【導(dǎo)讀】識(shí)，并根據(jù)設(shè)計(jì)相關(guān)資料最終選定上承式簡(jiǎn)支鋼桁架橋。力計(jì)算與強(qiáng)度驗(yàn)算，最后進(jìn)行聯(lián)結(jié)系的設(shè)計(jì)及檢算。所有計(jì)算完成后還需要。Midascivil建模，進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析，結(jié)構(gòu)變形檢算。通過數(shù)據(jù)對(duì)比來確定設(shè)計(jì)。是否符合先關(guān)要求。

　　

【正文】 上承式簡(jiǎn)支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 26 22– 1 3 1 9 2 m m 1 0 1 5 9 . 9 8 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)。 強(qiáng)度檢驗(yàn)： maxjNA?? 1 0 MP a 1 .25 200 MP a13192 ?? ? ? ? (符合 ) 由于實(shí)際凈截面面積大于所需凈截面面積，疲勞強(qiáng)度自動(dòng)滿足，故不必再檢算。 剛度檢算： oxxxIr?? =120xx/=[λ]=100 oyyyIr?? =120xx/=[λ]=100 (符合 ) 上弦桿的設(shè)計(jì) 上弦桿計(jì)算穩(wěn)定需用到： 整體穩(wěn)定 : ? ?1mNA ??? 局部穩(wěn)定 :bbtt??????? 剛度驗(yàn)算公式 : ? ???? 上弦桿 E1E2 的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 : 設(shè)計(jì)最大內(nèi)力： –,桿件幾何長(zhǎng)度： 12m，材料 Q345qD。 上弦桿是受壓桿件，由整體穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)。 （ 1）選取 H 形截面，并假定桿件的長(zhǎng)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(jiǎn)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 1 1 7 .6 5 m mxyrr??， （ 3）整體穩(wěn)定檢算。桿件計(jì)算長(zhǎng)度 12mox oyl l l? ? ? ，長(zhǎng)細(xì)比： oxxxIr?? 120xx ?? 上承式簡(jiǎn)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?！稑蛞?guī)》規(guī)定：當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 50?? 時(shí)， 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。長(zhǎng)細(xì)比 9 6 .5 0 [ ] 10 0m a x??? ? ? (符合 ) 上弦桿 E2E3 的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 : 設(shè)計(jì)最大內(nèi)力： –, l ： 12m，材料 Q345qD。 上弦桿是受壓桿件，由整體穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)。 （ 1）選取 H 形截面，假設(shè) 60?? ，查表得出 1 ? ? ，根據(jù)公式計(jì)算出： ? ?1m NA ??? 3 215 01 .3 2 1 0 m m0. 67 7 20 0???? (2)選配截面尺寸，截面組成為： 4601246020yyxx 上弦桿 E2E3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： 上承式簡(jiǎn)支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 29 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 1 1 0 8 8 . 0 3 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 1 1 7 .6 5 m mxyrr??， （ 3）整體穩(wěn)定檢算。桿件計(jì)算長(zhǎng)度 12mox oyl l l? ? ? ，長(zhǎng)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?！稑蛞?guī)》規(guī)定：當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 50?? 時(shí)， 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。長(zhǎng)細(xì)比 9 6 .5 0 [ ] 10 0m a x??? ? ? (符合 ) 上弦桿 E3E4 的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)最大內(nèi)力： –, l ： 12m，材料 Q345qD。 (1）選取 H 形截面，假設(shè) 60?? ，查表得出 1 ? ? ，根據(jù)公式計(jì)算出： ? ?1m NA ??? 3 219 73 .1 4 1 0 m m0. 67 7 20 0???? (2)選取 H 形截面，各部尺寸為： 上承式簡(jiǎn)支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 30 4601246020yyxx 上弦桿 E3E4 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 1 4 5 7 2 . 6 7 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 1 1 7 .6 5 m mxyrr??， （ 3）整體穩(wěn)定檢算。桿件計(jì)算長(zhǎng)度 12mox oyl l l? ? ? ，長(zhǎng)細(xì)比： oxxxIr?? 120xx ?? oyyyIr?? 9000 ?? 由 ?? 查表知 1 ? ? ,則 上承式簡(jiǎn)支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 31 1 mNA? 1 0 MP a 200 MP 21232?? ? ?? (符合 ) （ 4）局部穩(wěn)定檢算?！稑蛞?guī)》規(guī)定：當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 50?? 時(shí)， 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。長(zhǎng)細(xì)比 9 6 .5 0 [ ] 10 0m a x??? ? ? (符合 ) 上弦桿 E4E5 的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 : 設(shè)計(jì)最大內(nèi)力： –, l ： 12m，材料 Q345qD。 上弦桿是受壓桿件，由整體穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)。 （ 1）選取 H 形截面，假設(shè) 60?? ，查表得出 1 ? ? ，根據(jù)公式計(jì)算出： ? ?1m NA ??? 3 226 71 .38 1 0 19 72 4 m 77 20 0???? (2)選取 H 形截面，各部尺寸為： 4 6 01246020yyxx 上弦桿 E4E5 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： 上承式簡(jiǎn)支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 32 22– 2 1 2 3 2 m m 1 9 7 2 9 . 5 4 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 1 1 7 .6 5 m mxyrr??， （ 3）整體穩(wěn)定檢算。桿件計(jì)算長(zhǎng)度 12mox oyl l l? ? ? ，長(zhǎng)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?！稑蛞?guī)》規(guī)定：當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 50?? 時(shí)， 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。長(zhǎng)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。 承受異號(hào)反復(fù)應(yīng)力的斜桿，除靜力強(qiáng)度、穩(wěn)定性及剛度外，還應(yīng)驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度。 斜桿 A4E5 的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)最大內(nèi)力： ， ，設(shè)計(jì)疲勞內(nèi)力： 10 kNmaxN ? ， kNm inN ?? ； l ： ，材料 Q345qD。 上承式簡(jiǎn)支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 33 （ 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： 4601044012yyxx 斜桿 A4E5 的設(shè)計(jì) 豎板： 2—440mm12mm。 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(zhǎng)度： 14140mmoxl ? 1 4 1 4 0 0 .8 1 1 3 1 2 m moyl ? ? ? 長(zhǎng)細(xì)比： 上承式簡(jiǎn)支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 34 oxxxIr?? 14140 70 .5720 6?? oyyyIr?? 11312 8 7 .3 2 [ ] 1 0 01 0 6 .8 6 ?? ? ? ? (符合） （ 4）整體穩(wěn)定性檢算。由 ? ? 查表知 1 ? ? ,則 1 mNA? 1 0 M P a 200 M P 14920?? ? ?? (符合 ) （ 5）強(qiáng)度檢算。 maxjNA?? 310 3. 34 1 0 8. 13 M P a12712 ??? (符合 ) 斜桿 A4E4 的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)最大內(nèi)力： –， ，設(shè)計(jì)疲勞內(nèi)力， 38 ? ， – kNm inN ? ； l ： ，材料 Q345qD。 該斜桿是受拉兼受壓桿件，由疲勞強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)。 （ 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 H 形截面，各部尺寸為： 4601044012yyxx 斜桿 A4E4 的設(shè)計(jì) 豎板： 2—440mm12mm。 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： 上承式簡(jiǎn)支公路鋼桁架橋設(shè)計(jì) 35