【正文】 二、 活 載內(nèi)力 本文按照 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTGD602020） 和《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》 分別 取用汽車活載和列車活載，計(jì)算得到的控制桿件的內(nèi)力 檢算 后均 滿足要求。 恒載和加初索力作用 下 支座上弦控制桿件（ 21 單元）的彎矩 1M = mkN? 汽車活載作用下支座上弦控制桿件（ 21 單元）的 彎矩 2M = mkN? 列車活載作用下支座上弦控制桿件（ 21 單元）的 彎矩 3M = mkN? udS0? = )( 2211110 KKG SSN ???? ?? = [ + + ] = mkN? ３．拉彎組合 5 3 1 7 4 4 7 0 0 81 9 5 5 2 5 3 9m a x ??????? yIMAN?MPa ? ??? ＝ 220 MPa 所以 支座處 上弦控制桿 件（ 21 單元） 內(nèi)力滿足要求。 二 、 求橫向分布 系數(shù) 如 圖 57 所 示 ： XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 30 圖 5—7 中桁 橫向分布 系數(shù)計(jì)算圖示 中桁的橫向分布系數(shù) ： m=+++= 如 圖 58 所示 ： 圖 5—8 邊桁 1 橫向分布 系數(shù)計(jì)算圖示 邊桁 1 的橫向分布系數(shù) ： m=+= 如 圖 59 所示 ： 圖 5—9 邊桁 2 橫向分布 系數(shù)計(jì)算圖示 邊桁 2 的橫向分布系數(shù)： m=+= 三、 確定 最不利 桁架 比較中桁和邊桁的影響線可知中桁的橫向分布系數(shù)最大，因此以 中桁為研象。 一 、 正交 異性板處 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 １． 荷載大小計(jì)算如 表 3—1 表 3—1 正交異性板處恒載 計(jì)算 恒載作用位置 荷載大小計(jì)算 （ kN） 合計(jì)（ kN） 橋面板 14 = 閉口肋 3 20 縱梁 ( 2+ 4)14 = 橫肋 ( 5+ 5) = ２． 節(jié)點(diǎn)荷載 大小 如 表 3—2 表 3—2 正交異性板處 節(jié)點(diǎn)荷載 作用位置 節(jié)點(diǎn)號(hào) 集中力 （ kN） 中桁上弦 14 66 邊桁１上弦 172—224 － 邊桁 ２上弦 330—382 － 二 、 混凝土結(jié)合板 １． 荷載大小計(jì)算如 表 3—3 表 3—3 混凝土結(jié)合板處恒載 計(jì)算 恒載作用位置 荷載大小計(jì)算 （ kN） 合計(jì)（ kN） 橋面板 45 4 =1764 縱梁 ( + 2) 4 14 = ２． 節(jié)點(diǎn)荷載 大小 如 表 3—4 表 3—4 混凝土結(jié)合板處 節(jié)點(diǎn)荷載 作用位置 節(jié)點(diǎn)號(hào) 集中力（ kN） 中桁上弦 2— 12 , 68— 78 邊桁１上弦 160—170, 226—236 － 邊桁２上弦 318—328, 384—394 － 三、 交接處 節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)荷載 大小 如 表 3—5 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 表 3—5 交接處節(jié)點(diǎn)荷載 作用位置 節(jié)點(diǎn)號(hào) 集中力（ kN） 中桁上弦 1， 79 中桁上弦 13, 67 邊桁 1 上弦 159, 237 邊桁 1 上弦 171, 225 邊桁 2 上弦 317, 395 邊桁 2 上弦 329, 383 第三節(jié) 鐵路自重荷載計(jì)算 一 、 一級(jí)干線鐵路自重荷載計(jì)算 如 表 3—6 表 3—6 一級(jí)干線鐵路自重荷載計(jì)算 恒載作用位置 荷載大小計(jì)算 （ kN） 合計(jì)（ kN） 道碴槽板 45 =441 道碴 14 21=1323 縱梁 ( 2+ 4)14 4= 鋼軌 75 14 4 = 二、 客運(yùn)專線 鐵路自重荷載計(jì)算 如 表 3—7 表 3—7 客運(yùn)專線鐵路自重荷載計(jì)算 恒載作用位置 荷載大小計(jì)算 （ kN） 合計(jì)（ kN） 道碴槽板 45 =441 道碴 14 21= 縱梁 ( 2+ 4)14 4= 鋼軌 75 14 4 = XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 三 、 轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn) 荷載 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 3—8 表 3—8 轉(zhuǎn)化后的 節(jié)點(diǎn) 荷載值 作用位置 節(jié)點(diǎn)號(hào) 集中力（ kN） 邊桁１下弦 238, 316 245, 249， 305, 309 246— 248， 306— 308 250—304， 310—315， 239—244 邊桁２下弦 396, 474 403, 407， 463, 467 397— 402， 408— 462， 468—473 404—406， 464—466 中桁下弦 80, 158 87, 91， 147, 151 81— 86， 92— 146， 152—157 88—90， 148—150 第 四 節(jié) 活載荷載計(jì)算 一、公路活載 ： （一） 按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 kq ＝ kN/m kP =180kN 縱向折減系數(shù)： 橫向折減系數(shù)： 折減后 ： q= 3 = P=180 3 = 將車道荷載的集中力 P 加到跨中處，其余部位布滿均布荷載。其中 1－ 21 為主桁上下弦、斜桿、豎桿的單元截面特性 標(biāo)識(shí)號(hào) ， 22－ 25 為主桁 橫梁 的單元截面特性 標(biāo)識(shí)號(hào) 。 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 第 二 章 斜拉橋主桁模型 建立 第一節(jié) 建模思路 該橋?yàn)榘肫◇w系，建模主要考慮索、 塔、主桁的關(guān)系， 采用 SAP90 程序 ， 把主桁結(jié)構(gòu)離散為桿系結(jié)構(gòu) ， 對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)依次編號(hào) ，把每個(gè)桿件看作一個(gè)單元 。道碴槽板厚 25 厘米，板面設(shè) 2%橫坡，兩側(cè)設(shè) 1 米高檔碴板。 第 二 節(jié) 技術(shù)指標(biāo) 一 、 公路正橋主要技術(shù)指標(biāo) （ 1）道路等級(jí)：按城市快速路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。 （ 2）設(shè)計(jì)行車速度： 80km/h （ 3）設(shè)計(jì)車道：雙向六車道，行車道寬度 3 （單向） （ 4）橋面寬度： 27m （ 5） 設(shè)計(jì)荷載：公路－Ｉ級(jí) （ 6）最大縱坡：≤ 4% （ 7）橋面橫坡： 2% （ 8）設(shè)計(jì)風(fēng)速：按百年一遇控制設(shè)計(jì)。一級(jí)干線橋面板寬 9 米，兩線線間距 米，靠中桁一線的線路中心線距中桁中心線 米；客運(yùn)專線面板寬 米，兩線線間距 5 米，靠中桁一線的線路中心線距中桁中心線 米。 考慮到桿件之間的連接是螺栓連接，結(jié)點(diǎn)整體性較好，故建模中桿件均按梁?jiǎn)卧?，單元連接按剛結(jié)。 索孔處的單元按等截面計(jì)算， 截面特性標(biāo)識(shí)號(hào)為 26。 （二）轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn) 荷載 ，見(jiàn)表 3— 9 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 表 3— 9 節(jié)點(diǎn) 荷載值 作用位置 節(jié)點(diǎn)號(hào) 集中力（ kN） 中桁下弦 1, 79 40 2— 39 41— 78 邊桁１上弦 159, 237 198 160— 197 199— 236 邊桁２上弦 317, 395 356 318— 355 357— 394 二、鐵路活載 ： （一）把列車活載轉(zhuǎn)化為作用到橫梁上的六種集中力： 見(jiàn)圖 4—1 圖 41 列車活載轉(zhuǎn)化為集中力示意圖 (a) 1F =+560= (b) 2F =220+= (c) 3F =+644= (d) 4F =+644= (e) 5F =+560= (f) 6F =560+560=1120KN XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 （二 ） 轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn) 荷載，見(jiàn)表 3— 9 表 3— 9 轉(zhuǎn)化后的節(jié)點(diǎn) 荷載 作用位置 節(jié)點(diǎn)號(hào) 集中力（ kN） 邊桁１下弦 238, 316 － 278 － 279 － 277 － 276 － 275 － 239—274， 280—315 － 邊桁２下弦 396, 474 － 437 － 436 － 435 － 434 － 433 － 397—432， 438—473 － 中桁下弦 80, 158 121 120 119 118 117 81—116， 122—157 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 18 第四 章 斜拉索初張力確定 第一節(jié) 拉索初張力確定思路 大跨度公鐵兩用 斜 拉橋拉索的初張 力的 確定應(yīng)以剛度控制為依據(jù)， 以橫載及活載作用下主跨撓度符合規(guī)范要求衡量初張力的大小，并最終以剛度和桿件內(nèi)力雙重標(biāo)準(zhǔn)確定最后初張力。 四車道 橫向折減系數(shù)為 7 ???lm 設(shè)計(jì)活載：客運(yùn)專線和Ⅰ級(jí)鐵路采用“中一活載”。 二 、下弦桿件檢算 （一）跨中處 下弦控制桿件（ 117 單元） 截面面積 A＝ ㎡ 慣性矩 33I ＝ 4m 查《鐵路鋼橋設(shè)計(jì)規(guī)范》得 Q370qE 容許應(yīng)力值 ??? ＝ 220 MPa （二）計(jì)算沖擊系數(shù) １．汽車活載沖擊系數(shù) 查《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》得： 有輔助墩的斜拉橋的豎向彎曲基頻 f = l150 l －主跨跨徑 (m) f =504150 = z? ﹤ z? 所以汽車活載沖擊系數(shù) 1? = ２．列車活載沖擊系數(shù) 按鐵路規(guī)范，沖擊系數(shù) 2? ＝ L?4028 ＝ 1684028? ＝ 其中 L 為影響線加載長(zhǎng)度 （三）內(nèi)力組合 １．軸力 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 36 按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，采用基本組合。而該斜拉橋 的 設(shè)計(jì)行車速度： 貨車按 I 級(jí)鐵路速度標(biāo)準(zhǔn)，客運(yùn)專線 200Km/h 以上，速度高于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的。 給斜拉索施加上 初張力后，控制桿件（主跨跨中的下弦和支座處的上弦）的內(nèi)力發(fā)生較大變化。 恒載和加初索力作用 下 支座上弦控制桿件（ 21 單元）的軸力 1N =－ kN 汽車活載作用下 支座上弦控制桿件（ 21 單元）的軸力 2N = kN 列車活載作用下 支座上弦控制桿件（ 21 單元）的軸力 3N = kN udS0? = )( 2211110 KKG SSN ???? ?? = [（ ） + + ] = kN XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 35 ２．彎矩 按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通 用規(guī)范》的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，采用基本組合。 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 29 橋面板橫梁 縱梁 圖 5—5 公路橋面上布車輛 荷載示意圖 圖 5—6 橫向分布 系數(shù)計(jì)算圖示 如圖 5—6 所示： 橫向分布 系數(shù) m=21 (+++++++) 2= 按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 橫向折減系數(shù)為 ，縱向折減系數(shù)為 ， 折減后 中桁 的橫向分布系數(shù) ： qm = = 求得： kq ＝ =kP =360 = 第三節(jié) 公路 橋面橫向分布系數(shù)計(jì)算 一 、 計(jì)算方法 杠桿法，即取跨中處的橫梁為簡(jiǎn)支梁，將 其與桁架的連接簡(jiǎn)化為剛性支承，橫梁上的列車活載通過(guò)剛性支承傳到 桁 架 上。 第 二 節(jié) 公路 恒載 將公路橋面重量按施加于主桁（上弦）的結(jié)點(diǎn)荷載施加，荷載大小計(jì)算如下。 （二）左塔橫梁與主桁下弦接觸的節(jié)點(diǎn) 635 和 25 638 和 10 641 和 41 645 和13 642 和 29 648 和 453 分別被定義為同位移約束 四、 桿件單元 （一 ） 該 模型 單元截面特性數(shù)共有 68 種。 塔柱采用滑?；蚺滥Ｊ? 工。鐵路橫梁為“工”形截面，高 2700 毫米，翼緣760 40 毫米，腹板厚 24 毫米，重量約 16 噸。鐵路四線，其中下游兩側(cè)兩線為 I 級(jí)干線，上游兩線為客運(yùn)專線；公路六車道，全寬為 27