【正文】 163 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(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (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(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (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。 具體數(shù)值見 表 4—3。 二、恒載作用下 跨中 斷面內(nèi)力 如表 5—1 所示 表 5—1 恒載作用下跨中桿件軸力 和彎矩 （加初張力） 上 弦 下 弦 單元號(hào) 軸力 （ kN） 彎矩 ( mkN? ) 單元號(hào) 軸力 （ kN） 彎矩 ( mkN? ) 中桁 39 117 40 118 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 續(xù)上表 邊桁 1 352 430 353 431 邊桁 2 665 743 666 744 三、 恒載作用下支座處斷面內(nèi)力 如表 5—2 所示 表 5—2 恒載作用下支座處桿件軸力 和彎矩 （加初張力） 上 弦 下 弦 單元號(hào) 軸力 （ kN） 彎矩 ( mkN? ) 單元號(hào) 軸力 （ kN） 彎矩 ( mkN? ) 中桁 21 － － 99 － － 22 － － 100 － － 邊桁 1 334 － － 412 － － 335 － － 413 － － 邊桁 2 647 － － 725 － － 648 － － 726 － － 第二節(jié) 公路 橋面橫向分布系數(shù) 計(jì)算 一、 汽車荷載橫向分布計(jì)算 計(jì)算方法：用彈性支承法，即取跨中處的 橫梁 為連續(xù)梁，將其與桁架的連接簡(jiǎn)化 為彈性支承，橫梁上的荷載通過(guò)彈性支承傳到縱梁上 。 橫梁在縱梁處設(shè)置彈性支撐，剛度為 1K ， 2K ， 3K 。 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11節(jié)點(diǎn)號(hào) 圖 5—2 邊桁 1 橫向分布系數(shù)影響線 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (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(duì)其進(jìn)行內(nèi)力分析。把兩縱梁間的橋面板看成簡(jiǎn)支跨，求縱 梁作用到橫梁上的集中力。 二 、 求橫向分布 系數(shù) 如 圖 57 所 示 ： XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 30 圖 5—7 中桁 橫向分布 系數(shù)計(jì)算圖示 中桁的橫向分布系數(shù) ： m=+++= 如 圖 58 所示 ： 圖 5—8 邊桁 1 橫向分布 系數(shù)計(jì)算圖示 邊桁 1 的橫向分布系數(shù) ： m=+= 如 圖 59 所示 ： 圖 5—9 邊桁 2 橫向分布 系數(shù)計(jì)算圖示 邊桁 2 的橫向分布系數(shù)： m=+= 三、 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 中桁為研象。 XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (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(guān)系， .建立中桁模型， 把三片桁架簡(jiǎn)化為中桁的一片 。最后進(jìn)行內(nèi)力組合， 桿件驗(yàn) 算。如圖 5—11 所示 在影響線的同號(hào)區(qū)內(nèi)加汽車活載，跨中上弦（節(jié)點(diǎn) 40） 處的縱坐標(biāo)值最大，將集中力 kP 加到該節(jié)點(diǎn)處，在 2 號(hào)輔助墩和左主塔之間的右半跨（ 節(jié)點(diǎn) 16 和 21 之間） ， XX大學(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 32 2502550751001251501752001 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77節(jié)點(diǎn)號(hào) 圖 5—11 汽車活載下 117 單元的影響線 （單位 kN 10－ 2） 主跨跨中部分（ 節(jié)點(diǎn) 32 和 48 之間）， 右塔和 3 號(hào)輔助墩之間的左半跨（ 節(jié)點(diǎn) 59 和64 之間 ） 分別布滿均布荷載 kq ，計(jì)算求得跨中處下弦控制桿件（ 117 單元）的 內(nèi) 力 ： 軸力： N= 彎矩： M= mkN? 三、 求列車活載下的內(nèi)力 （一） 用移動(dòng)荷載法求 跨中下弦控制桿件（ 117 單元）在列車活載作用下的影響線。 把節(jié)點(diǎn)112 和 127 之間的曲線用三角形代替。 彎矩： M= mkN? (二 ) 用移動(dòng)荷載法求支座上弦控制桿件（ 21 單元）在列車活載作用下的影響線， 如圖 5—13 所示： 105051015202530354045505581 86 91 96 101 106 111 116 121 126 131 136 141 146 151 156節(jié)點(diǎn)號(hào) 圖 5—13 列車活載下 21 單元的影響線 （單位 kN 10－ 2） 使用換算荷載，在 2 號(hào)輔助墩和左塔（節(jié)點(diǎn) 88 和 102）之間，在主跨的左半跨部分（節(jié)點(diǎn) 102 和 118 之間），右塔和 3 號(hào)輔助墩（節(jié)點(diǎn) 138 和 150）之間，分別布滿均布 荷載。 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(xué)畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 34 第六章 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 第一節(jié) 內(nèi)力檢算 對(duì) 鋼桁架結(jié)構(gòu)，內(nèi)力一般由支座處的上弦和跨中出的下弦控制。 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(shè)計(jì)規(guī)范》 得 Q370qE 容許應(yīng)力值 ??? ＝ 220 MPa （二）計(jì)算沖擊系數(shù) １．汽 車活載沖擊系數(shù) 查《公路橋涵設(shè)計(jì)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(zhǎng)度 （三 ） 內(nèi)力組合 １．軸力 按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，采用基本組合。 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 5 3 1 7 4 4 7 0 0 81 9 5 5 2 5 3 9m a x ??????? yIMAN?MPa ? ??? ＝ 220 MPa 所以 支座處 上弦控制桿 件（ 21 單元） 內(nèi)力滿足要求。 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(shè)計(jì)通用規(guī)范》的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，采用基本組合。 第二節(jié) 疲勞 檢算 作用在大跨度鋼橋上的動(dòng)荷載使鋼橋結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力反復(fù)變化，會(huì)使鋼橋結(jié)構(gòu)在應(yīng)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(kuò)展，最終導(dǎo)致 疲勞 破壞。因此，疲勞驗(yàn)算在鋼橋設(shè)計(jì)中是不可忽略的內(nèi)容，疲勞由應(yīng)力幅控制。 二 、 下弦桿件 117 單元疲勞檢算 117 單元 為拉－拉 循環(huán)以拉為主（ ? ﹥ 0） 查《鐵路鋼橋設(shè)計(jì)規(guī)范》得 疲勞檢算公式： ? ??????? ??? tnd )( m i nm a x 上式中： d? —— 雙線修正系數(shù)，取 n? —— 損傷修正系數(shù)，取 t? —— 板厚修正系數(shù)，當(dāng)板厚 t=40 ㎜ ﹥ 25㎜時(shí)， t? =4 /25t = ? ??? —— 常幅 容許 應(yīng)力 幅，查得 ? ??? ＝ MPa max? = MPa ??????? ? 5 0 3 2 0103 4 8 2 0 8 0 3m i n? 計(jì)算得： )( m inm a x ???? ?nd = = MPa t? ? ??? = = MPa ? ??????? ??? tnd )( m inm a x 所以 上弦桿件 117 單元疲勞檢算 滿足要求。 主跨跨中垂直撓度值最大， 本文主要利用 該值 對(duì)其進(jìn)行剛度檢算。 f = 400504? = 所以，剛度檢算滿足要求。 其中主跨跨中處的六個(gè)節(jié)間和主塔橫梁附近的兩個(gè)節(jié)間的桿件的軸力較為突出。 二、 活 載內(nèi)力 本文按照 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTGD602020） 和《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》 分別 取用汽車活載和列車活載，計(jì)算得到的控制桿件的內(nèi)力 檢算 后均 滿足要求。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(jìn)一步檢算。 本文施加初張 力的方法是一次到位，沒(méi)有考慮 分段施工時(shí)的初張 力調(diào)整。為了保證行車平順，要滿足最大縱坡限制要求，盡量減小梁端