【正文】 水平板： 1—436mm10mm； 每側(cè)布置 4 排栓孔，孔徑 d=23mm； 提供毛截面面積： 214920mmmA ? 栓孔削弱的面積： ΔA=82312=2208mm2 凈截面面積： 22– 1 2 7 1 2 m m 3 7 3 1 . 2 2 m mjmA A A? ? ? ? 截面提供的慣性矩： Ix=108mm4， Iy=108mm4 回轉(zhuǎn)半徑： 2 0 0 .3 6 m m 1 0 6 .8 6 m mxyrr??， (3)剛度檢算。桿件計(jì)算長度 12mox oyl l l? ? ? ，長細(xì)比： oxxxIr?? 120xx ?? oyyyIr?? 9000 ?? 由 ?? 查表知 1 ? ? ,則 1 mNA? 1 0 MP a 200 MP 21232?? ? ?? (符合 ) （ 4）局部穩(wěn)定檢算。 水平板： 1—436mm10mm； 每側(cè)布置 4 排栓孔，孔徑 d=23mm； 提供毛截面面積： 215400mmmA ? 栓孔削弱的面積： 28 2 3 1 2 2 2 0 8 m mA? ? ? ? ? 凈截面面積： 22– 1 3 1 9 2 m m 9 4 9 1 . 8 1 m mjmA A A? ? ? ? 截面提供的慣性矩： 8 4 8 46 . 2 3 0 1 1 0 m m , 1 . 9 4 6 7 1 0 m mxyII? ? ? ? 回轉(zhuǎn)半徑： 2 0 3 m m 1 1 2 .4 3 m mxyrr??， （ 3）進(jìn)行強(qiáng)度和剛度檢驗(yàn)。f NI或 計(jì)算內(nèi)力 (kN) 疲勞 內(nèi)力 (kN) E1E2 96 275.52 285.45 1.112 1.13 9 E2E3 96 745.08 750.93 1.112 1.13 1501.32 E3E4 96 987.84 990.8 1.112 1.13 1973.14 E4E5 96 1337.28 1334 1.112 1.13 2671.38 A1E1 96 552.96 662.24 1.112 1.13 1418.40 E2A1 96 2 4 1.112 1.13 0 A2E2 1 464.52 629.47 1.125 1.15 1093.99 E3A2 8 2 7 1.125 1.15 9 上承式簡支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 19 3 1.29 1.41 A3E3 1 277.34 301.54 1.14 1.26 8 E4A3 8 4 4 1.14 1.16 6 1.23 1.26 A4E4 25． 12 4 1 1.19 1.22 286.91 1.162 1.18 5 E5A4 7 1 1.162 1.18 192.61 1.19 1.22 A1A2 96 4 1.112 1.13 4 A2A3 96 8 1114.57 1.112 1.13 4 A3A4 96 1182.72 1220.01 1.112 1.13 3 A4A4 96 1263.36 1308.63 1.112 1.13 9 圖表 2： 桿件 風(fēng)力所生內(nèi)力(kN) 橋門架效應(yīng)所生內(nèi)力(kN) 制動力所生內(nèi)力(kN) E1 ? ? ? 上承式簡支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 20 E2 E2E3 ? 0 ? E3E4 ? 0 ? E4E5 ? 0 ? A1A2 ? ? ? A2A3 ? 0 ? A3A4 ? 0 ? A4A4 ? 0 ? 第 4 章主桁桿件的截面設(shè)計(jì)與驗(yàn)算 主桁桿件的截面形式與尺寸 一般情況下主桁主要有兩類組成，包括 H 形截面和箱形截面。 影響線最大縱距： y= 影響線面積： Ω=96（ ） = 恒載內(nèi)力： Np=pΩ=14（ ） = 沖擊系數(shù)： 1+μ=1+15/（ +L） =1+15/(+96)= 活載內(nèi)力： 均布荷載： Nqk=（ 1+μ） ξmqqkΩ=（ ） = 集中荷載： Npk= （ 1+μ ） ξmqpky=360 （ ） = 人群荷載： Nrk=qrmrΩ=（ ） = 總內(nèi)力： NI= Nqk+Npk+Nrk+ Np== 計(jì)算疲勞時，應(yīng)采用動力運(yùn)營系數(shù)， f 1 8 1 81+ μ = 1 + = 1 + = 1 . 1 34 0 + L 4 0 + 9 6 且不考慮活載發(fā)展均衡系數(shù)（公路橋梁中大跨度者才會考慮到活載發(fā)展均衡系數(shù)），計(jì)算疲勞時的最大內(nèi)力為： 上承式簡支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 9 m a x ( 1 ) ( ) / ( 1 )64 5. 12 1. 13 ( 35 1. 69 33 4. 94 ) / 1. 11 2 60 .8 614 13 .5 6p f q k p k r kN N N N NkN??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? 斜桿 A2E2： 斜桿 A2E2 的影響線 由于影響線有正面積有負(fù)面積，要分別計(jì)算。 由于橋跨的空間作用和節(jié)點(diǎn)的剛性連接所引起的對桿件內(nèi)力的影響，主要表現(xiàn)在下列幾個方面： 由于 主桁弦桿變形所引起的平縱聯(lián)趕件的內(nèi)力； 橋面系的縱、橫梁和主桁弦桿的共同作用。 拱橋 優(yōu)點(diǎn)是： 可實(shí)現(xiàn)的跨徑大，通航和瀉洪能力較強(qiáng)，堅(jiān)固耐用 ,就地取材 ,節(jié)約材料 ,形式優(yōu)美。 （ 6）鋼材易腐蝕，所以保養(yǎng)費(fèi)用比較高。所有計(jì)算完成后還需要Midas civil 建模，進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析，結(jié)構(gòu)變形檢算。 上承式簡支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 2 第 2 章方案比選與橋型數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)基本資料 三跨上承式簡支公路鋼桁架橋?yàn)?72m+96m+72m，采用無豎桿三角形桁式，桁高 ，節(jié)間長度為 12m，主桁中心距均為 。經(jīng)濟(jì)適用，簡潔樸素，采用懸臂施工法，施工工藝比較簡單，特征是水平方向 單維突出，坦平箭直，充分顯示了剛性。當(dāng)橫梁在豎向荷載作用下梁端發(fā)生轉(zhuǎn)動時，豎桿的上端和下端均將產(chǎn)生力矩。 橋門架效應(yīng)產(chǎn)生的桿件內(nèi)力計(jì)算 將橋門架看成平面鋼架，其腿桿（主桁端斜桿）下端可假定嵌固在下弦端節(jié)點(diǎn)上。 1）計(jì)算所需的凈截面面積。查各種構(gòu)件及連接的疲勞容許應(yīng)力幅表得疲勞容許應(yīng)力幅 [ ] Pa??? ，取 ?? ，根據(jù)公式，計(jì)算出： ? ?m ax m in()j NNA ???? =(mm2) (2)選取截面形式為 H 形，截面組成為： 4601046012yyxx 下弦桿 A4A5 的截面形式 豎板： 2—460mm12mm。《橋規(guī)》規(guī)定：當(dāng)長細(xì)比 50?? 時， 豎板： 230 1 1 . 5 1 0 . 1 4 5 1 5 . 7 120bt ?? ? ? ? ? (符合 ) 水平板： 420 3 5 0 .4 1 0 4 0 .612bt ?? ? ? ? ? (符合 ) （ 5）剛度檢算。 （ 1）計(jì)算所需的凈截面面積。長細(xì)比 9 6 .5 0 [ ] 10 0m a x??? ? ? (符合 ) 腹桿設(shè)計(jì) 腹桿包括斜桿和豎桿 在豎向荷載作用下，僅承受拉力或承受壓力的斜桿，截面設(shè)計(jì)方法與軸心受拉或軸心受壓桿件相同。桿件計(jì)算長度 12mox oyl l l? ? ? ，長細(xì)比： oxxxIr?? 120xx ?? 上承式簡支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 28 oyyyIr?? 9000 ?? 由 ?? 查表知 1 ? ? ,則 1 mNA? 354 9 1 0 55 .80 MP a 20 0 MP 57 21 23 2?? ? ?? (符合 ) （ 4）局部穩(wěn)定檢算。 水平板： 1—436mm10mm； 上承式簡支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 23 每側(cè)布置 4 排栓孔，孔徑 d=23mm； 提供毛截面面積： 215400mmmA ? 栓孔削弱的面積： 28 2 3 1 2 2 2 0 8 m mA? ? ? ? ? 凈截面面積： 22– 1 3 1 9 2 m m 8 6 4 7 . 9 0 m mjmA A A? ? ? ? 截面提供的慣性矩： 8 4 8 46 . 2 3 0 1 1 0 m m , 1 . 9 4 6 7 1 0 m mxyII? ? ? ? 回轉(zhuǎn)半徑： 2 0 3 m m 1 1 2 .4 3 m mxyrr??， （ 3）進(jìn)行強(qiáng)度和剛度檢驗(yàn)。 制動力 T 作用下，弦桿 E3E4 的內(nèi)力為 NT= T/2= 正負(fù)號表示由于車輛在橋上行駛的方向不同，制動力或牽引力產(chǎn)生的內(nèi)力或?yàn)槔驗(yàn)閴毫Α善麒旒苤行木酁?，寬跨比 1/，橋面實(shí)際可用寬度為 12m。計(jì)算時將橋跨結(jié)構(gòu)分成若干個平面結(jié)構(gòu)：縱梁、橫梁、主桁、平縱聯(lián)、橫向聯(lián)結(jié)系、橋門架等，然后按承受各自平面上的荷載來計(jì)算桿件內(nèi)力。 方案一： 剛架橋（如圖 ，圖中單位為米）。 鋼橋的主要特點(diǎn) 鋼橋有如下特點(diǎn)： （ 1）跨越能力比較大。所以現(xiàn)階段我國主要致力于理論與實(shí)際現(xiàn)結(jié)合，如可靠度理論。 設(shè)計(jì)水位：十年一遇洪水位 （黃海高程，對應(yīng)吳淞高程 ） 地震烈度：抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)地震基本加速度值為 設(shè)計(jì)年限：橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為 100 年 方案的比選 鋼橋的分類很多，在方案比選的過程中選擇了如下三種橋型。 上承式簡支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 5 圖 橋門架 第三章 主桁架內(nèi)力計(jì)算 桿件內(nèi)力分析的基本假定 橋跨結(jié)構(gòu)本來是一個空間結(jié)構(gòu)，各桿件之間的相互連接是剛性連接。 主桁桿件內(nèi)力計(jì)算 主桁架采用無豎桿的三角形腹桿體系，節(jié)間長度 12m，主桁架高度 ，高跨比為 1/。 36 605X1 .5 x 30x 10+ x80kN/ m92kN/ m5 220kN由 知： E3E4 桿產(chǎn)生最大活載內(nèi)力的位置為： 解得 x= 故橋上活載總重 =5x220+92x30+80x(10+)= 制動力 T=%=。查表疲勞容許應(yīng)力幅 [ ] Pa??? ，取?? ，根據(jù)疲勞強(qiáng)度條件，所需的凈截面面積為： ? ?max min()j NNA ???? =(mm2) (2)選取截面形式為 H 形，截面組成為： 4601046012yyxx 下弦桿 A2A3 的截面形式 豎板： 2—460mm12mm。 （ 1）選取 H 形截面，并假定桿件的長細(xì)比 60?? ，查表求得整體穩(wěn)定容許應(yīng)力折減系數(shù) 1 ? ? ，則所需的毛截面面積為： 上承式簡支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 27 ? ?1m NA ??? 3 254 9 1 0 39 98 .45 m 77 20 0???? (2)選配截面尺寸，截面組成為： 4601246020yyxx 上弦桿 E1E2 的截面形式 豎板： 2—460mm20mm； 水平板： 1—420mm12mm； 每側(cè)布置 4 排栓孔，孔徑 d=23mm； 提供毛截面面積： 223440mmmA ? 栓孔削弱的面積： 28 2 3 1 2 2 2 0 8 m mA? ? ? ? ? 凈截面面積： 22– 2 1 2 3 2 m m 3 9 9 8 . 4 5 m mjmA A A? ? ? ?（符合） 截面提供的慣性矩： 8 4 8 49 . 6 4 6 5 1 0 m m , 3 . 2 4 4 5 1 0 m mxyII? ? ? ? 回轉(zhuǎn)半徑： 2 0 2 .8 6 m m