【文章內(nèi)容簡介】 生的軸力為 KN? 02EE 桿件產(chǎn)生 的軸力為 3 T KN? 七、立柱內(nèi)力 立柱下端承受荷載與掛桿相同，上端在運營階段不承受豎向荷載。立柱作為減少上弦壓桿自由長度的支撐桿件，按《橋規(guī)》規(guī)定，應(yīng)以其所支撐的壓桿內(nèi)力的 3%作為其內(nèi)力，予以檢算，表一中主柱在運營階段的內(nèi)力按上弦的最大內(nèi)力 31AA 的 3%算出，在安裝階段，立柱應(yīng)檢算在上弦的吊機壓力。 八、豎向荷載通過橫向剛架作用在掛桿與立柱中引起的彎矩 《橋規(guī)》規(guī)定，對 于主桁掛桿和立柱，應(yīng)考慮橫梁承受豎向荷載時，他們作為橫向閉合鋼架中南大學 橋梁方向鋼橋課程設(shè)計 14 的腿桿所承受的彎矩。檢算它們在軸力和彎矩共同作用下的疲勞強度。 豎向下端彎矩 ： MiiMsb?????20 豎桿中間彎矩 ： 021 MMa ?? ?? 6?? 式中： 575B cm? , cm? , 200b cm? , cm? , cm? , ??? B ba? , ? ?? , 4651000bI cm? , 31132bb EIi EcmB?? , EcmcEIi ss ?? , ?sbii , 6 42 ? ???? ,862D KN? , Da K N m? ? ? 恒載與活載作用下豎桿彎矩 ： 下端 0 bsM M K N mii? ??? ? ?? 中間支 點 01 2 5 .32aM M K N m?? ? ? 九、主珩桿件的內(nèi)力組合 以上算出的主桁桿件所受單項軸力列表 1 第 13~17 項。按照《橋規(guī)》要求，各單項軸力 應(yīng)按照表一第 18~20 項進行組合，三種組合內(nèi)力中之大者為控制桿件強度與穩(wěn)定的計算內(nèi)力，列表于1第 21項。 反復荷載出現(xiàn)拉力作用桿件 ，應(yīng)檢算疲勞，控制計算內(nèi)力不考慮活載發(fā)展及附加力影響。 端斜桿與掛桿在荷載作用下還受到彎 矩，應(yīng)與相應(yīng)荷載情況下的軸力一起檢算。 第三章 主桁桿件設(shè)計 一、 主桁桿件得檢算內(nèi)容及設(shè)計步驟 主 桁桿件根據(jù)受力性質(zhì)的不同，應(yīng)進行下表所列項目的檢算。 中南大學 橋梁方向鋼橋課程設(shè)計 15 各類桿件的檢算內(nèi)容（表 2） 項目 檢算內(nèi)容 檢算桿件 1 剛度 各類桿件 2 局部穩(wěn)定 壓桿 3 整體穩(wěn)定 壓桿 4 強度 各類桿件 5 疲勞 出現(xiàn)拉應(yīng)力的受循環(huán)荷載桿件 用試算法設(shè)計各類桿件的步驟： 1. 參考性質(zhì)相近（只內(nèi)力性質(zhì)及大小，桿長及截面式樣，材料和連接方式）的已有設(shè)計資料，初步擬定截面尺寸； 2. 根據(jù)初步擬定的截面尺寸，算出進行各類檢算所需的截面幾何特征數(shù)據(jù)； 3. 按上表要求進行各項檢算。如初選截面不合適，則進行修改，重新計算，直至符合要求 ； 4. 為了減少桿件類型，以簡化制造，同類桿件的內(nèi)力相差不大者應(yīng)盡量采用相同的截面。 二、 主桁桿件截面幾何特征計算 由于 H形截面在制造、安裝、運營等方面比較優(yōu)越。本設(shè)計主桁桿件全部采用 H 形截面，桿寬為 460mm，桿高最大為 600mm，該值小于桿長的 1/10，按《橋規(guī)》要求均可免算節(jié)點剛性次應(yīng)力。主桁桿件截面尺寸如下圖： 桿件幾何特征計算以端斜桿為例說明如下： 01EA截面組成為 2□ 600 20+1□ 420 12，截面布置見表 3。 毛截面積： 22 60 2 42 29 c m? ? ? ? ? ? 扣孔截面積： 212 2 cm? ? ? ? ? 凈面積： 229 0. 4 55 .2 23 5. 2jmA A A c m? ? ? ? ? ? 毛慣矩： 3 3 4112 2 6 0 4 2 1 . 2 7 2 0 0 61 2 1 2mxI c m? ? ? ? ? ? ? ? 中南大學 橋梁方向鋼橋課程設(shè)計 16 3 2 3 4112 6 0 2 2 6 0 2 2 2 1 . 2 4 2 1 2 3 6 4 91 2 1 2myI c m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 扣孔慣矩： ? ?3 2 2 2 414 3 2 2 . 3 2 2 . 3 9 1 7 2 5 1 8 3 3 212xI c m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 3 2 411 2 2 . 3 2 2 . 3 2 2 2 2 6 7 3 512xI c m??? ? ? ? ? ? ? ? ????? 凈慣矩： 472 00 6 18 33 2 53 67 4jx m x xI I I c m? ? ? ? ? ? 41 2 3 6 4 9 2 6 7 3 5 9 6 9 1 4jy m y yI I I c m? ? ? ? ? ? 回轉(zhuǎn)半徑： 72021 1 5 . 7 42 9 0 . 4mxxmIr c mA? ? ? 123649 2 0 . 6 32 9 0 . 4myymIr c mA? ? ? 自由長度 主桁平面內(nèi)： 13. 892 12. 50xl l m? ? ? ? 主桁平面外： 0 l m?? 長細比： 1 5 .7 4 7 9 .4 2xx xlr? ? ? ? 1 3 8 9 .2 6 7 .3 42 0 .6 3yyylr? ? ? ? 注：中間斜桿 13. 892 11. 11xl l m? ? ? ?， 0 l m?? ； 掛桿和立柱 12 l m? ? ? ?， 0 l m?? 表 3所列截面尺寸全部符合《橋規(guī)》要求，以后不再檢算。 三、 主桁桿件截面檢算 主桁桿件截面檢算結(jié)果列于表 4 中南大學 橋梁方向鋼橋課程設(shè)計 17 1. 受拉桿件 22EE? 控制計算內(nèi)力由表 1知 N KN＝ ；疲勞檢算內(nèi)力值 m axN 154 K N＝ ； minN ＝ 。 （ 1）剛度計算 由表 2計算，桿件 22EE? ， , ????。 ? ?m a x 59 .4 7 10 0??? ? ? （ 2）強度計算 凈面積 cm? ? ?3 641 5 4 2 . 6 7 1 0 1 0 7 8 . 0 7 2 0 01 9 7 . 6 1 0jN M P a M P aA?? ???? ? ? ? ? ?? （ 3）疲勞檢算 循環(huán)特征系數(shù)： m i nm a x3 6 0 .7 0 .2 3 4 1 11 5 4 0 .5 2NN? ? ? ? ? ? 按《橋規(guī)》栓焊桿件組合焊縫處及高強螺栓連接處的疲勞強度，前者疲勞容許應(yīng)力為? ? ? ?2451 0 .6n?????? ，后者為 ? ? ? ?1651 0 .6n?????? ，故由高強螺栓連接處疲勞強度控制桿件疲勞計算。 ? ? 1 6 5 1 6 5 1 9 1 . 9 6 2 0 01 0 . 6 1 0 . 6 0 . 2 3 4 1n M p a M p a? ?? ? ? ?? ? ? ? ?3 6m a x 41 5 4 2 . 6 7 1 0 1 0 7 8 . 0 71 9 7 . 6 1 0nnjN M p aA?? ???? ? ? ? ?? 2. 受壓桿件 13AA 由表 1計算知上弦桿 13AA在主力或附加力作用下均只受壓力。由表 1得計算內(nèi)力為主力控制。13 93 .23N KN?? （ 1） 剛度檢算 根據(jù)表 2計算，上 弦 13AA桿 , ????。 ? ?m a x 59 .4 7 10 0??? ? ? 中南大學 橋梁方向鋼橋課程設(shè)計 18 （ 2） 強度檢算 ? ?3 641 3 9 3 . 2 3 1 0 1 0 5 9 . 4 4 2 0 02 3 4 . 4 1 0mN M P a M P aA?? ???? ? ? ? ? ?? （ 3） 整體穩(wěn)定檢算 由 max ? ? 查《橋規(guī)》得 ?? 容許應(yīng)力： ? ? 0 .7 9 5 2 0 0 1 5 9 M P a?? ? ? ?； ? ?? ??? （ 4）局部穩(wěn)定檢算 按《橋規(guī)》規(guī)定，焊接 H形桿件豎板伸出肢與水平板的容許寬厚比為： 豎板 3m a x 35 0 , 0 .1 4 5b?????? ? ?????， 3m ax 350, 12b? ????????? 故 330 . 1 4 6 7 . 6 9 5 1 5 . 1 5 ,b??? ? ? ? ????? 現(xiàn)豎板 33 230 1 .5 1 5 .1 520b? ? ? ? 平板 2m a x 25 0 , 0 .4 1 0b?????? ? ?????， 3m ax 350, 30b? ????????? 故 220 . 4 6 7 . 6 9 1 0 3 7 . 0 8 ,b??? ? ? ? ????? 現(xiàn)平板 22 420 3 5 3 7 .0 812b? ? ? ? 由于本設(shè)計中無橋面系設(shè)計，即無掛桿的容許彎矩，略去。 23EA 桿件的剛度、強度、總體穩(wěn)定性與局部穩(wěn)定性與單純受壓桿件相同（如上弦桿），計算不再贅述，檢 算結(jié)果見表 3，但應(yīng)檢算拉力作用下的疲勞。其疲勞容許應(yīng)力 ? ?n? 與拉壓桿件不同。按《橋規(guī)》，? ? ? ?1650 .6n?????? ，以上條件必須滿足 ? ?? ?1 6 5 0 . 6 1 6 5 1