【正文】 米。 二 、 鐵路正橋主要技術指標 （ 1）線路等級：客運專線， I 級； （ 2）正線數(shù)目：客運專線雙線及 I 級鐵路雙線； （ 3）正線相距：客運專線 5 米， I 級線 米，客運專線與 I 級線相距 米； （ 4）牽引種類：電力前牽引； （ 5）設計行車速度：貨車按 I級鐵路速度標準，客運專線 200km/h以上，按 250km/h作動力仿真設計 ； （ 6）設計活載：客運專線采用“ zk 活載”， I 級鐵路采用“中 － 活載” 。 道碴槽板橫向分兩塊制造， 接縫位于兩線路之間中心處，在每個鐵路橫梁頂處道碴槽板斷開設工作縫。 第二節(jié) 建模過程 一、 節(jié)點編號 （一 ） 將主桁縱向定為 X 軸，主桁橫向定為 Y 軸，沿塔的方向為 Z 軸。 斜腿處的單元按變截面計算，且為線性 變化，截面特性標識號為 27－ 58。 進行多次試算后，最后取恒載作用下的索力和活載作用下的索力的一半之和作為初張 力施加到模型的斜拉索上。 XX大學畢 業(yè)設計 (論文 ) 31 第四節(jié) 活載內(nèi)力分析 一、 分析思路 考慮索、塔、中桁的關系， .建立中桁模型， 把三片桁架簡化為中桁的一片 。 恒載和 加初索 力作用 下 跨中下弦控制桿件（ 117 單元）的軸力 1N = 汽車活載作用下 跨中下弦控制桿件（ 117 單元）的軸力 2N = kN 列車活載作用下 跨中下弦控制桿件（ 117 單元）的軸 力 3N = kN udS0? = )( 2211110 KKG SSN ???? ?? = ( + + ) = kN ２．彎矩 按照《公路橋涵設計通用規(guī)范》的承載能力極限狀態(tài)設計，采用基本組合。列車活載的沖擊系數(shù)要大一些， 控制桿件的內(nèi)力可能更大，還需要進一步檢算。 其中主跨跨中處的六個節(jié)間和主塔橫梁附近的兩個節(jié)間的桿件的軸力較為突出。 一 、 上弦桿件檢算 （一） 支座處 21 單元 截面面積 A＝ ㎡ 慣性矩 33I ＝ 4m 查《鐵路鋼橋設計規(guī)范》 得 Q370qE 容許應力值 ??? ＝ 220 MPa （二）計算沖擊系數(shù) １．汽 車活載沖擊系數(shù) 查《公路橋涵設計通用規(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 ＝ 1824028? ＝ 其中 L 為影響線加載長度 （三 ） 內(nèi)力組合 １．軸力 按照《公路橋涵設計通用規(guī)范》的承載能力極限狀態(tài)設計，采用基本組合。把兩縱梁間的橋面板看成簡支跨，求縱 梁作用到橫梁上的集中力。 活載也按結點集中荷載考慮。 節(jié)點 573 和 604 是右塔兩根斜腿交接處同一節(jié)點的不同編號，也 被定義為同位XX大學畢 業(yè)設計 (論文 ) 8 圖21 主桁結構立體圖 XX大學畢 業(yè)設計 (論文 ) 9 移約束。下塔柱為 米的空心矩形截面。每線鐵路下設兩片縱梁，間距 2 米。分建段長 1815 米。 XX大學畢 業(yè)設計 (論文 ) 5 第三節(jié) 斜拉橋方案 一 、 斜拉橋概況 斜拉橋體系：天興斜拉橋主設計為 98+196+504+196+98m 雙塔三索面斜拉橋，上層為 6 車道公路，下層為 4 線鐵路。道碴槽板的分塊長度為節(jié)間長度約 14 米，每塊重量約 45噸。 中 桁上弦從左到右為 X 軸正方向， 節(jié)點編號為 1－ 79，下弦為 80－ 158，邊桁 1 的上弦節(jié)點編號為 159－ 237，下弦為 238－ 316， 邊桁 2 的上弦節(jié)點編號為 317－ 395，下弦為 396－ 474。 59－ 66 為 斜拉索的單元截面特性標識號。 第二節(jié) 拉索初張力確定 一、 恒載索力 見 下 表 4—1。 求出跨中下弦和支座 上弦的影響線， 直接在 上弦影響線的同號區(qū)內(nèi) 加汽車活載，求汽車活載下的內(nèi)力 ， 在下弦影響線的同號區(qū)內(nèi) 加列車活載，求列車活載下的內(nèi)力。 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 2 1 6 . 2 5 20 . 8 71 5 0 5 4 6 9 83 4 8 9 7 9 9 . 4 1 1m a x ??????? yIMAN?MPa ? ??? ＝ 220 MPa 所以 支座處 下跨中下弦控制桿件（ 117 單元） 內(nèi)力滿足要求。 三、結構剛度 鐵路斜拉橋或公鐵兩用斜拉橋的設計往往由剛度控制。 XX大學畢 業(yè)設計 (論文 ) 39 第七 章 性能評價 一 、 恒載內(nèi)力 該斜拉橋主桁在自重和恒載作用下， 作用到各個節(jié)點的集中力大小相差不大，計算 后可看到桿件內(nèi)力相差很明顯。因此，本文 主要對 支座處的中桁上弦桿件和跨中出的中桁下弦桿件進行內(nèi)力檢算。 011 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11節(jié)點號 圖 5—3 中桁橫向分布系數(shù)影響線 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11節(jié)點號 圖 5—4 邊桁 2 橫向分布系數(shù)影響線 六、 求中桁的橫向分布系數(shù) 如圖 55 所示，在橋面板上布車輛荷載，按照荷載傳遞路徑，車輛荷載通過橋 面板將作用力傳到縱梁，再由縱梁傳到橫梁。忽略了橫向連接系和人行道的重量。 三、 同位移約束 （一）節(jié)點 493 和 524 是左塔兩根斜腿交接處同一節(jié)點的不同編號， 被定義為同位移 約 束。 五 、 主塔 主塔采用 C50 混凝土 ， 倒 Y 形 結構 ，承臺以上高度 米；上塔柱截面為 米（順橋向 ） 9 米（橫橋向），空心矩形截面，設三個錨室，壁厚 ～ 米，斜拉橋索鋼錨梁錨固。鐵路縱梁為“工”形截面，高 1700毫米，翼緣 420 24 毫米，腹板厚 14 毫米，上翼緣焊有剪力釘與混凝土道碴板相連。公鐵合建段長 米，上層為公路橋面，下層為鐵路橋面。斜拉橋主梁偉板桁結合鋼桁梁。 四 、 公路橋面系 公路橋面系分兩種，中部是鋼正交異性辦橋面，兩端為 混凝土結合板橋面， 分界線位于輔助墩靠中跨側 5 個節(jié)間（ 70 米）處，中部正交異性板橋面長 756 米，兩XX大學畢 業(yè)設計 (論文 ) 6 端混凝土結合板橋面各長 168 米。 其中 1 號 節(jié)點坐 標為 0， 0， 0。 橫梁的單元截面特性簡化為兩種，靠近斜腿的單元截面特性標識號為 68，中間的單元截面特性標識號為 67。 表 4—1 恒載作用下索力值 中桁 邊桁 1 邊桁 2 單元號 索力（ kN） 單元號 索力（ kN） 單元號 索力（ kN） 1096 1160 1224 1097 1161 1225 1098 1162 1226 1099 1163 1227 1100 4122 1164 1228 1101 1165 1229 1102 1166 1230 1103 1167 1231 1104 1168 1232 1105 1169 1233 1106 1170 1234 1107 1171 1235 1108 1172 1236 1109 1173 1237 1110 1174 1238 XX大學畢 業(yè)設計 (論文 ) 19 續(xù)上表 1111 1175 1239 1112 1176 1240 1113 1177 1241 1114 1178 1242 4599 1115 1179 1243 1116 5427 1180 1244 1117 1181 1245 1118 1182 1246 1119 1183 1247 1120 1184 1248 1121 1185 1249 1122 1186 1250 1123 1187 1251 1124 1188 1252 1125 1189 1253 1126 1190 1254 1127 1191 1255 1128 1192 1256 1129 1193 1257 1130 1194 1258 1131 1195 1259 1132 1196 1260 1133 1197 1261 1134 1198 1262 5452 1135 1199 1263 1136 1200 1264 1137 1201 1265 1138 1202 1266 1139 1203 1267 XX大學畢 業(yè)設計 (論文 ) 20 續(xù)上表 1140 1204 1268 1141 1205 1269 1142 1206 1270 1143 1207 1271 1144 1208 1272 1145 1209 1273 1146 3921 1210 1274 1147 1211 1275 1148 1212 1276 1149 1213 1277 1150 1214 1278 1151 1215 1279 1152 1216 1280 1153 1217 1281 1154 1218 1282 1155 1219 1283 1156 1220 1284 1157 1221 1285 1158 1222 1286 1606 1159 1223 1287 二、活載索力 見 下 表 4—2。最后進行內(nèi)力組合， 桿件驗 算。 第二節(jié) 疲勞 檢算 作用在大跨度鋼橋上的動荷載使鋼橋結構中的應力反復變化，會使鋼橋結構在應力集中 處或存在缺陷處的局部產(chǎn)生微小裂紋并使裂紋發(fā)生擴展，最終導致 疲勞 破壞。 本文施加初張 力的方法是一次到位，沒有考慮 分段施工時的初張 力調整。 f = 400504? = 所以，剛度檢算滿足要求。 查表得 1K =， 2K = kN/m， 3K = kN/m 上弦控制桿件（ 21 單元）的內(nèi)力 軸力： ????????????? KKKN 彎矩： M= mkN? XX大學畢 業(yè)設計 (論文 ) 34 第六章 結構驗算 第一節(jié) 內(nèi)力檢算 對 鋼桁架結構，內(nèi)力一般由支座處的上弦和跨中出的下弦控制。 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11節(jié)點號 圖 5—2 邊桁 1 橫向分布系數(shù)影響線 XX大學畢 業(yè)設計 (論文 ) 28 五、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，因此以中桁為研究象， 對其進行內(nèi)力分析。 第三章 恒載 及活載荷載 計算 第一節(jié) 計算思路 考 慮 公路 縱梁、 橋面板、鐵路縱梁、道碴槽板重、 道碴、鋼軌 的重量 ，根據(jù)恒載傳遞路徑將這些 作用力轉化為節(jié)點力施加到主桁的節(jié)點上。 （三 ）處以上節(jié)點外，其余 節(jié)點六個位移分量均為自由。 ３．鋼橋面板－混凝土橋面板結合段：鋼混結合點暫定于上弦節(jié)點處，節(jié)點處靠混凝土板側上水平板降低 300 毫米，設置剪力釘，灌注混凝土，并加 設預應力粗鋼筋；該處公路橫梁為適應鋼梁與混凝土板的銜接，腹板一側 灌注混凝土， 另一側設預正交異性板縱肋相對應的結構。 三 、 鐵路橋面系 鐵路橋面系采用縱橫梁體系，道碴橋面。 米箱梁鐵路為簡支架，公路為連續(xù)梁。桁寬 30m,桁高 ,節(jié)間長度 14m，斜拉橋下端錨固于主桁上弦節(jié)點。 １． 正交異性板：面板板厚 14 毫米，面板下設槽形