單線鐵路鋼桁梁橋西南交大鋼橋課程設(shè)計(jì)

1、第一章設(shè)計(jì)資料第一節(jié)基本資料1設(shè)計(jì)規(guī)范：鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范(TB10002.1-2005),鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB10002.2-2005)。2結(jié)構(gòu)輪廓尺寸：計(jì)算跨度L=80+(50-50)02=80,要求L=80m的改為L=92m,鋼梁分10個(gè)節(jié)間,節(jié)間長度d=L/10=9.2m,主桁高度H=11d/8=11>9.2/8=12.65m,主桁中心距B=6.4m,縱梁中心距b=2.0m,縱梁計(jì)算寬度B°=5.95m,采用明橋面、雙側(cè)人行道。3材料：主桁桿件材料Q345q,板厚w40mm,高強(qiáng)度螺栓采用40B,精制螺栓采用BL3,支座鑄件采用ZG35II、輻軸采用35號鍛鋼

2、。4活載等級：中一活載。5恒載(1)主桁計(jì)算橋面P1=10kN/m,橋面系p2=6.29kN/m,主桁架p3=14.51kN/m,聯(lián)結(jié)系p4=2.74kN/m,檢查設(shè)備p5=1.02kN/m,螺栓、螺母和墊圈p6=0.02(p2+p3+p4),焊縫p7=0.015(比+p3+p4);(2)縱梁、橫梁計(jì)算縱梁(每線)p8=4.73kN/m(未包括橋面)，橫梁(每片)6=2.10kN/m。6風(fēng)力強(qiáng)度W0=1.25kPa,KiK2K3=1.0。7工廠采用焊接，工地采用高強(qiáng)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(qiáng)度螺栓設(shè)計(jì)預(yù)拉力P=200kN,抗滑移系數(shù)內(nèi)=0.45

3、。第二節(jié)設(shè)計(jì)內(nèi)容1主桁桿件內(nèi)力計(jì)算;2主桁桿件截面設(shè)計(jì)3弦桿拼接計(jì)算和下弦端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì);4撓度驗(yàn)算和上拱度設(shè)計(jì)；第三節(jié)設(shè)計(jì)要求1主桁內(nèi)力計(jì)算結(jié)果和截面設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總成表格。2主桁內(nèi)力計(jì)算表格項(xiàng)目包括：1、Q、2Q、p、Np、k、Nk、1十-1+wf、（1+w）Nk、a、y、縱聯(lián)風(fēng)力、橋門架效應(yīng)風(fēng)力與彎矩、制動力與彎矩、NI、NII、NIII、NC、疲勞計(jì)算內(nèi)力Nnmin、Nnmax、彎矩Mnmin、Mnmax;3主桁內(nèi)力計(jì)算推薦采用MicrosoftExcel電子表格輔助完成。4步驟清楚，計(jì)算正確，文圖工整。第二章主桁桿件內(nèi)力計(jì)算第一節(jié)主力作用下主桁桿件內(nèi)力計(jì)算1恒載橋面p=10kN/m,橋面

4、系p2=6.29kN/m,主桁架p3=14.51,聯(lián)結(jié)系p4=2.74kN/m,檢查設(shè)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(qiáng)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=17.69kN/m,近似采用p=18kN/m。2影響線面積計(jì)算(1)弦桿影響線最大縱距11影響線面積11巳E4：1=27.6,12=64.4,a=0.3,73.4(1.5273)56.0519其余弦桿計(jì)算方法同上，計(jì)算結(jié)果列于下

5、表2.1中(2)斜桿112y二sin二1112sin二lsini74621()2=1.236510,2575y,式中11=yy7.46-11，1i8y1yyE0A1：1產(chǎn)7.46,12=67.14,%=0.1y=1.236567.1474.61_,=1.11285,=74.61.11285=41.51m2A3E4：12=44.76,144.76112=22.38,y=1.2365=0.7419,y74.6=-1.2365絲絲=0.37095,74.680.7419=5.33,二0.74190.370955.335.3344.761-一=0.1,1i=7.46-5.33=2.13,2.13=0.

6、08722.382.13I 11II =-(5.3344.76)0.7419-18.58m,11=3(2.1322.38)(-0.37095)=一4.546m,”-18.58-4.546=14.034m其余斜桿按上述方法計(jì)算并將其結(jié)果列于表中。吊桿1y=1.0,11二,114.92=7.46m23恒載內(nèi)力Np=p，例如E0E2:Np=18.024.6=442.8KNppp巳E5:Np=18.0(-4.58)=-82.44KNA5A5:Np=18.07.46=134.28KN4活載內(nèi)力(1)換算均布活載k按口及加載長度l查表求得例如E2E4:豆=0.3,l=74.6,k=45.4KN/m(每片主

7、桁)E4A5：a=0.1,l=41.44,k=52.79KN/m(用內(nèi)插法求得)1_二二0.1,l=33.16,k=54.8KN/mA5E5:1=0.5,l=14.92,k=60.99KN/m(2)沖擊系弦桿，斜桿：1,-1,28=1,一28一=1.24440L4074.6吊桿：1+.二二128=1.514014.92(3)靜活載內(nèi)力NkNk=kC,例如E0E2:Nk=24.4147.75=1165.58KNE4A5:Nk=-12.8152.79=-676.24KN1Nk=54.8父8.2=449.36KNAEs:Nk=60.997.46=454.99KN(4)活載發(fā)展均衡系數(shù)活載發(fā)展均衡系數(shù)

8、：=1J(二儂,")60(=Np/(1+N)Nk，"max為跨中弦桿E4E：的值值，amax=0.3247,可計(jì)算各桿件丁例如439,381E0E2:=0,303,=1(0.3247-0.303)=1.00361449.986-82.981E4E5:：=0.0986,=1(0.3247-0,0986)=1.0377-841.2461-82.981二=0,14844J=1-(0,32470.14844)=1.07895996134,281A5E5:=0.19545,=1(0,3247-0.19545)=1.0216687.036其余桿件計(jì)算同上，并將其計(jì)算結(jié)果列于表2,1中5

9、,列車橫向搖擺力產(chǎn)生的弦桿內(nèi)力橫向搖擺力取S=100kN作為一個(gè)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S上=0,2X100=20kN,下平縱聯(lián)所受的荷載S下=1,0X100=100kNo搖擺力作用下的弦桿內(nèi)力Ns=yS,y為弦桿在簡支平縱聯(lián)桁架的影響線縱距，例如：18X6aLLL2uj|一悶Mi上蘢桿ErlE2Eq1=10X7.46=4.6m二6EliuJr下弦桿EE上弦桿A1A3長度為兩個(gè)節(jié)間，受力較大的為第二個(gè)節(jié)間，其影響線頂點(diǎn)對應(yīng)于該節(jié)間交叉斜桿的交點(diǎn)O,影響線縱距：L1L2y=

10、LB11.1948.497.4685.75=1.581Ns=yS=1.58120=31.624KN同理對A3A5:Ns=26.1133.5720=51.085KN7.4685.75下弦桿E0E2：11.1963.4174.65.75=1.65417,Ns=165.417KN26.1148.49E2E4:Ns=-100-295.16KN74.65.75133.5741.03E4E4:Ns=x100=321.104KN74.65.75第二節(jié)橫向風(fēng)力作用下的主桁桿件附加力計(jì)算1.平縱聯(lián)效應(yīng)的弦桿附加力依設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，風(fēng)壓W=KiK2K3W0=1.0X1.25kPa故有車風(fēng)壓W=0.8W=1.0kP

11、a。(1)下平縱聯(lián)的有車均布風(fēng)荷載桁高H=10.2575m,h=縱梁高+鋼軌軌木高=1.29+0.4=1.69mLLLjm.小將上弦桿AAsw下=0.5><0.4><H+(1-0.4)X(h+3)W'=0.5x0.4x11+(1-0.4)X(1.69+3)乂1.0=4.8655kN/mEnEq1=10X7.46=74.6m(2)上平縱聯(lián)的有車均布風(fēng)荷載w±=0.5X0.4XH+0.2X(1-0.4)X(h+3)W'=0.5X0.4X10.2575+0.2X(1-0.4)x(1.69+3)X1.0=2.6143kN/m(3)弦桿內(nèi)力弦桿橫向風(fēng)力影

12、響線頂點(diǎn)對應(yīng)位置和縱距同上述的搖擺力計(jì)算。上弦桿A1A3在均布風(fēng)荷載w上作用下的內(nèi)力為：tt1t111.1948.49Nw上=Cw上=yLw上=xx59.68x2.6143=123.336KN2259.685.75A3A5:Nw上=Cw上=lyLw上=1黑26.1133.57x59.68黑2.6143=199.235KN2259.685.751.111.1963.41下弦桿E0E2：NwT='jwT=-yLwT74.64.8655=300.205KN2274.65.751.FE2E4.Nw下=Cw下=yLw下=2_1一_十一1一十E4E4:Nw下=i1w下=yLw下=2126.1148

13、.4974.64.8655=535.659KN274.65.75133.5741.0374.65.7574.64.8655=582.750KN2橋門架效應(yīng)的端斜桿和端下弦桿附加力橋門架所受總風(fēng)力1 .1Hw'lw上=-59.682.6143=78.01KN22c(c2l)2(2cl)l-12.68m,c-8.04,端斜桿反彎點(diǎn)位置=4.669m8.04(8.04212.68)2(28.0412.68)端斜桿軸力V，HW(|-|0)J8.0-=108.685KNB5.75端斜桿軸力V在下弦桿產(chǎn)生的分力Nw1=Vcos=108.68%7.46/12.68=63.94KN端斜桿中部附加彎矩M

14、f=現(xiàn)9-10)=785(8.04-4.669)=131.486KM.m2 2端斜桿端部(橫梁高度1.29的一半處)附加彎矩Mk為Hw.hffi.78.011.29、Mk=(l0一)=(4.669)=156.956KN.m2222計(jì)算結(jié)果列在表2.1中。第三節(jié)制動力作用下的主桁桿件附加力計(jì)算1下弦桿制動力計(jì)算以下弦桿E2E4為例，將活載作如圖所示的布置，根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)方法，當(dāng)三角形影響線頂點(diǎn)左邊的活載之和等于右邊之和時(shí)，為產(chǎn)生最大桿力的活載布置位置。Ra艮ab522092x92(27.975-x)80(24.245x)22.3852.22解得x=8.588m故橋上活載總重=522027.9759

15、2(24.2458.588)80=6300.34在主力作用下的內(nèi)力已計(jì)入沖擊系數(shù)，制動力接世茹妻的7%計(jì)算:制動力T=6300.340.07-441.0238KNE2E4制動力作用附加內(nèi)力Nt=T2=220.512KN其下弦桿內(nèi)力見表2,12端斜桿制動力計(jì)算EoEi桿力影響線頂點(diǎn)位置離左端點(diǎn)支點(diǎn)7.46m,設(shè)將列車荷載的第4軸重Pl置于影響線頂點(diǎn)處。因?yàn)橛绊懢€為三角形，故根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)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(shí)的荷載PiRa2.79752200.9325220一八R，1 a=110b=84.7a7.46bRap1Rba=0.375220=87.96二上b=87.8a

16、b將第3軸重或第5放到頂點(diǎn)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(shí)的活載。T=-(4.66252209227.9758036.3675=455.6195KN100制動力所產(chǎn)生的桿件內(nèi)力Nt和M2T455.6195軸向力Nt227.81KN2 2下弦桿彎矩M1=0.4T/2*h=227,810.370.4=33.72KN.m端斜桿彎矩M2=0,7M=59,00KN.m第四節(jié)疲勞內(nèi)力計(jì)算1.疲勞軸力疲勞荷載組合包括設(shè)計(jì)載荷中的恒載和活載（包括沖擊力、離心力，但不考慮活載發(fā)展系數(shù)）。列車豎向活載包括豎向動力作用時(shí)，應(yīng)將列車豎向靜活載乘以運(yùn)營動力系數(shù)（1+pf）。同時(shí)，第4,3.5條又規(guī)

17、定，焊接及非焊接（栓接）構(gòu)件及連接均需進(jìn)行疲勞強(qiáng)度檢算，當(dāng)疲勞應(yīng)力均為壓應(yīng)力時(shí)，可不檢算疲勞。疲勞計(jì)算采用動力運(yùn)營系數(shù)弦，斜桿：1L=1-=1.1574074.6吊桿：1f=1=0.327754014.92E2E4:Nnmax=Np（1f）Nk=1025.461.1572586.44=4017.97Nnmin=Np-1025.46KN其余計(jì)算內(nèi)力見表2-1。2吊桿疲勞彎矩作用在縱梁上的恒載p=9.73KN|m由恒載產(chǎn)生縱梁對橫梁的作用力Np=72.5858KN當(dāng)L=14.92m和a=0.5時(shí)，k=60.988KNm由活載產(chǎn)生縱梁對橫梁的作用力Nk=kxC=60.988m7.46=454.97K

18、N由恒載產(chǎn)生的簡支梁彎矩M由靜活載產(chǎn)生的簡支梁彎矩p=Np(Bc)=72.5858(5.75-2)=136.098KN.mp22B-c575-2沖擊系數(shù)1-1.51橫梁：-Np72.5858Nk(1)橫梁Mpk=Mp454.971.511=0.1057,=1-(0.3247-0.1057)-1.0365(1)Mk=136.0981.03651.51853.07=1471.25KN/mMBp3u(2-0.53isMpMBpk3u：Mpk(2-0.5一：)殳3is187.5200=0.6739ibBLL1575-5031=0.5234961.25=1136.06Ecm,is=66.19EcmBpB

19、p31136.06E(2-0.50.5234)66.19E31136.06E(2-0.50.5234)66.19E一0.6739136.098=8.380KN.m3一0.67391417.25=87.26KN.m3Mk=Nk(c)=454.97(-)=853.07KN.m22第五節(jié)主桁桿件內(nèi)力組合1主力組合NI=Np+”(1+)Nk+Ns,例如A1A3：NI=-781.22506.59-31.624=-3319.414_1-E4A5:NI=-82.98-872.95955.93KN,NI=603.11KN2主力和附加力組合以AiA3,E2E4為例A1A3：主力Ni=3319.141KN,附加風(fēng)

20、力Nw=123.34KN主力+橫向附加力Nii=1319.141123.34=邙442.48KNN11=NJ1=-3442.48=_2868.734-3319.141KN（絕對值取大，故主力控制設(shè)計(jì)）1.21.2E2E4：主力N1=4541.37KN,附加風(fēng)力Nw=535.659KN主力+橫向附加力Nii=4541.37+535.659=5077.029KN1N115077.029N11=4230.8575<4541.37KN（王力控制）1.2 1.2主力+縱向附加力（制動力）Niii=4541.37+220.08=4761.45KNN11=4761.45=3809.16<4541

21、,37KN（主力控制）1.25表2.1主桁桿件內(nèi)力計(jì)算桿件名稱影響線恒載活載搖擺力附加力內(nèi)力組合僅有軸力桿件疲勞計(jì)算內(nèi)力加載長度l頂點(diǎn)位？面積？總面積？NPkNk=k?1+?(1+?)Nkaamax-a?(1+?)NkNs平縱聯(lián)風(fēng)力NW橋門架風(fēng)力Nw,制動力Nt主力N|=Np+(1+?)Nk+NS主+風(fēng)N|=N|+Nw(Nw')主+風(fēng)彎矩mii主+制Niii=N|+Nt主+制彎矩MIIINc=maxN|,N|/1.2,N1|1.21+?fNn=Np+(1+?M吊桿下端彎矩M單位mmmkNkN/mkNkNkNkNkNkNkNkNkNkN?mkNkN?m5kNkNBkN?m項(xiàng)次123456

22、7891011121314151617181920212223242526上弦千A1A3000.200-43.40-43.40-781.2046.33-2010.721.244-2501.340.31230.01241.0021-2506.59-31.62-123.34-3319.41-3442.75-3319.41A3A574.600.400-65.11-65.11-1171.9845.03-2931.901.244-3647.280.32130.00341.0006-3649.47-51.09-199.24-4872.54-5071.77-4872.54F弦千E0E274.600.1002

23、4.4124.41439.3847.751165.581.2441449.980.30300.02171.00361455.20165.42300.2163.94224.982060.002424.142284.9833.721.161791.45E2E474.600.30056.9756.971025.4645.402586.441.2443217.530.31870.00601.00103220.75295.16535.66220.084541.375077.034761.454541.371.164025.73E4E4'74.600.50067.8267.821220.7644.

24、563022.061.2443759.440.32470.00001.00003759.44321.10582.75214.485301.305884.055515.785301.301.164726.35泮千E0A174.600.100-41.51-41.51-747.1847.75-1982.101.244-2465.730.30300.02171.0036-2474.61-108.69-3221.79-3330.48131.4959.00A1E266.310.10032.8032.29581.2248.681596.701.2441986.290.29260.03211.00541997

25、.022578.242578.241.162433.398.29-0.5179.22-40.40-50.26-11.564311.88902.9815-149.85-149.85-149.851.16534.36E2A358.020.100-25.11-23.06-415.0849.81-1250.731.244-1555.910.26680.05791.0097-1571.00-1986.08-1986.081.16-1865.9316.582.0563.53130.24162.02-2.56192.88661.4811239.97239.97239.971.16-264.00A3E449.

26、730.10018.4513.84249.1251.20944.641.2441175.130.21200.11271.01881197.221446.341446.341.161344.9024.87-4.6158.20-268.30-333.77-0.74641.07111.1785-393.35-393.35-393.351.16-62.11E4A541.440.100-12.81-4.61-82.9852.79-676.241.244-841.240.09860.22611.0377-872.95-955.93-955.931.16-867.4233.168.2054.80449.36

27、559.00-0.14840.47311.0789603.11603.11603.111.16438.28豎千EiAi14.920.5007.467.46134.2860.99454.991.510687.030.19540.12931.0216701.87836.15836.151.33739.428.38,87.26第三章主桁桿件截面設(shè)計(jì)第一節(jié)下弦桿截面設(shè)計(jì)一、中間下弦桿E4E/1初選桿件截面選用腹板1-412X24翼緣2-460X36每側(cè)有4排栓孔，孔徑d=23cm;毛截面Am=2>46>.6+41.2>2,4=430.08cm2栓孔削弱面積=2332)2,3=58.8

28、8cm2凈截面面積Aj=Am-AA=430.08-58.88=371.2cm2剛度驗(yàn)算1Q1Iy=23.646341.22.43=58449.06cm4ry桿件自由長度58449.06=11.66cm430.08yry11.66ly746y1212=63.98,通過驗(yàn)算。'x三'y,無需驗(yàn)算。3拉力強(qiáng)度驗(yàn)算N15301.30410二i1142,5<二=200MPajAj371.2式中丫為板厚的修正系數(shù)，依鋼橋規(guī)范3.2.1條及其條文說明，查“續(xù)說明表3,2.1”，對于Q345q,35<tmaxW50mm板厚-315/345=0,913。4疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算由表2.1可知N

29、min=1220.8kN、Nmax=4726.35kN得-minNminAj1220.81000=32.89MPa371.2100_Nmax-max一八Aj4726.351000371.2100=127.33MPa拉拉桿彳驗(yàn)算式：5n(二max-二min)Mt00式中線路系數(shù)Q=1.0,損傷修正系數(shù)=1.0,_50板厚修正系數(shù)2525"4436二°.912查規(guī)范表3.27-2的桿件驗(yàn)算截面為第m類疲勞等級，查表3.27-1知其疲勞容許應(yīng)力d=130.7MPa故1.0X1.0X(127.33-32.89)=94.43MPaW0.833X130.7=108.87MPa,通過驗(yàn)算

30、二、端下弦桿E0E21初選截面選用腹板1-428X12翼緣2-460X16毛、凈截面面積、毛截面慣性矩計(jì)算方法同上凈截面慣性矩Iyj=Iy-AJ=25962-1.6X2.3X4X(92+172)=20515.6cM2剛度驗(yàn)算2y=65.24W入4100,通過驗(yàn)算。3拉力強(qiáng)度驗(yàn)算(1)主力作用Ni=2059.997kNN2059.99710Pa-I-=121.81MPa三；-=200MPaljAj169.12(2)主力+制動力作用M=2284.997kN,制動力彎矩MH=33.72kNmAjWj2284.9971033.72230100=172.914MPa169.1220515.6<二=

31、250MPa1.25為主力+制動附加力作用驗(yàn)算的放大系數(shù)。4疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算由表2.1可知Nmin=439.38kN、Nmax=1791.45kN得min439.3810minAj169.12=25.98MPa(JmaxNmax1791.4510=105.928MPa169.12拉拉桿彳驗(yàn)算式：(二max-二min)/二0故1.00x1.00x(105.928-25.98)=79.948<1.00x130.70=130.70MPa,通過驗(yàn)算。第二節(jié)上弦桿截面設(shè)計(jì)以上弦桿AA為例。初選截面選用腹板1-412X18、翼緣2-460X24剛度檢算入y=64.93W入=100,通過驗(yàn)算。總體穩(wěn)定驗(yàn)算

32、由3=64.93,查表內(nèi)插求得01=0.6435通過驗(yàn)算Nc3319.41410.112.54MPa£=0.6435200=128.70MPaAm294.964局部穩(wěn)定驗(yàn)算(1)翼緣板按照鋼橋規(guī)范，查表5.3.3,當(dāng)人之5。時(shí)，板件的寬厚比翼緣板b=(46一空)=6.056M0.14父63.7+5=13.918-=0.14+5、3.6、.腹板按照鋼橋規(guī)范，查表5.3.3,當(dāng)人之50時(shí)，板件的寬厚比2=0.4人+10腹板b=答=16.5E0.4父63.7+10=35.48通過驗(yàn)算、2.4同理，設(shè)計(jì)計(jì)算其他上弦桿。第三節(jié)端斜桿截面設(shè)計(jì)1初選截面選用腹板1-412X18、翼緣2-600X2

33、4截面面積，慣性矩計(jì)算方法同上。剛度驗(yàn)算4=62.85,=73.88<入4100,通過驗(yàn)算總體穩(wěn)定驗(yàn)算主力作用由4=73.88,查表得6=0.584N13221.7910.二1m=88.96MPa三1二=0.584200=116.8MPaAm362.16主力+橫向風(fēng)力作用端斜桿EoAi在主力作用下為受壓桿件，在主力與橫向力作用下為壓彎桿。附加力為橫向力時(shí)，彎矩作用于主平面外。參照鋼橋規(guī)范第4.2.2條規(guī)定,對受壓并在一個(gè)主平面內(nèi)受彎曲的桿件，總穩(wěn)定性計(jì)算公式為AmJ?Wm<l-換算長細(xì)比屋="Lx=1.8父1141.5'20.18=58.34,查表得中'1

34、=0,689hry4615.45式中：系數(shù)，成I接桿件取1.8;h桿件兩翼緣板外緣距離，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4,2.2條,此叫可用作中2。NAm3330.4751091.96MPa362.16,0,151二=20.67MPan1N2一二2EAm所以應(yīng)考慮彎矩因構(gòu)件受壓而增大所引用的值出=0.7551.43330.46562.852102二2210000362.16式中構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細(xì)比;E鋼材的彈性模量（MPa）;n1壓桿容許應(yīng)力安全系數(shù)。主力組合時(shí)取用R=1.7,。應(yīng)按主力組合采用；主力加附加力組合

35、時(shí)取用R=1.4,仃應(yīng)按主力加附加力組合采用。3330.475100.584115.46100230-二11m114.98MPa<0,5841.2200=140.16MPa362.160,7550.689147498主力+制動力作用依照鋼橋規(guī)范4.2.2條規(guī)定，當(dāng)驗(yàn)算的失穩(wěn)平面和彎矩作用平面一致時(shí),2=1.0N3330.47510Am362.16=91.96MPa-0.151二=20.67MPa所以應(yīng)考慮彎矩因構(gòu)件受壓而增大所引用的值吃1=12nN-2_EAm1.43330.47573,8甘102_210000362.16=0.661“IIIm3330.475100.5845910030

36、0362.160,6611.086420=110.06MPa三0.5841.25200=146MPa部穩(wěn)定驗(yàn)算同上，見表3.1第四節(jié)中間斜桿截面設(shè)計(jì)以斜桿E4A為例。1初選截面選用腹板1-428X10、翼緣2-460X16截面面積、慣性矩計(jì)算方法同上。2剛度驗(yàn)算入max=入y=86,80<100,通過驗(yàn)算3總體穩(wěn)定驗(yàn)算由入max=3=86.80,查表內(nèi)插得01=0.503。kaM=955;50,31955:50.31MPa190190<g(T=0.503X200=100.504MPa通過驗(yàn)算4局部穩(wěn)定驗(yàn)算(1)翼緣板按照鋼橋規(guī)范，查表5.3.3,當(dāng)入>50時(shí)，板件的寬厚比？W

37、0,14父九+56翼緣板b=(46-1,0"2=14,06<0,14父86.80+5=17,152,通過驗(yàn)算。、.1.6腹板按照鋼橋規(guī)范，查表5.3.3,當(dāng)入>50時(shí)，板件的寬厚比？<0,14父九+10腹板b=428=42.80<0.4x86.80+10=44.72,通過驗(yàn)算。1.05疲勞檢算由表2.1可知Nmin=-867.42kN、NnaX=438.28kN得CJ_.minNminAj-867.4210160.56-54.02MPamaxNmaxAj438.2810160.56=27.30MPa-54.02二一1.98-max27.30可知E4A5為以壓為

38、主的拉壓桿件，驗(yàn)算公式為rdrn-max-rtrp-0rdrn'；=max=1.01.027.30-27.30MPa1.00,38130.70=49.67MPa通過驗(yàn)算。6拉力強(qiáng)度驗(yàn)算桿件同時(shí)承受拉力，故還應(yīng)驗(yàn)算其凈截面的拉力強(qiáng)度N438.28：105=27.30MPaM200MPa,5兀!比亞寫。第五節(jié)吊桿截面設(shè)計(jì)1初選截面jAj160.56選用腹板1-436X10、翼緣2-260X12截面面積，慣性矩計(jì)算方法同上。2剛度驗(yàn)算鋼橋規(guī)范規(guī)定僅受拉力且長度w16m的腹桿容許最大長細(xì)比為180,由表3.1可知入x=54.93,Xy=142.47<180,通過驗(yàn)算。3疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算吊桿無

39、附加力，在主力作用下，吊桿除受到軸力外，還受到橫向鋼架作用產(chǎn)生的彎矩，故應(yīng)檢算軸力與彎矩共同作用下的疲勞。由表2.1可知Nmax=739.42kN、Mn=134.28kN,Mmax=87.26kN.m、Mk=8.38kN.m吊桿A1E1凈截面積Aj=94.96cm2,毛慣性矩ImX=38224cn4。栓孔慣性矩AIx=4x(X2.3X1.23+1.22.322.42)=5541cm4；12，2凈慣性矩Ijx=Imx-Ix=38224-5541=32683cm"-"maxCT.-minNnmaxMnmaxAjWj739.421087.2610323十94.9632683=14

40、3.032MPanminnminAjWj134.28108.381032394.9632683=20.038MPa故rdn(Tmin-(Tma=1.00x1.00x(143.032-21.038)=122.994MPa<rtm=1.00X130.70=130.70MPa,通過驗(yàn)算。表3.1主桁桿件驗(yàn)算總表?xiàng)U件名稱截面組合截面螺栓布置AmAjIx/Iyrx/rylx/ly%/y構(gòu)造要求局部穩(wěn)定總體穩(wěn)定疲勞驗(yàn)算拉力強(qiáng)度腹礙!仃m中1Rrdrn("Ghax-'Ghin)/rdrn'Hax出/rtrpH5詢項(xiàng)次123456789101112131415161718單位m

41、/mmcm2cm24cmcmcmMPaMPaMPaMPaMPakN?m上弦桿AiAs2-460X24*294.96250.8011552919.7974657.700.759.2122.89112.50.64128.71-412X183895411.4974664.930.6014.7537.85A3A52-460X36¥聞426.24367.3616163219.4774638.320.676.05616.5114.30.65130.371-396X245844711.7174663.710.513.91835.48下弦桿E0E22-460X16)H1.198.56169.1280

42、41820.1274637.080.7579.95130.7121.82001-428X122596211.4374665.210.6172.9250E2E42-460X36LJ463.04396.8016786119.0474639.180.8989.72130.7114.5182.71-412X325851411.2474666.370.60OE4E42-460X36LJJ1393.28334.4014906219.4774638.320.75104.833108.87158.52001-412X24IN5196011.4974664.900.50斜桿&A12-600X24,Jj3

43、62.16295.9214749820.18126862.830.7512.1322.8988.960.58116.81-412X188642015.45114282.070.6015.3439.55115r0.58140.16110.10.58146AE22-460X16FLJu0190.00160.567911120.41126862.130.631-428X10巴2596011.69101586.830.60E2A32-460X20F234.40197.609652620.29126862.490.6011.235.0084.730.5193.681-420X123245111.7710

44、1586.240.6017.0744.48A3E42-460X16190.00160.567911120.41126862.130.6314.0642.8076.120.592.9679.89130.790.082001-428X102596011.69101586.830.6017.0344.72E4A52-460X16190.00160.567911120.41126862.130.6314.0642.8050.310.5100.527.349.6737.562001-428X102596011.69101586.830.6017.0344.72豎桿.EA2-260X12P44"

45、I106.0094.963822418.99102654.030.83122.99130.788.052001-436X1035195.76821142.530.60第六節(jié)腹桿高強(qiáng)度螺栓計(jì)算按照鋼橋規(guī)范第6.1.1條，高強(qiáng)度螺栓容許抗滑承載力為:cmoN10.452001.7P=-0=52.94kN式中P高強(qiáng)螺栓的容許抗滑承載力；m高強(qiáng)螺栓連接處的抗滑面數(shù)；0高強(qiáng)螺栓連接的鋼材表面抗滑移系數(shù)，不大于0.45;N高強(qiáng)螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力，M22為200kN;K安全系數(shù)，米用1.7。主桁腹桿桿端高強(qiáng)度螺栓個(gè)數(shù)n應(yīng)滿足n之四。PN為桿件的承載力，對于主桁桿件：受拉桿件N=AJ。；受壓桿件N=Am%o;受

46、拉壓桿件N=maxAJ。,"。一下各取一桿件舉例說明：1拉桿AE2桿件承載力N=丹二=160.5620=3211.20kN螺栓數(shù)n之四=如=60.66個(gè)；P52.94'2壓桿E°A桿件承載力N=Am1二=362.160.58420=4230.03kN螺栓數(shù)n之四=4230.03=79.90個(gè);（至少取7排，共80個(gè)）P52.943拉壓桿E4A5桿件承載力Aj-160.5620-3211.20kNAm；二=1900.50320=1911.4kNN=maxAjr,Am-=3211.20kN螺栓數(shù)n*二誓0個(gè)第四章弦桿拼接計(jì)算和下弦端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)第一節(jié)E2節(jié)點(diǎn)弦桿拼接計(jì)算1拼

47、接板截面設(shè)計(jì)鋼橋規(guī)范第9.0.7條規(guī)定，主桁受拉桿件拼接板凈面積應(yīng)比被拼接桿件凈面積大10%。根據(jù)前面表3-1計(jì)算結(jié)果，E0E2桿（2-460X16,1-428X12）一半凈面積為12節(jié)點(diǎn)板內(nèi)拼接板Am169.1284.56cm2j2E2E4桿(2-460X36,1-412X32)一半凈面積為1CCC2Aj2250.80=125.40cmj2節(jié)點(diǎn)板選用厚度:.332mm一塊節(jié)點(diǎn)板作為外拼接板提供的面積（取桿件高度46cm部分）2A'p1=46-42.33.2=117.76cm2初選內(nèi)拼接板為4-200X32（一側(cè)兩塊），兩塊內(nèi)拼接板凈面積為A'p2=220-42.33.6=11

48、0.88cm2內(nèi)外拼接板凈面積為A'p=A'p1A'p2=117.76110.88=228.64cm2-1.1Aj2=1.1198.4=218.24cm2通過驗(yàn)算2拼接螺栓和拼接板長度單抗滑面高強(qiáng)螺栓的容許承載力為:m-0N10.452001.7=52.94kN一側(cè)節(jié)點(diǎn)板（外拼接板）所需高強(qiáng)螺栓數(shù):ni四n=21=衛(wèi)工出=44.48個(gè)（至少取12排，共48個(gè)）一側(cè)兩塊內(nèi)拼接板所需高強(qiáng)螺栓數(shù)：=W=AP2父”】=110.88M20=41.94個(gè)（至少取12排，共48個(gè)）PP52.943內(nèi)拼接板長度內(nèi)拼接板一側(cè)48個(gè)高強(qiáng)度螺栓，排成12排，端距取50mm,其長度為L=290

49、809012-38050=2060mm第二節(jié)E0節(jié)點(diǎn)弦桿拼接計(jì)算1拼接板截面設(shè)計(jì)根據(jù)前面表3-1計(jì)算結(jié)果，E0E2桿（2-460X16,1-428X12）一半凈面積為12Aj131.92=65.96cm2j2節(jié)點(diǎn)板選用厚度、=12mm一塊節(jié)點(diǎn)板作為外拼接板提供的面積（取桿件高度46cm部分）A'p1=46-42.31.2=44.16cm2初選內(nèi)拼接板為4-200X16（一側(cè)兩塊），兩塊內(nèi)拼接板凈面積為A'p2H，220-42.31.6=49.28cm2內(nèi)外拼接板凈面積為A'p=A'p1A'p2=44.1649.28=93.44cm2-1.1Aj=1.165.96=72.56cm2通過驗(yàn)算。2拼接螺栓和拼接板長度單抗滑面