【正文】 .. 36 一、上弦桿件 21 單元疲勞檢算 ....................................... 36 二、下弦桿件 117 單元疲勞檢算 ...................................... 37 第三節(jié) 剛度檢算 ..................................................... 38 一、中桁上弦控制節(jié)點(diǎn)（ 40）的垂直撓度值 ............................ 38 二、中桁下弦控制節(jié)點(diǎn)（ 119）的垂直撓度值 ........................... 38 三、剛度檢算 ...................................................... 38 第七章 性能評價(jià) ...................................................... 39 一、恒載內(nèi)力 ...................................................... 39 二、活載內(nèi)力 ...................................................... 39 三、結(jié)構(gòu)剛度 ...................................................... 39 四、不妥 之處 ...................................................... 39 結(jié)束語 ................................................................ 40 致 謝 ................................................................ 41 參考文獻(xiàn) .............................................................. 42 附 錄 ................................................................. 43 １．英文文獻(xiàn)及翻譯 ２．斜拉橋總圖 ３．主桁桿件截面圖 ４．斜拉橋主塔圖 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 第一章 緒 論 第 一 節(jié) 工程概況 這個(gè) 公鐵兩用 江山 大橋位于 火星江山 二橋下游 這個(gè) 分汊河段上，北岸為江岸區(qū)諶家磯，南岸為青山區(qū)建十路，大橋橫越 江山 ，連通 太陽 ， 土星 兩鎮(zhèn)。 火星這個(gè) 公鐵兩用 江山 大橋正橋全長 米，在 這個(gè)銀河 公路，鐵路合建；在 水星 公路，鐵路平行對抗布置且兩橋中心線相距 40 米，公路橋位于鐵 路橋上游。 米箱梁鐵路為簡支架，公路為連續(xù)梁。分建段長 1815 米。 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：按城市快速路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。 二 、 鐵路正橋主要技術(shù)指標(biāo) （ 1）線路等級：客運(yùn)專線， I 級； （ 2）正線數(shù)目：客運(yùn)專線雙線及 I 級鐵路雙線； （ 3）正線相距：客運(yùn)專線 5 米， I 級線 米，客運(yùn)專線與 I 級線相距 米； （ 4）牽引種類：電力前牽引； （ 5）設(shè)計(jì)行車速度：貨車按 I級鐵路速度標(biāo)準(zhǔn)，客運(yùn)專線 200km/h以上，按 250km/h作動(dòng)力仿真設(shè)計(jì) ； （ 6）設(shè)計(jì)活載：客運(yùn)專線采用“ zk 活載”， I 級鐵路采用“中 － 活載” 。斜拉橋主梁偉板桁結(jié)合鋼桁梁。在斜拉橋 98m 錨跨及相鄰邊跨 5 個(gè)節(jié)間（ 70m）段，上弦桿頂面與混凝土橋面板通過剪力釘相結(jié)合，其余與正交異性鋼橋面板結(jié)合為一 體。 主桁采用焊接整體節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式，最大板厚 50 毫米，材質(zhì) Q370qE。上弦桿中，邊桁采用不同的斷面尺寸，邊桁為 1300 1300 毫米，橫坡由混凝土結(jié)合板形成；主桁在邊桁處降低 300 毫米，中桁處降低 560 毫米，保證混凝土橋面板頂面與正交異性板頂面平 齊。 三 、 鐵路橋面系 鐵路橋面系采用縱橫梁體系，道碴橋面。每線鐵路下設(shè)兩片縱梁，間距 2 米。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。 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(gè)鐵路橫梁頂處道碴槽板斷開設(shè)工作縫。 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(jié)合板橋面， 分界線位于輔助墩靠中跨側(cè) 5 個(gè)節(jié)間（ 70 米）處，中部正交異性板橋面長 756 米，兩XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 端混凝土結(jié)合板橋面各長 168 米。 為保證 焊接質(zhì)量并減少每個(gè)拼縫 40 個(gè)槽形閉口肋的工地調(diào)整、焊接量，盡量減少橋面板的分塊，橋面板與公路 橫梁焊為一體出廠，橋面板板寬 13米，長 14米， 單塊重量約 65 噸。 ２． 混凝土結(jié)合板：混凝土結(jié)合板邊桁處厚 30 厘米，中桁處厚約 57 厘米，板底面水平，頂面與鋼橋面板頂面齊平形成 2％橫坡， 橋面板下設(shè)四片公路縱梁，設(shè)置位置與正交異性板的縱梁相同，縱梁高 1600 毫米，腹板厚 12毫米，翼緣 420X20 毫米，上翼緣分組設(shè)置剪力釘，每組四個(gè)，每組間距 780 毫米， 預(yù)制橋面板在剪力釘處開孔27X32 厘米；僅在上弦節(jié)點(diǎn)處設(shè)一道“工”形橫梁，橫梁下翼緣與桁架式橫聯(lián) 相連，橫梁高度 1000 毫米，腹板厚 14 毫米，上下翼緣截面 460X20 毫米，上翼緣設(shè)剪力釘于橋面板結(jié)合。橋面板每幅橋（ 15米寬）每個(gè)節(jié)間分四塊預(yù)制， 在公路縱梁剪力釘群處開 27X32厘米空讓剪力釘群插入，預(yù)制板寬 6600 毫米，長 6520 毫米，重量約 45噸。 ３．鋼橋面板－混凝土橋面板結(jié)合段：鋼混結(jié)合點(diǎn)暫定于上弦節(jié)點(diǎn)處，節(jié)點(diǎn)處靠混凝土板側(cè)上水平板降低 300 毫米，設(shè)置剪力釘，灌注混凝土，并加 設(shè)預(yù)應(yīng)力粗鋼筋；該處公路橫梁為適應(yīng)鋼梁與混凝土板的銜接，腹板一側(cè) 灌注混凝土， 另一側(cè)設(shè)預(yù)正交異性板縱肋相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。下塔柱為 米的空心矩形截面。 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) ， 對每個(gè)節(jié)點(diǎn)依次編號 ，把每個(gè)桿件看作一個(gè)單元 。 第二節(jié) 建模過程 一、 節(jié)點(diǎn)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?yàn)?Z 軸。 其中 1 號 節(jié)點(diǎn)坐 標(biāo)為 0， 0， 0。主桁總共有 939 個(gè)單元 。 （ 三 ） 斜拉索編號：將每根斜拉索作為一個(gè)單元． 把主桁的節(jié)點(diǎn)號和索孔編號作為斜 拉索的節(jié)點(diǎn)號。 二、 節(jié)點(diǎn)自由度 （一）輔助墩支撐處的節(jié)點(diǎn) 80、 8 15 15 23 24 30 31 39 4046 474 只有 Y 方向 位移 約束， 其余位移分量均為自由。 （三 ）處以上節(jié)點(diǎn)外，其余 節(jié)點(diǎn)六個(gè)位移分量均為自由。 節(jié)點(diǎn) 573 和 604 是右塔兩根斜腿交接處同一節(jié)點(diǎn)的不同編號，也 被定義為同位XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 圖21 主桁結(jié)構(gòu)立體圖 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 移約束。其中 1－ 21 為主桁上下弦、斜桿、豎桿的單元截面特性 標(biāo)識號 ， 22－ 25 為主桁 橫梁 的單元截面特性 標(biāo)識號 。 斜腿處的單元按變截面計(jì)算，且為線性 變化，截面特性標(biāo)識號為 27－ 58。 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(biāo)識號為 68，中間的單元截面特性標(biāo)識號為 67。 （二 ） 斜拉索的單元截面特性只考慮彈性模量，不考慮扭轉(zhuǎn)模 量和慣性矩。 主桁的材質(zhì)為 Q370qE, 彈性模 量 E=? 510 MPa, 扭轉(zhuǎn)模 量 G=? 510 MPa.。 （三 ） 求截面特性數(shù)據(jù)： 主桁上下弦、斜桿、豎桿 、主桁橫梁、斜腿 的單元截面特性如面積、慣性矩用 CAD 求 得 ，具體數(shù)值 見表 2—1。 第三章 恒載 及活載荷載 計(jì)算 第一節(jié) 計(jì)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(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)力施加到主桁的節(jié)點(diǎn)上。 活載也按結(jié)點(diǎn)集中荷載考慮。 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 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 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 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 、 一級干線鐵路自重荷載計(jì)算 如 表 3—6 表 3—6 一級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 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。 進(jìn)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。 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 1