel bridge reinforcement scheme, and gives the corresponding reinforcement design. Through analysis and calculation, the calculation of this reinforcement scheme is correct and reasonable .After strengthening, the bridge bearing

7、 capacity and lateral stiffness is strong enough to meet current and future load safety operational indicators, and is in line with the requirements of design task.Key words: Railway steel truss Bearing capacity Is checked and reinforcement Increase in main girder Prestreessing 目錄前言61.1 國內(nèi)現(xiàn)役鋼橋概況61.2

8、 本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢61.3 課題目的及意義71.4 工程概況81.5設(shè)計(jì)主要內(nèi)容9第一章 全橋結(jié)構(gòu)及構(gòu)件圖101.1 全橋構(gòu)造布置101.2 主桁桿件截面組成表121.3 上下平縱聯(lián)桿件截面組成及尺寸表141.4 端、中橫聯(lián)桿件截面組成及尺寸表161.5 縱橫梁截面組成及尺寸表171.6 縱梁間橫聯(lián)桿件截面組成及尺寸181.7 小結(jié)18第二章 橋梁各桿件截面幾何特性計(jì)算192.1 主桁桿件截面幾何特性計(jì)算192.2 縱梁及橫梁截面幾何特性計(jì)算272.3 上下平縱聯(lián)桿件截面幾何特性計(jì)算302.4 主桁桿件及縱橫梁毛截面幾何特性值匯總表312.5 主桁桿件因栓孔損失的截面幾何特性

9、值計(jì)算322.6 主桁桿件及縱橫梁凈截面幾何特性值計(jì)算表342.7小結(jié)35第三章 橋梁結(jié)構(gòu)檢算中構(gòu)件有效面積計(jì)算363.1 無綴板受壓桿件有效面積計(jì)算363.2 有綴板受壓桿件有效面積計(jì)算403.3 受壓桿件按綴板強(qiáng)度檢算時(shí)桿件有效面積計(jì)算433.4 主桁受拉桿件有效面積計(jì)算453.5 各桿件連接或接頭的有效面積計(jì)算48第四章 主桁各桿件影響線面積計(jì)算574.1 各桿件影響線圖57第五章 主桁桿件承載力檢定計(jì)算615.1 主桁桿件檢定容許換算均布活載k計(jì)算615.2 主桁桿件及連接接頭檢定承載系數(shù)K值計(jì)算表61第六章 主桁節(jié)點(diǎn)板的承載力檢定計(jì)算656.1 節(jié)點(diǎn)板的抗撕裂強(qiáng)度檢算656.2 節(jié)點(diǎn)

10、板的法向應(yīng)力檢定計(jì)算696.2.2 節(jié)點(diǎn)板法向應(yīng)力檢算746.3 節(jié)點(diǎn)板水平剪應(yīng)力檢定計(jì)算75第七章 縱橫梁檢算787.1 橫梁與主梁連接驗(yàn)算78第八章 橋梁平縱聯(lián)、橫聯(lián)長細(xì)比檢算808.1 主桁平縱聯(lián)長細(xì)比檢算808.2 橫聯(lián)長細(xì)比檢算81第九章 建立有限元分析模型對結(jié)構(gòu)檢算分析849.1 恒載的施加849.2 橫向附加力的施加849.3 縱向附加力的施加869.4 列車活載的施加869.5 接觸網(wǎng)桿荷載的施加889.6 檢算荷載組合及檢算應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)909.7 中-活載加網(wǎng)桿作用下Midas軟件檢算919.8重載加網(wǎng)桿作用下Midas軟件檢算95第十章 增加橋墩的加固法10110.1加重力式橋

11、墩10110.2對桿件進(jìn)行驗(yàn)算及加固10610.3節(jié)點(diǎn)板加固后的檢算11010.4施工方案11310.5小結(jié)117參考文獻(xiàn)118答 謝119前言1.1 國內(nèi)現(xiàn)役鋼橋概況鋼橋而廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)服役到一定年限時(shí)，其強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性不滿足現(xiàn)今運(yùn)營要求，此時(shí)應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的檢測、檢算，找出結(jié)構(gòu)存在的缺陷，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行加固和修復(fù)。在橋梁工程中，鋼結(jié)構(gòu)得到廣泛的應(yīng)用。由于現(xiàn)今交通運(yùn)輸量大幅增長、行車密度及車輛載重日益增加，現(xiàn)役鋼橋中有相當(dāng)一部分已滿足不了承載能力和使用性能上的運(yùn)營要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有鐵路鋼橋3300多座，其中將近有一半是解放前建造的，而且其中絕大多數(shù)是中小跨度的

12、橋梁，跨度小于32m的鋼橋約占鋼橋總數(shù)的70 %，這些橋梁大多數(shù)修建時(shí)采用的設(shè)計(jì)荷載等級低，用現(xiàn)行的荷載等級檢驗(yàn)大都承載力不足。為了能滿足當(dāng)前和今后的運(yùn)輸發(fā)展需要，提高橋梁設(shè)計(jì)荷載等級勢在必行，這就需要對鋼橋進(jìn)行加固改造。1.2 本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢目前，我國加固鋼橋的方法主要可分為：不改變原結(jié)構(gòu)受力體系（如加大構(gòu)件截面、采用新材料等）、改變結(jié)構(gòu)受力體系（簡支變連續(xù)、施加體外預(yù)應(yīng)力、增加主桁片、增加支墩、施加斜拉索等）。其中前種方法實(shí)際運(yùn)用較多，理論和技術(shù)也相對比較成熟。改變結(jié)構(gòu)體系的加固方法也有不少運(yùn)用，如加桁片、增加支墩等對提高橋梁的剛度和豎向承載力有很大的作用，但用這些方法

13、時(shí)還要考慮到實(shí)際狀況是否允許，要因地制宜。預(yù)應(yīng)力加固鋼橋方面的實(shí)踐在我國寥寥可數(shù)。目前國內(nèi)還沒有關(guān)于預(yù)應(yīng)力加固鋼橋系統(tǒng)的研究成果，只有一兩篇文章涉及到此內(nèi)容，且研究內(nèi)容的深度和廣度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。而在國外預(yù)應(yīng)力加固鋼桁架橋已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用了。且有較完整的理論體系。英國的Monmouth鐵路橋是一個(gè)上承式的鍛鐵桁架橋，其跨度為45.27m。在橋建成之后一段時(shí)間，曾經(jīng)采用增加下部箱形截面對來原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固。但是后來箱形截面內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，導(dǎo)致橫截面面積減小。因此1957年，對兩根下弦桿利用四根高強(qiáng)鋼筋施加了預(yù)應(yīng)力。鋼筋對稱地布置在弦桿的周圍，并在距離為39.0m的兩個(gè)裝配焊接錨固區(qū)間進(jìn)行張拉。八

14、根鋼筋用液壓千斤頂同時(shí)進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力增加了5.56mm的反拱度。為了減小鋼筋的下垂，在中間每隔4.47m設(shè)置一個(gè)永久性的柔性支撐。為避免鋼筋腐蝕，將其包裹在外包塑料的密封材料中，并將張拉端突出的螺紋端也用塑料套管進(jìn)行保護(hù)。1.3 課題目的及意義本設(shè)計(jì)是土木工程橋梁專業(yè)方向畢業(yè)生在校期間最后一次全面性、總結(jié)性的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。它既是本專業(yè)學(xué)生在教師指導(dǎo)下運(yùn)用所學(xué)知識與技能解決具體問題的一次初步嘗試，又是本專業(yè)學(xué)生走向工作崗位前的一次“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”。其目的主要有以下幾個(gè)方面：（1）通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論知識解決實(shí)際工程問題的能力，使學(xué)生受到工程技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的基本訓(xùn)練以及工

15、程技術(shù)人員所必需的綜合訓(xùn)練。（2）勇于創(chuàng)新，并能正確地將獨(dú)創(chuàng)精神與科學(xué)態(tài)度相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、謙虛謹(jǐn)慎的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)。（3）初步掌握鋼桁梁橋檢算、加固設(shè)計(jì)流程和方法，嚴(yán)格要求學(xué)生，使學(xué)生在步入工作崗位后，可以較快的適應(yīng)工作，縮短理論到實(shí)踐的過渡時(shí)間。1.4 工程概況此鋼桁梁橋線路情況：該橋是單線、平坡（4）直線橋梁。荷載：該橋設(shè)計(jì)荷載采用中活載，基本風(fēng)壓強(qiáng)度取800Pa，恒載，搖擺力，制動力，橫縱向風(fēng)力。地質(zhì)情況：河床為卵石土，基本承載力=1000KPa。1.5設(shè)計(jì)主要內(nèi)容1計(jì)算內(nèi)容1）橋梁整體結(jié)構(gòu)豎向承載能力檢算2）鋼桁梁橋豎向承載力加固方案的選定3）結(jié)構(gòu)加固

16、前后的整體承載力計(jì)算；4）加固前后各個(gè)桿件及節(jié)點(diǎn)板的內(nèi)力和應(yīng)力計(jì)算。2出圖內(nèi)容1）全橋加固總體布置圖；2）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖； 3）結(jié)構(gòu)加固局部構(gòu)造圖。本設(shè)計(jì)中采取對于采取增加支墩的加固方法，因橋梁所處的地方河溝較窄，河面距離橋跨結(jié)構(gòu)下部有將近九十多米的高差，在此處進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)的施工場地狹小且施工設(shè)備運(yùn)到溝底相當(dāng)困難。第一章 全橋結(jié)構(gòu)及構(gòu)件圖1.1 全橋構(gòu)造布置此鐵路鋼橋?yàn)?4m上承式鋼桁梁橋，共有8個(gè)節(jié)間，每個(gè)節(jié)間跨度為8m，主桁高度8m。橋面系主要由縱梁、橫梁及縱梁之間的連接系組成?？v梁間的中心距為2m,梁高1.45m，每跨8m,共計(jì)8跨。該橋的縱梁安置于橫梁的上翼緣上。在桁架的每個(gè)上弦節(jié)點(diǎn)處都安

17、裝有橫梁，梁高1.45m,共計(jì)9片。主桁兩端的端豎桿下方還安裝有兩片起重橫梁，其與主桁上弦桿節(jié)點(diǎn)處的橫梁尺寸一樣。主桁由上弦桿、下弦桿、腹桿組成。上弦桿包括桿件X1 ，X2 ，X3，下弦桿包括桿件X4，X5 ,斜桿包括桿件F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4，豎桿包括S1，S2，S3，S4。上平縱聯(lián)橫撐代號，上平縱聯(lián)斜桿代號， ，制動橫撐代號，.下平縱聯(lián)平面圖下平縱聯(lián)橫撐代號，下平縱聯(lián)斜桿代號，。主桁的端部有端橫聯(lián)，中間每處的豎桿安裝有中橫聯(lián)。為了方面說明，現(xiàn)將橋梁的布置示意圖列如下：圖1-1-1 橋面系圖1-1-2 縱橫梁側(cè)立面圖圖1-1-3 上平縱聯(lián)平面圖圖1-1-4 主桁側(cè)立面圖圖1-1-5 上平縱聯(lián)

18、平面圖圖1-1 橋梁的布置示意圖1.2 主桁桿件截面組成表主桁桿件均為組合桿件，桿件F2，S2，S4，F(xiàn)4 均帶綴板，為工字型截面，桿件F3帶綴板為箱形截面，其它桿件均為實(shí)腹工字型截面桿件。桿件截面具體組成如下表1-1：表1-1 桿件截面組成表?xiàng)U件圖示尺寸桿腹翼?xiàng)U（綴板厚10mm）桿腹翼?xiàng)U腹翼翼 桿（空綴）桿（實(shí)腹）腹桿（實(shí)腹）桿（實(shí)腹）桿桿桿桿（綴板厚10mm）1.3 上下平縱聯(lián)桿件截面組成及尺寸表表1-2 上平縱聯(lián)桿件截面表 綴板厚16mm寬210mm綴板厚16mm寬210mm綴板厚16mm寬210mm綴板厚16mm寬210mm綴板厚16mm寬210mm橫撐綴板厚16mm寬210mm表1-

19、3下平縱聯(lián)桿件截面表綴板厚10mm高130mm填板厚10mm高100mm填板厚10mm高100mm1.4 端、中橫聯(lián)桿件截面組成及尺寸表表1-4 端橫聯(lián)斜桿截面組成表綴板厚10mm高130mm表1-5端橫聯(lián)下方起重橫梁截面組成表表1-6中橫聯(lián)桿件截面組成表綴板厚10mm高130mm綴板厚10mm高80mm綴板厚10mm高110mm1.5 縱橫梁截面組成及尺寸表表1-7 縱梁、橫梁截面組成表橫梁截面圖及栓孔位圖縱梁截面圖及栓孔位圖1.6 縱梁間橫聯(lián)桿件截面組成及尺寸表1-8 縱梁間橫向聯(lián)結(jié)系桿件截面組成（尺寸單位：mm）Z12Z13填板厚12Z14Z151.7 小結(jié)本章對全橋的桿件進(jìn)行了系統(tǒng)的編

20、號并對尺寸和拼接構(gòu)成進(jìn)行了提取，一一將其列表以方便以后章節(jié)的檢算與設(shè)計(jì)。第二章 橋梁各桿件截面幾何特性計(jì)算2.1 主桁桿件截面幾何特性計(jì)算依據(jù)鐵路橋梁檢定規(guī)范（以后簡稱檢規(guī)）對桁架各桿件檢算時(shí)需要先求出桿件截面毛截面面積及對自身對稱軸的慣性矩，在計(jì)算時(shí)將不規(guī)則截面劃分成規(guī)則圖形，可運(yùn)用平行移軸定理求得。，桿件計(jì)算如下：圖2-1毛截面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩： 栓孔損失慣性矩： 得凈截面慣性矩： 桿件計(jì)算如下： 圖2-2毛截面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩： 栓孔損失慣性矩： 得凈截面慣性矩： 桿件計(jì)算如下：圖2-3毛截面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：栓孔損失慣性矩： 得凈截面慣性矩：

21、桿件計(jì)算如下： 圖2-4毛截面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：栓孔損失慣性矩： 得凈截面慣性矩： 桿件計(jì)算如下：圖2-5毛截面積： 對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：栓孔損失慣性矩： 得凈截面慣性矩： 桿件計(jì)算如下：圖2-6毛截面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：桿件計(jì)算如下： 圖2-7毛截面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩： 栓孔損失慣性矩： 得凈截面慣性矩： 桿件計(jì)算如下： 圖2-8毛截面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：桿件計(jì)算如下： 圖2-9毛截面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：栓孔損失慣性矩： 得凈截面慣性矩： 截面計(jì)算如下： 圖2-10毛截面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：=栓孔損失慣性矩：

22、得凈截面慣性矩： 截面計(jì)算如下： 圖2-11毛截面積： 對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：2.2 縱梁及橫梁截面幾何特性計(jì)算縱橫梁的截面也是組合截面，需要對其截面幾何特性進(jìn)行計(jì)算，以便利用其截面特性進(jìn)行有限元建模。 圖2-12 橫梁截面圖（尺寸單位：mm）截面組成： 毛截面積： 對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：栓孔損失面積： 栓孔損失慣性矩： 得 圖2-13 縱梁截面圖（尺寸單位：mm）截面組成： 毛截面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：栓孔損失面積： 栓孔損失慣性矩： 得 2.3 上下平縱聯(lián)桿件截面幾何特性計(jì)算制動橫撐桿件截面組成： 毛截面幾何特性： 下平縱聯(lián)斜桿毛截面幾何特性： 圖2-14 上平縱聯(lián)斜

23、桿（尺寸單位：mm）毛截面面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩： 圖2-15 上平縱聯(lián)橫撐（尺寸單位：mm）毛截面面積：對x軸慣性矩：對y軸慣性矩：2.4 主桁桿件及縱橫梁毛截面幾何特性值匯總表表2-1 主桁桿件及縱橫梁毛截面幾何特性值匯總表?xiàng)U件()()()293.642.5 主桁桿件因栓孔損失的截面幾何特性值計(jì)算由于此鋼橋上的桿件連接都是采用鉚接的，桿件上的鉚栓孔較多，因而其對桿件的凈截面積及慣性矩造成的損失挺大，在進(jìn)行有限元建模時(shí)用的是桿件的凈截面幾何特性值，故在計(jì)算過程中需要除去栓孔所帶來的截面幾何特性值的損失。表2-2 栓孔位置圖及損失慣矩計(jì)算表F2F4S2S4均為有綴板桿件其上鉆孔較少，

24、算凈截面幾何特性值時(shí)按無鉆孔計(jì)桿件圖示計(jì)算內(nèi)容左右相同左右相同 2.6 主桁桿件及縱橫梁凈截面幾何特性值計(jì)算表表2-3 桿件截面凈截面幾何特性數(shù)據(jù)表?xiàng)U件Ix（）Iy（） A（）Y（）z（）X10.00038987 0.0009551710.0239820.30.23X20.00055391 0.0011816810.0294360.30.23X30.00065580 0.0013963590.0359720.30.23X40.00038987 0.0009551710.0239820.30.23X50.00057667 0.0012851830.03320.30.23F10.00048872

25、0.0011011840.0274040.30.23F20.00018603 0.0008396060.0245760.2050.23F30.00037589 0.0006882940.0153360.220.23F40.00013853 0.0006262730.0147840.2050.23S10.00006939 0.000575410.0153840.15450.23S20.00004054 0.0003889330.00880.14450.23S30.00006939 0.000575410.0153840.15450.23S40.00004054 0.0003889330.0088

26、0.14450.23所得到的桿件截面都是組合截面，有限元建模中僅有標(biāo)準(zhǔn)型鋼截面供直接輸入，故計(jì)算凈截面幾何特性值是為了有限元分析建模時(shí)直接輸入凈截面數(shù)據(jù)便于分析。另外我們上述計(jì)算中所用的x軸實(shí)際上對應(yīng)與有限元建模中局部坐標(biāo)系的y軸，相應(yīng)的計(jì)算中y軸則對應(yīng)局部坐標(biāo)系z軸。上述表格中的的y,z值是相應(yīng)于有限元中截面在該軸方向最邊緣纖維點(diǎn)離中性軸的距離，其便于有限元程序分析計(jì)算桿件截面的最大組合應(yīng)力。2.7小結(jié)本節(jié)為了對以后對桿件應(yīng)力的檢算因此對橋梁的各個(gè)桿件的截面特性值進(jìn)行了計(jì)算，且一一匯列成表方便以后章節(jié)使用。第三章 橋梁結(jié)構(gòu)檢算中構(gòu)件有效面積計(jì)算3.1 無綴板受壓桿件有效面積計(jì)算由于桁架桿件中

27、，有一部分主要承受壓力，需要按照檢規(guī)計(jì)算壓桿的受壓承載力是否滿足規(guī)范要求，故需要按照要求對壓桿的有效面積進(jìn)行計(jì)算?？紤]到受壓桿件穩(wěn)定性的要求，也需要計(jì)算桿件軸心受壓容許應(yīng)力這件系數(shù)，需要用到桿件長細(xì)比，計(jì)算主桁桿件長細(xì)比時(shí)其計(jì)算長度應(yīng)按下表計(jì)算：表3-1桿 件彎曲平面計(jì)算長度主桁弦 桿面內(nèi)及面外端斜桿，端立桿，連續(xù)梁中間指點(diǎn)處立柱厚斜桿作為橋門架時(shí)面內(nèi)面外桁架的腹桿無相交和無交叉面內(nèi)面外與桿件相交或相交叉（不包括與拉桿相交叉）面內(nèi)面外與拉桿相交叉面內(nèi)面外縱向及橫向聯(lián)結(jié)系無交叉面內(nèi)及面外于拉桿相交叉面內(nèi)面外與桿件相交叉或相交叉（不包括與拉桿相交叉）面內(nèi)面外受壓桿件截面的有效面積應(yīng)按式計(jì)算：1）節(jié)

28、點(diǎn)內(nèi) 2）節(jié)點(diǎn)外 式中 受壓桿件容許應(yīng)力折減系數(shù)，應(yīng)按規(guī)范附錄表取值； 桿件的毛截面積（）。連接或接頭的有效面積計(jì)算方法與受拉桿件相同。受壓桿件容許應(yīng)力折減系數(shù)應(yīng)按桿件的長細(xì)比確定。 應(yīng)按下列計(jì)算確定：1、整體桿件在兩個(gè)平面內(nèi)及組合桿件在與綴條或綴板面向垂直的平面內(nèi)發(fā)生彎曲時(shí)，為計(jì)算長度與回轉(zhuǎn)半徑之比，即：；2、用綴板時(shí)，式中 綴板平面內(nèi)，桿件按整體截面計(jì)算的長細(xì)比； 分肢的長細(xì)比（分肢的計(jì)算長度為兩相鄰綴板上最邊緣鉚釘間距離）。桿計(jì)算如下：桁架平面內(nèi)及平面外桿件的計(jì)算長度： 毛截面幾何特性值： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 桿件長細(xì)比： 據(jù) 中較大者查表得：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積： 節(jié)點(diǎn)外有效面積： 桿計(jì)算如下：

29、桁架平面內(nèi)及平面外桿件的計(jì)算長度： 毛截面幾何特性值： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 桿件長細(xì)比： 據(jù) 中較大者查表得：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積： 節(jié)點(diǎn)外有效面積： 桿計(jì)算如下：桁架平面內(nèi)及平面外桿件的計(jì)算長度： 毛截面幾何特性值： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 桿件長細(xì)比： 據(jù) 中較大者查表得：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積： 節(jié)點(diǎn)外有效面積： 桿計(jì)算如下：桿件幾何長度： 毛截面幾何特性值： 桁架平面內(nèi)桿件計(jì)算長度： 桁架平面外桿件計(jì)算長度： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 桿件長細(xì)： 據(jù) 中較大者查表得：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積： 節(jié)點(diǎn)外有效面積： 桿計(jì)算如下：桿件幾何長度： 毛截面幾何特性值： 桁架平面內(nèi)桿件計(jì)算長度： 桁架平面外桿件計(jì)算長度： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 桿件

30、長細(xì) ： 據(jù) 中較大者查表得：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積： 節(jié)點(diǎn)外有效面積： 桿計(jì)算如下：桿件幾何長度： 毛截面幾何特性值： 桁架平面內(nèi)桿件計(jì)算長度： 桁架平面外桿件計(jì)算長度： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 桿件長細(xì) ： 據(jù) 中較大者查表得：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積： 節(jié)點(diǎn)外有效面積 3.2 有綴板受壓桿件有效面積計(jì)算當(dāng)為有綴板的桿件時(shí)，其長細(xì)比的計(jì)算與無綴板桿件不相同，應(yīng)按照檢規(guī)的相應(yīng)要求來計(jì)算。并用最后計(jì)算得到的長細(xì)比來查軸心受壓桿件容許應(yīng)力折減系數(shù)。桿受壓計(jì)算如下：與綴板截面相垂直的面內(nèi)彎曲時(shí)：桿件計(jì)算長度： 截面幾何特性值： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 長細(xì)比： 綴板面內(nèi)彎曲時(shí)：桿件計(jì)算長度： 截面幾何特性值： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 長細(xì)

31、比： 分肢長細(xì)比計(jì)算長度： 相應(yīng)截面幾何特性值： 相應(yīng)截面回轉(zhuǎn)半徑： 有效長細(xì)比： 據(jù)兩個(gè)面內(nèi)長細(xì)比的較大者查表得：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積： 節(jié)點(diǎn)外有效面積： 桿件計(jì)算如下：與綴板截面相垂直的面內(nèi)彎曲時(shí)：桿件計(jì)算長度： 截面幾何特性值： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 長細(xì)比： 綴板面內(nèi)彎曲時(shí)：桿件計(jì)算長度： 截面幾何特性值： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 長細(xì)比： 分肢長細(xì)比計(jì)算長度： 相應(yīng)截面幾何特性值： 相應(yīng)截面回轉(zhuǎn)半徑： 有效長細(xì)比： 據(jù)兩個(gè)面內(nèi)長細(xì)比的較大者查表得： 節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積： 節(jié)點(diǎn)外有效面積： 桿件計(jì)算如下：與綴板截面相垂直的面內(nèi)彎曲時(shí)：桿件計(jì)算長度： 截面幾何特性值： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 長細(xì)比： 綴板面內(nèi)彎曲時(shí)：

32、桿件計(jì)算長度： 截面幾何特性值： 截面回轉(zhuǎn)半徑： 長細(xì)比： 分肢長細(xì)比計(jì)算長度： 相應(yīng)截面幾何特性值： 相應(yīng)截面回轉(zhuǎn)半徑： 有效長細(xì)比： 查表得： 節(jié)點(diǎn)內(nèi)： 節(jié)點(diǎn)外： 3.3 受壓桿件按綴板強(qiáng)度檢算時(shí)桿件有效面積計(jì)算根據(jù)檢規(guī)受壓桿件按綴板的強(qiáng)度檢算時(shí)，對其容許換算均布活載計(jì)算時(shí)其中應(yīng)按下式計(jì)算。1）按截面強(qiáng)度計(jì)算桿件的有效面積 2）按連接強(qiáng)度計(jì)算桿件的有效面積 式中 綴板組數(shù)； 一塊綴板一側(cè)的鉚釘數(shù)； 鉚釘系數(shù)，應(yīng)按本規(guī)范相應(yīng)表的規(guī)定取值；桿件有效面積的計(jì)算：按截面強(qiáng)度桿件有效面積計(jì)算式： 桿件按整體截面計(jì)算的容許應(yīng)力折減系數(shù)。分肢重心間距離。按鉚接強(qiáng)度計(jì)算桿件的有效面積： 插附錄F：桿件計(jì)算

33、如下：按截面強(qiáng)度計(jì)算桿件的有效面積： 桿件按整體截面計(jì)算的容許應(yīng)力折減系數(shù)。分肢重心間距離。按鉚接強(qiáng)度計(jì)算桿件的有效面積： F：桿件計(jì)算如下：按截面強(qiáng)度計(jì)算桿件的有效面積： 桿件按整體截面計(jì)算的容許應(yīng)力折減系數(shù)。分肢重心間距離。按鉚接強(qiáng)度計(jì)算桿件的有效面積： F：3.4 主桁受拉桿件有效面積計(jì)算根據(jù)檢規(guī)受拉桿件截面的有效面積（即凈截面積），其最弱截面應(yīng)按下列規(guī)定選取：1）桿件各組成部分的凈截面積，采用垂直截面或鋸齒形截面，取其中削弱最多的；2）組合桿件全部凈截面取削弱最多的一個(gè)截面計(jì)算；3）如桿件組成部分各有其最大的消弱截面時(shí)，則在可能斷裂的截面上，應(yīng)連同其間連接鉚釘?shù)挠行娣e一并計(jì)算。 本設(shè)

34、計(jì)中，鋼桁架各受拉桿件均為組合桿件其有效面積按其中的1）、2）條計(jì)算。連接或接頭的有效面積應(yīng)按下式計(jì)算：式中 檢算截面中未斷開部分的有效面積之和； 檢算截面中斷開部分有效面積之和，應(yīng)取每一細(xì)部拼接處的拼接板，斷縫一側(cè)的連接鉚釘（或焊縫）及斷開的原截面有效面積三者中最小值之和。桿件計(jì)算如下：最弱截面位于距最左端端頭7885mm處，單塊板去如下圖最薄弱截面。2塊翼板有效面積為：（單個(gè)角鋼）4塊角鋼有效面積為：總桿件計(jì)算如下：表3-24塊翼板有效面積為：與桿件相同 ，因此4塊角鋼有效面積：總桿件計(jì)算如下：最弱截面選距梁左端端頭處，2塊板有效面積為： （單塊角鋼）單個(gè)角鋼凈面積為14.7，則4塊角鋼有

35、效面積為58.8，則：總桿件： 總桿件： 總3.5 各桿件連接或接頭的有效面積計(jì)算桿件：(節(jié)點(diǎn)板厚度均為12mm)。結(jié)算四處（接頭，翼緣斷開截面，角鋼斷開截面，腹板斷開截面）的有效面積，取最小值。 接頭處：未斷開部分有效面積之和 斷開部分：節(jié)點(diǎn)板。 拼接板,左：。 右：。 墊板：。 總左，總右。 原截面： 鉚釘：。，因此不需要檢驗(yàn)，取原截面。 拼接處：（翼緣鋼斷開） 未斷開部分：。 斷開部分：拼接板： 原截面： 鉚釘：。，因此 無需要檢驗(yàn)，取原截面。 腹板斷開： 未斷開部分： 斷開部分：拼接板： 原截面：（取2最小）。 鉚釘：，取原截面同上不需檢驗(yàn)。 角鋼斷開： 未斷開部分： 斷開部分：拼接板

36、： 原截面：。 鉚釘：，取原截面同上不需檢驗(yàn)。桿件。（分為接頭，腹板斷開處，翼緣斷開處） 接頭處：（左端節(jié)點(diǎn)檢驗(yàn)） 未斷開部分有效面積之和： 斷開部分：原截面 節(jié)點(diǎn)板及拼接板： （節(jié)）：，左端無拼接板。 右： （拼）： （墊）： 總和，（取最小值）。 鉚釘有效面積：左端66個(gè)，右端80個(gè)。 綜上，=，小于原截面，因此此處需要檢驗(yàn)。 左：（檢），右：（不）。 腹板斷開處： 未斷開部分： 斷開部分：原截面： 拼接板： 鉚釘：。原截面最小，所以：=。 節(jié)點(diǎn)外有效面積，因此不需要檢驗(yàn)。 翼緣斷開處：同桿件，不需要檢算。桿件：（分接頭處于腹板斷開處） 接頭處： 未斷開部分： 斷開部分：原截面面積采用節(jié)點(diǎn)

37、 節(jié)點(diǎn)板有效面積：（?。?鉚釘處：左端， =， 所以左端接頭處需要檢驗(yàn)。右端，因此右端皆有也需要檢驗(yàn)。 腹板斷開處： 未斷開部分： 斷開部分：原截面 拼接板： 鉚釘：，=。節(jié)點(diǎn)外有效面積為，因此不需要檢算。桿件：（分接頭處，翼板斷開處，腹板斷開處） 接頭處： 未斷開部分： 斷開部分：原截面采用節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效截面： 節(jié)點(diǎn)板： 鉚釘：，=（左右端相同）。因此該接頭左右端都需要檢算。 腹板斷開處： 未斷開部分： 斷開部分：原截面： 拼接板： 鉚釘：，=。該桿件節(jié)點(diǎn)外有效面積為230.35，因此不需要檢驗(yàn)。 翼緣板斷開處： 未斷開部分： 斷開部分：原截面： 拼接板： 鉚釘：，=。大于原截面有效面積，因此不

38、需檢算。（節(jié)點(diǎn)外：）。桿件 接頭處，未斷開部分： 斷開部分：原截面：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積 節(jié)點(diǎn)板： 鉚釘：，=。因此需要檢算。桿件： 接頭處，未斷開處： 斷開處：原截面：取節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積 節(jié)點(diǎn)板： 鉚釘：，節(jié)點(diǎn)板有效面積為。因此需要檢算。桿件（檢算接頭） 接頭處：未斷開部分： 斷開部分：原截面：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積 節(jié)點(diǎn)板： 鉚釘：，=。小于原截面有效面積因此需要檢算。桿件： 接頭處，未斷開部分： 斷開部分：原截面：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積： 節(jié)點(diǎn)板： 鉚釘：左端，右端。 =。因此需要檢算。 桿件：（接頭處，翼板斷開處，腹板斷開處） 接頭處，未斷開部分： 斷開部分：原截面：節(jié)點(diǎn)內(nèi)有效面積：（節(jié)點(diǎn)內(nèi)） 節(jié)點(diǎn)板：（節(jié)點(diǎn)

39、板厚都是12mm，拼接板各不相同，墊板與角鋼厚度相同）。 ， 拼接板：左：， 右：， 墊板：，左；右：。 鉚釘：（左右端相同），=原截面，因此不需要檢驗(yàn)。 翼板斷開處： 未斷開部分： 斷開部分：原截面， 拼接板： 鉚釘：，不需要計(jì)算。 腹板斷開出： 未斷開部分： 斷開部分：原截面 拼接板： 鉚釘：，=，不需要檢算。桿件：（接頭處，翼緣板斷開處，腹板斷開處，角鋼斷開處） 接頭部分，未斷開部分： 斷開部分：原截面有效面積，（節(jié)點(diǎn)內(nèi)）。 節(jié)點(diǎn)板+拼接板，節(jié)：拼：墊： 鉚釘：，=原截面有效面積（節(jié)點(diǎn)內(nèi)），因此不需要檢算承載系數(shù)。 翼緣斷開處，未斷開部分： 斷開部分：原截面有效面積： 拼接板： 鉚釘：斷

40、縫一側(cè)有52個(gè)，鉚釘：，選原截面為，則=，原截面節(jié)點(diǎn)外有效面積為，因此不需要檢算。 腹板斷開處： 未斷開部分： 斷開部分：原截面有效面積： 拼接板： 鉚釘：，=，大于節(jié)點(diǎn)外有效面積因此不需要檢算。 角鋼斷開處： 未斷開部分： 斷開部分：原截面 拼接板： 鉚釘：，=大于原截面有效面積，不需要檢算。第四章 主桁各桿件影響線面積計(jì)算4.1 各桿件影響線圖上承式桁架：桁高；節(jié)間長；主桁中心距為4m； ；，為斜桿與弦桿間的夾角。我們再根據(jù)檢規(guī)進(jìn)行檢算時(shí)，需要用到桁架各桿件的影響線面積總的代數(shù)和，以及當(dāng)桿件受活載時(shí)的最不利位置時(shí)的影響線面積，據(jù)此對桿件所能承受的最大換算均布活載進(jìn)行計(jì)算。因而需要做出各個(gè)主

41、桁桿件的影響線圖，計(jì)算桿件相應(yīng)的影響線面積。表4-1桿件影響線左端支座反力右端支座反力4.1.1 主桁弦桿的影響線面積計(jì)算表4-2桿件附注(m)米為零桿160.250.750.1875-48320.50.750.25-6480.1250.8750.109428.01240.3750.6250.234460.01主桁高度：主桁跨度：影響線的加載長度：最大縱坐標(biāo)位置： 4.1.2 主桁斜桿的影響線面積計(jì)算桿件影響線加載長度（m）（m）最大縱坐標(biāo)位置高h(yuǎn)活載影響線面積（m）恒載影響線面積代數(shù)積（m）左9.141.140.1250.177-0.80928.294右54.866.860.1251.061

42、29.103左18.292.290.1250.3543.24-16.96右45.715.710.1250.884-20.20左27.433.430.1250.53-7.275.66右36.574.570.1250.70712.936480.1251.237-39.58-39.584.1.3 豎桿的影響線面積計(jì)算表4-3桿件（m）附注80.5-8豎桿 為零桿80.5-8影響線加載長度，第五章 主桁桿件承載力檢定計(jì)算5.1 主桁桿件檢定容許換算均布活載k計(jì)算該橋采用的鋼材鋼號是A3q，即Q235q。其檢定容許應(yīng)力分別為：軸向應(yīng)力=170MPa，彎曲應(yīng)力=185MPa，剪切應(yīng)力=100MPa。檢規(guī)中

43、桁架桿件或連接，應(yīng)按下列各項(xiàng)檢算確定其承載能力； 1）桿件截面的強(qiáng)度及穩(wěn)定； 2）連接及接頭的強(qiáng)度； 3）承受反復(fù)應(yīng)力的桿件或連接檢驗(yàn)疲勞損傷度。 單線雙主梁桁架桿件容許換算均布活載應(yīng)按下式計(jì)算：式中 鋼材軸向檢定容許應(yīng)力（），應(yīng)按檢規(guī)表的規(guī)定取值；桿件，連接或接頭的有效面積（）；桿件恒載，活載影響線面積（）；恒載（）。5.2 主桁桿件及連接接頭檢定承載系數(shù)K值計(jì)算表一條線路上的恒載集度；各主桁桿件的容許換算均布活載計(jì)算式；承受局部活載桿件動力系數(shù)為1.5，其他桿件為1.27，查檢規(guī)附錄D可得。檢定承載系數(shù)計(jì)算，其中計(jì)算時(shí)計(jì)入了沖擊系數(shù)，對于簡支或連續(xù)的鋼跨結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù) 其中L取橋跨長度64m，對于承受局部荷載的桿件（如豎桿、橫梁等）L取影響線加載長度。如果檢定承載系數(shù)K不小于1則承載力滿足，當(dāng)K<1時(shí)則說明承載力不滿足，需要加固。檢定承載系數(shù)計(jì)算表如下：表4-4桿件（）（）（