鋼橋課程設(shè)計(jì)書(shū)-跨度l=72m單線鐵路下承載式簡(jiǎn)支栓焊鋼桁梁設(shè)計(jì)

中南大學(xué)鋼橋課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師學(xué)生姓名學(xué)號(hào)班級(jí)日期2014年7月8日鋼橋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)目的跨度L72M單線鐵路下承載式簡(jiǎn)支栓焊鋼桁梁設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)依據(jù)1設(shè)計(jì)規(guī)范鐵道部鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范（TB1000212005）鐵道部鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB1000222005）2結(jié)構(gòu)基本尺寸計(jì)算跨度；橋跨全長(zhǎng)；節(jié)間長(zhǎng)度；主桁節(jié)間數(shù)；72ML7310MQL90MD8N主桁中心距；平縱聯(lián)寬度；主桁高度；縱梁高度5B5B1H；縱梁中心距；主桁斜角傾角，14H2B578SIN74。COS0633鋼材及其基本容許應(yīng)力桿件及構(gòu)件用Q345QD；高強(qiáng)度螺栓用20MNTIB鋼；精制螺栓用BL3；螺母及墊圈用45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼；鑄件用ZG25II；輥軸用鍛鋼35。鋼材的基本容許應(yīng)力參照鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。4結(jié)構(gòu)的連接方式及連接尺寸連接方式桁梁桿件及構(gòu)件采用工廠焊接，工地高強(qiáng)螺栓連接；人行道托架采用精制螺栓連接。連接尺寸焊縫的最小焊腳尺寸參照橋規(guī)；高強(qiáng)螺栓和精制螺栓的桿徑為22，孔徑為D23MM。5設(shè)計(jì)活載等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中活載6設(shè)計(jì)恒載主桁，聯(lián)結(jié)系；橋面系；31480KN/MP4280KN/MP2650KN/MP高強(qiáng)螺栓3；檢查設(shè)備；6234（）51/橋面；焊縫。1/7234（）計(jì)算主桁恒載時(shí)，按橋面全寬恒載。1234567PP三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1主桁桿件內(nèi)力計(jì)算（全部），并將計(jì)算結(jié)果匯整于3號(hào)圖上；2主桁桿件截面設(shè)計(jì)與檢算（交匯于E2、A3節(jié)點(diǎn)的桿件）；3主桁E2、A3節(jié)點(diǎn)拼接計(jì)算與節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及檢算；4繪制主桁E2、A3節(jié)點(diǎn)圖兩張3號(hào)圖。四、提交文件1設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份；23號(hào)圖3張。五、要求1計(jì)算書(shū)條理清楚、語(yǔ)句通順、計(jì)算正確；2結(jié)構(gòu)圖按繪制要求比例恰當(dāng)、粗細(xì)線條明確、尺寸標(biāo)注清楚、投影關(guān)系無(wú)誤。目錄第一部分設(shè)計(jì)依據(jù)11第二部分主桁架桿件內(nèi)力計(jì)算13一、內(nèi)力的組成13二、恒載所產(chǎn)生的內(nèi)力14三、活載所產(chǎn)生的內(nèi)力14四、橫向荷載風(fēng)力或搖擺力所產(chǎn)生的內(nèi)力16五、縱向荷載（制動(dòng)力）所產(chǎn)生的內(nèi)力19六、立柱內(nèi)力11七、豎向荷載通過(guò)橫向剛架作用在掛桿與立柱中引起的彎矩11八、主桁桿件的內(nèi)力組合12第三部分主桁桿件設(shè)計(jì)15一、主桁桿件的檢算內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟15二、主桁桿件截面幾何特征計(jì)算15三、主桁桿件截面檢算19四、桿端高強(qiáng)螺栓計(jì)算21第四部分弦桿拼接計(jì)算24一、計(jì)算依據(jù)24二、拼接板截面24三、拼接螺栓24四、內(nèi)拼接板長(zhǎng)度25第五部分節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)26第六部分節(jié)點(diǎn)板強(qiáng)度檢算26一、節(jié)點(diǎn)E2強(qiáng)度撿算27二、節(jié)點(diǎn)A3強(qiáng)度撿算32參考文獻(xiàn)36第一部分設(shè)計(jì)依據(jù)一、設(shè)計(jì)規(guī)范中華人民共和國(guó)鐵道部2005年鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB1000222005）；中華人民共和國(guó)鐵道部2005年鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范（TB1000212005）。二、所用鋼材桿件Q345QD高強(qiáng)螺栓20MNTIB鋼螺母墊圈45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼焊縫力學(xué)性能不低于基材精制螺栓BL3鑄件ZG25II琨軸鍛鋼35號(hào)三、連接方式工廠連接采用焊接。工地連接采用高強(qiáng)螺栓連接。人行道托架工地連接采用精制螺栓連接。螺栓孔徑一律為D23MM。高強(qiáng)螺栓桿徑為。2四、容許應(yīng)力Q345QD的基本容許應(yīng)力軸向應(yīng)力；20MPA彎曲應(yīng)力；1W剪應(yīng)力；A端部承壓（磨光頂緊）應(yīng)力。30PAC疲勞容許應(yīng)力及其它的容許應(yīng)力見(jiàn)橋規(guī)。五、計(jì)算恒載計(jì)算主桁時(shí)（每線）橋面；10KN/MP橋面系；265主桁架；348/聯(lián)結(jié)系；4280KN/MP檢查設(shè)備；51高強(qiáng)螺栓3；6234（）焊縫。75PP（）計(jì)算主桁恒載時(shí)，按橋面全寬恒載。1234567PP六、活載等級(jí)按“中華人民共和國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載（中活載）”。標(biāo)準(zhǔn)活載的計(jì)算圖式見(jiàn)橋規(guī)。七、結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算跨度；72ML橋跨全長(zhǎng)；310Q節(jié)間長(zhǎng)度；9D主桁節(jié)間數(shù)；8N主桁中心距；57B平縱聯(lián)寬度；03M主桁高度；1H縱梁高度；45H縱梁中心距；20B斜桿傾角，。78SIN74COS063其它尺寸見(jiàn)圖10E124E33A42172ML圖1簡(jiǎn)支梁桁梁結(jié)構(gòu)的基本尺寸第二部分主桁架桿件內(nèi)力計(jì)算一、內(nèi)力的組成主桁桿件的內(nèi)力有以下幾部分組成豎向恒載所產(chǎn)生的內(nèi)力,，PN靜活載內(nèi)力，；K豎向活載產(chǎn)生的內(nèi)力1K橫向風(fēng)力（或列車搖擺力）所產(chǎn)生的內(nèi)力，僅作用在上、下弦桿；WN橫向風(fēng)力通過(guò)橋門架效應(yīng)在端斜桿和下弦桿所產(chǎn)生的內(nèi)力；W縱向制動(dòng)力所產(chǎn)生的內(nèi)力。T根據(jù)橋規(guī)規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)候桿件軸力應(yīng)該按下列三種情況考慮1、主力INI1PKNN2、主力風(fēng)力（或搖擺力）III2W3、主力制動(dòng)力III15T主桁桿件除述軸力外，還要受到彎矩作用，如節(jié)點(diǎn)剛性引起的次彎矩、風(fēng)力和制動(dòng)力在某些桿件中引起的彎矩等，這些彎矩在檢算桿件截面時(shí)應(yīng)和軸力一起考慮，由于本設(shè)計(jì)所有桿件的高度均不超過(guò)長(zhǎng)度的1/10，故根據(jù)橋規(guī)規(guī)定。不考慮節(jié)點(diǎn)剛性次內(nèi)力。主桁各桿的內(nèi)力圖2和表1。2、21NMDL1NL2L1SINSINM12LH1LHDLND122DD12L影響響線計(jì)算公式弦桿12L斜桿21SINDM1I掛桿2,05D支座反力,2L圖三角形簡(jiǎn)支梁桁梁影響線二、恒載所產(chǎn)生的內(nèi)力根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所提供的資料，每片主桁所承受的恒載內(nèi)力1234567PPP608102361859KN/M恒載布滿全跨，故恒載內(nèi)力為下弦桿為24E1859231068KNP斜桿為23A74PN三、活載所產(chǎn)生的內(nèi)力1換算均布活載換算均布活載是影響線加載長(zhǎng)度與頂點(diǎn)位置二者的函數(shù)。它們之間的函數(shù)關(guān)系反映L在橋規(guī)附錄所列的公式以及表中。根據(jù)與從該表中查得每線換算的均布活載，除K以2即得每片主桁承受的換算的均布活載。K仍以下弦桿為例24E查表得則。70ML，375，037598KN/MK，03751429KN/M再以斜桿為例23A，查表得則。154L，012501256K/，0125K/K，查表得則。27ML，012594N/MK，012598N/M2靜活載所產(chǎn)生的內(nèi)力為了求得最大活載內(nèi)力，換算均布活載應(yīng)布滿同號(hào)影響線全長(zhǎng)。K下弦桿24E529350124N/MKN再以斜桿為例，產(chǎn)生最大活載內(nèi)力的加載情況有兩種活載布滿后段長(zhǎng)度產(chǎn)生23EA1L最大壓力，活載布滿左段長(zhǎng)度產(chǎn)生最大拉力。故分別加載后得2L150171049KN/MKN298323沖擊系數(shù)根據(jù)橋規(guī)規(guī)定，鋼桁梁的沖擊系數(shù)按下式計(jì)算128140L式中除承受局部活載桿件為影響線加載長(zhǎng)度外，其余均為橋梁跨度。L弦桿、斜桿及支座沖擊系數(shù)28115047掛桿的沖擊系數(shù)83014活載發(fā)展的均衡系數(shù)橋規(guī)要求所有桿件因活載產(chǎn)生的軸向力、彎矩、剪力在計(jì)算主力組合時(shí)，均應(yīng)乘以活載發(fā)展均衡系數(shù)1AMKPNA1式中全部桿件值中代數(shù)值之最大者。M下弦桿24E10268345PKAN028106MA斜桿23EA1324083159PKNA28PK110324810MA2252795活載產(chǎn)生的內(nèi)力考慮沖擊作用和活載發(fā)展均衡系數(shù)在內(nèi)時(shí),活載所產(chǎn)生的內(nèi)力為KN下弦桿24E10612504312850KNK斜桿23A1479KN27925183625K四、橫向荷載風(fēng)力或搖擺力所產(chǎn)生的內(nèi)力1橫向荷載計(jì)算主桁的上下弦桿兼為上下平縱聯(lián)的弦桿,端斜桿又是橋門架的腿桿,橫向風(fēng)力或搖擺力作用在橋上時(shí),將在這些桿件中產(chǎn)生內(nèi)力。1橫向風(fēng)力作用下荷載計(jì)算根據(jù)橋規(guī)規(guī)定,風(fēng)壓強(qiáng)度按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)考慮。W有車時(shí)，并不大于；無(wú)車時(shí)。1280WWKA1250PA1240YWKA式中風(fēng)載體型系數(shù)；風(fēng)壓高度變化系數(shù)；2主桁桿件計(jì)算由橋上有車時(shí)荷載組合控制，本設(shè)計(jì)中取。1250PAY風(fēng)力在下平縱聯(lián)（即橋面系所在平面）上的分配系數(shù)為10，在上平縱聯(lián)上的分配系數(shù)為02。對(duì)鋼桁梁而言，橫向風(fēng)力的受風(fēng)面積應(yīng)按照橋跨結(jié)構(gòu)理論輪廓面積乘以04。列車受風(fēng)面積應(yīng)按3M高的長(zhǎng)方帶計(jì)算，其作用點(diǎn)在軌頂以上2M高度處。上、下平縱聯(lián)單位長(zhǎng)度上所受到的風(fēng)荷載分別為上平縱聯(lián)（）12304504AYKHHWKN/M下平縱聯(lián)（）E其中，為主桁高度，；HM為列車高度，；113H為橋面高度，；220640為橋面系高度，339代入數(shù)值得上平縱聯(lián)風(fēng)荷載4512341295AK3N/M下平縱聯(lián)風(fēng)荷載0040E628K/2橫向搖擺力作用下荷載計(jì)算根據(jù)橋規(guī)，列車橫向搖擺力以水平方向垂直線路中心線作用于鋼軌頂面，大小TSF為。5KN/M上、下平縱聯(lián)分配到的橫向搖擺力為上平縱聯(lián)搖擺力0251KN/MATSK下平縱聯(lián)搖擺力1ETF風(fēng)力和搖擺力不同時(shí)計(jì)算，故在本設(shè)計(jì)中上、下平縱聯(lián)均為風(fēng)力控制設(shè)計(jì)。2橫向荷載通過(guò)縱聯(lián)在主桁桿件中所產(chǎn)生的內(nèi)力計(jì)算上平縱聯(lián)桁架時(shí)，可將橋門架做為其支點(diǎn)，計(jì)算下平縱聯(lián)桁架時(shí)，支座為其支點(diǎn)，均不考慮中間橫聯(lián)的彈性支承作用。當(dāng)縱聯(lián)為交叉形桁架時(shí)，取二斜撐的交點(diǎn)為力矩中心，于是按照?qǐng)D3（下頁(yè)）可以算出影響線面積及內(nèi)力。影響線面積12LB弦桿內(nèi)力NK以下弦桿為例24E1235401935M7LB68628KNNK圖3鋼桁架所受橫向荷載再以上弦桿為例13A2154075MLB31649KNNK3橫向荷載通過(guò)橋門架在主桁桿件中所產(chǎn)生的內(nèi)力（如圖4）圖4橫向荷載作用下帶桁式頂撐的剛架內(nèi)力計(jì)算上平縱聯(lián)作用于橋門架頂部的反力W05359324KNAWKL橋門架腿桿反彎點(diǎn)距支座的距離（參考標(biāo)準(zhǔn)桁梁?。?L85MC0281585423CLL反力在端斜桿產(chǎn)生的軸力和彎矩、1WN0MA10914895KN57WLNB028934KLM002168KACL反力通過(guò)支座斜反力在下弦產(chǎn)生的軸力WR2WN2934COSS0631459K57WLNB上平縱聯(lián)反力在支座引起的豎向反力1WV19324SINSI04783KN57WLVR列車及橋面上風(fēng)力在支座引起的豎向反力2W2133104204WYLWHHB2715995402KN1783402185KNWV五、縱向荷載（制動(dòng)力）所產(chǎn)生的內(nèi)力按照橋規(guī)規(guī)定，制動(dòng)力與沖擊力同時(shí)計(jì)算時(shí)，制動(dòng)力按豎向靜活載重量的計(jì)算。7靜活載的位置應(yīng)分別與各桿件殘生最大活載內(nèi)力時(shí)的實(shí)際活載位置一致。為簡(jiǎn)化計(jì)算，下面近似按圖5的加載位置計(jì)算。圖5制動(dòng)力在主桁桿件中所產(chǎn)生的內(nèi)力1制動(dòng)力所產(chǎn)生的支座反力加載長(zhǎng)度72ML靜活載503972538064KNW制動(dòng)力468KNT水平反力TH支座豎向力1037129405135KTHVL2制動(dòng)力在弦桿中所產(chǎn)生的軸力由于本設(shè)計(jì)弦桿中線與支座中心間距離較小，因而忽略該項(xiàng)影響。加載長(zhǎng)度72M靜活載503972358062KNW制動(dòng)力07463KNTW、桿內(nèi)產(chǎn)生的軸力為02E421六、立柱內(nèi)力立柱作為減少上弦壓桿自由長(zhǎng)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)力的作為其內(nèi)力，予以檢算。表1中立柱在運(yùn)營(yíng)階段的內(nèi)力按上弦的最大內(nèi)力的33A算出。在安裝階段，立柱尚應(yīng)檢算在上弦的吊機(jī)壓力。七、豎向荷載通過(guò)橫向剛架作用在掛桿與立柱中引起的彎矩橫梁與掛桿截面的初選參照標(biāo)準(zhǔn)桁梁。橋規(guī)規(guī)定，對(duì)于主桁掛桿和立柱，應(yīng)考慮橫梁承受豎向荷載時(shí)，他們作為橫向閉合鋼架的腿桿所承受的彎矩。檢算它們?cè)谳S力和彎矩共同作用下的疲勞強(qiáng)度。圖6豎向荷載在立柱及掛桿中所產(chǎn)生的彎矩由圖6所示計(jì)算圖示，可算出掛桿或立柱在下端及中間支點(diǎn)處主桁平面外的彎矩及0M分別為AM豎桿下端彎矩02BSMI豎桿中間彎矩式中01A，、分別為橫梁與豎桿6205CLABBBEIISSIICBSI的慣性矩，其他符號(hào)見(jiàn)圖6。已知，7CMB1875CA20CMB57C1035CML，064AB0L461I482SI312CBEIIB，3CSSEIIBSI3205KND168KNMDA代入以上兩式可以求得下端0102KNM2BSMI中間支點(diǎn)085A八、主桁桿件的內(nèi)力組合以上算出的主桁桿件所受單項(xiàng)軸力列表1第1317項(xiàng)。按照橋規(guī)要求，各單項(xiàng)軸力應(yīng)按照表1第1820項(xiàng)進(jìn)行組合。三種組合內(nèi)力中之大者為控制桿件強(qiáng)度與穩(wěn)定的計(jì)算內(nèi)力，列于表1第21項(xiàng)。反復(fù)荷載出現(xiàn)拉力作用桿件，應(yīng)檢算疲勞；控制計(jì)算內(nèi)力不考慮活載發(fā)展及附加力影響，其值列于表1第23項(xiàng)、24項(xiàng)。端斜桿與掛桿在荷載作用下，還受有彎矩，應(yīng)與相應(yīng)荷載情況下的軸力一并檢算。主桁桿件內(nèi)力及支座反力計(jì)算表表1單向內(nèi)力影響線豎向荷載活載要素均衡系數(shù)主力桿件名稱加載長(zhǎng)度L頂點(diǎn)位置面積總面積均布恒載P換算活載K靜活載內(nèi)力KN沖擊系數(shù)1動(dòng)活載內(nèi)力KNAM恒載內(nèi)力PN活載內(nèi)力1KN項(xiàng)次1234567891011121314單位MMMKN/MKN/MKNKNKNKNA1A37200025441844181859459420297112525371403238000841001482143254068上弦桿A3A37200055891589118594478263795125329744033220000010000109521329743E0E272000125257725771859474912239512515299303132001901003247921153432下弦桿E2E4720003755523552318594529250124125312655032840003710006102680312849E0A17200012540704070185947491932841252416050313200190100327567024237261710125299029074869145580181975029700035110059183046A1E21029012508329071859724860201257525718267514722525540501694351430125207717445031104479130599024830083810140132454E2A320570125332174418595982198751252484413053163751272932430316084114012513295815218693508668701247020751034689684斜桿A3E4308601257485811859548541003125512540210905431109051081055925A1E1A3E3180005090090018595710513901483761990219601126101881673377628A2E2豎桿A4E418000509009001859571016733豎向72550362836281859501218180812522726102968003541005967445縱向72550支座橫向228601續(xù)表1單項(xiàng)內(nèi)力軸向力組合控制計(jì)算應(yīng)力附加力主力主力附加力強(qiáng)度與穩(wěn)定疲勞桿件名稱縱聯(lián)風(fēng)力WN橋門架效應(yīng)W制動(dòng)力內(nèi)力TNIINIIIMAX,NI/120WM1NPKNNM項(xiàng)次15161718192021222324單位KNKNKNKNKNKNKNKNMKNKNMA1A316419336213293860336213上弦桿A3A321284439269383794439269E0E243041145952317020139421585817965121585820090647917下弦桿E2E469528145952317041553041637835096041637841532810268019534E0A11489531803827744431803813490237091237091A1E2371003710023602246524164854164854E2A38068061629857595100495100495斜桿A3E445083450839748740469A1E1A3E39436394363928431673310220A2E226624豎桿A4E426624豎向218581315296044264919237888縱向2332418659支座橫向第三部分主桁桿件設(shè)計(jì)一、主桁桿件的檢算內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟主桁桿件根據(jù)受力性質(zhì)的不同，應(yīng)進(jìn)行下表所列項(xiàng)目的檢算。各類桿件的檢算內(nèi)容表2項(xiàng)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(qiáng)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(jì)各類桿件的步驟1參考性質(zhì)相近（指內(nèi)力性質(zhì)及大小，桿長(zhǎng)及截面式樣，材料和連接方式）的已有設(shè)計(jì)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(jìn)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(jìn)行各項(xiàng)檢算。如初選截面不合適，則進(jìn)行修改，重新計(jì)算，直至符合要求為止；4為了減少桿件類型以簡(jiǎn)化制造，便于互換和管理，同一組設(shè)計(jì)中之同類桿件內(nèi)力相差不大者，盡量采用相同的截面。二、主桁桿件截面幾何特征計(jì)算由于H形截面在制造、安裝、運(yùn)營(yíng)等方面比較優(yōu)越，本設(shè)計(jì)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(zhǎng)的1/10，按橋規(guī)要求均可免算節(jié)點(diǎn)剛性次應(yīng)力。以端下弦桿E0E2截面設(shè)計(jì)為例說(shuō)明1初選截面選用腹板142812翼緣2460162截面幾何特征計(jì)算毛截面積2561982461CMAM扣孔截面積38凈面積2169425198CMAMJ毛慣性矩43356862CIX4323780121414CMMY凈慣性矩46976259CIIXJX357380MJ回轉(zhuǎn)半徑CMAIRXX41569IMYX20187304主桁平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度CLX90主桁平面外撿算長(zhǎng)度Y長(zhǎng)細(xì)比70843519XRL72145209XRL其他桿件截面擬定和計(jì)算如上所示。主桁架桿件截面尺寸擬定如下主桁桿件截面幾何特征表3桿件名稱截面形式截面組成毛面積凈面積毛慣性矩凈慣性矩回轉(zhuǎn)半徑自由長(zhǎng)度長(zhǎng)細(xì)比項(xiàng)次123456789單位MMMMMMMM2MM2MM4MM4MMMMA1A32460241412182949625080389544211552916295827794521361149197990090078324548246036上弦桿A3A31398244267236048584474516892542443899713762131170199090090076904523900E0E22460161428121985616912259624380417731971466659022411432012900787144729007006下弦桿E2E4XY246036141232463043968585141018518982444566215188169112420009004500A1E22460161428101900016056259598379111011971206645955211692041113701421397276965E2A324602014201223441976324513896526132464167787026711772029113701421396637004中間斜桿A3E424601614281019016056259598379111011971206645955211692041113701421397276965A3E322601214361010694963518833822413260269326833857618998801100152735793豎桿A2E222601214361010694963518833822413240997326833857618998801100152735793三、主桁桿件截面檢算主桁桿件截面檢算結(jié)果列于表4。下面選擇有代表性者加以說(shuō)明。1受拉桿件（以下弦桿為例）2E由表1知控制計(jì)算內(nèi)力為；疲勞檢算內(nèi)力值為16378KNM，MAX453KNIN0268N（1）剛度計(jì)算由表3計(jì)算，下弦桿，。24E806X450YMAX8061（2）強(qiáng)度計(jì)算由表3得下弦桿的凈面積24E23968JACM316780109JNMPAPAA（3）疲勞檢算3MAXA4J50167A9683INI4JN12258PA根據(jù)橋規(guī)，疲勞應(yīng)力為拉拉構(gòu)件時(shí)，簡(jiǎn)算公式為DNMAXINT0RR式中疲勞容許應(yīng)力幅；0雙線橋的雙線系數(shù)；DR損傷修正系數(shù)；N板厚修正系數(shù)。TR查規(guī)范表3271得下弦桿的疲勞容許應(yīng)力幅類別為，查表3271知其疲24E勞容許應(yīng)力幅為；0137MPA對(duì)于單線鐵路；DR橋梁跨度為，??；2MNR1下弦桿板厚24E4T25R0963代入簡(jiǎn)算公式DNMAXIN14725879T0R1342受壓桿件（以上弦桿為例）3A由表1計(jì)算知上弦桿在主力或附加力作用下均只受壓力。由表1得計(jì)算內(nèi)力為主力控制，4926KNM（1）剛度計(jì)算由表3計(jì)算，上弦桿，。3A769X4523YMAX76910（2）強(qiáng)度計(jì)算由表3得上弦桿的凈面積3A23648JCM4926102MPA0PA8JN（3）整體穩(wěn)定檢算，查橋規(guī)表326，按照線性內(nèi)插計(jì)算得MAX769容許應(yīng)力折減系數(shù)1052容許應(yīng)力；4MPA計(jì)算應(yīng)力31496102904227MNMPA（4）局部穩(wěn)定檢算A、水平板按照橋規(guī)，查表533，當(dāng)時(shí)，水平板的寬厚比最大值為502B041769137622B63B、豎板按照橋規(guī)，查表533，當(dāng)時(shí)，豎板的寬厚比最大值為503B0147691733B6253拉彎桿件（吊桿）2AE由于本設(shè)計(jì)中無(wú)橋面系設(shè)計(jì)，即無(wú)掛桿的主平面外彎矩，因此掛桿只按照強(qiáng)度等進(jìn)行檢算。（注按設(shè)計(jì)要求需對(duì)交匯于E2節(jié)點(diǎn)的所有桿件進(jìn)行截面檢算，除上述下弦桿、吊桿外的其它桿件，其強(qiáng)度、剛度、局部穩(wěn)定性、整體穩(wěn)定性以及24E2AE疲勞驗(yàn)算的方法均相同，檢算過(guò)程不再累述，檢算結(jié)果詳見(jiàn)表4）四、桿端高強(qiáng)螺栓計(jì)算按照鋼橋規(guī)范第611條，高強(qiáng)度螺栓容許抗滑承載力為KNKNMP945271040式中高強(qiáng)螺栓的容許抗滑承載力；高強(qiáng)螺栓連接處的抗滑面數(shù)；高強(qiáng)螺栓連接的鋼材表面抗滑移系數(shù)，不大于045；0高強(qiáng)螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力，為；N2MKN0安全系數(shù)，采用17。K主桁腹桿桿端高強(qiáng)度螺栓個(gè)數(shù)N應(yīng)滿足。P為桿件的承載力，對(duì)于主桁桿件N受拉桿件；JA受壓桿件；1M受拉壓桿件。AX1MJ，一下各取一桿件舉例說(shuō)明1拉桿21EA桿件承載力KNANJ20315610螺栓數(shù)個(gè)；9423PN2壓桿31桿件承載力1605842351MNAKN螺栓數(shù)個(gè)；437529NP3拉壓桿43E桿件承載力1603120JAKN9594M1AXJN，螺栓數(shù)個(gè)。3206594NP主桁桿件檢算表表4剛度強(qiáng)度局部穩(wěn)定整體穩(wěn)定疲勞高強(qiáng)螺栓MAX水平板豎板計(jì)算應(yīng)力容許應(yīng)力螺栓個(gè)數(shù)桿件名稱2/B3/M11DNMAXIRT0R桿件承載力需要實(shí)有項(xiàng)次123456789101112單位MPAMPAMPAMPAMPAKN個(gè)個(gè)123322289921A1A3783210000200003785147511250641287360518681096769121861617665上弦桿A3A310000200003576157711430651303747828490349678719568E0E21000020000678213074512852311280061049下弦桿E2E4100002000078791254751209671112972714808A1E218000200001223513073097658516496637307275116E2A3100002000048361843628389622351634442889727478830001115中間斜桿A3E41000020000496518884013858657113074198479388152736998A3E3180200007189130727008500156152732215223392豎桿A2E2180200607422761997599189721169456第四部分弦桿拼接計(jì)算一、E2節(jié)點(diǎn)弦桿拼接計(jì)算1拼接板截面設(shè)計(jì)鋼橋規(guī)范第907條規(guī)定，主桁受拉桿件拼接板凈面積應(yīng)比被拼接桿件凈面積大10。根據(jù)前面表31計(jì)算結(jié)果桿246016，142812一半凈面積為20E2156849CMAJ桿246036，141232一半凈面積為422015CJ節(jié)點(diǎn)板選用厚度一塊節(jié)點(diǎn)板作為外拼接板提供的面積2P1A462376CM初選內(nèi)拼接板為420024一側(cè)兩塊，兩塊內(nèi)拼接板凈面積為2P20439內(nèi)外拼接板凈面積為22P1P2J2A76175CM1A541379CM通過(guò)驗(yàn)算。2拼接螺栓和拼接板長(zhǎng)度單抗滑面高強(qiáng)螺栓的容許承載力為014520947MNPKNK一側(cè)節(jié)點(diǎn)板所需高強(qiáng)螺栓數(shù)個(gè)取13排，共52個(gè)1P1A36N2781594一側(cè)兩塊內(nèi)拼接板所需高強(qiáng)螺栓數(shù)個(gè)取8排，共32個(gè)223027594PNN內(nèi)拼接板節(jié)點(diǎn)板3內(nèi)拼接板長(zhǎng)度內(nèi)拼接板一側(cè)32個(gè)高強(qiáng)度螺栓，排成8排，端距取50MM，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)2908305142M以下弦桿與在節(jié)點(diǎn)中心的拼接為例。由于弦桿截面對(duì)軸對(duì)稱，故只需02E42EY取軸一側(cè)的半個(gè)截面進(jìn)行計(jì)算。Y二、A3節(jié)點(diǎn)弦桿拼接計(jì)算由于弦桿截面對(duì)軸對(duì)稱，故只需取軸一側(cè)的半個(gè)截面進(jìn)行計(jì)算。YY1、拼接板截面設(shè)計(jì)根據(jù)第二章表3計(jì)算結(jié)果，已知桿半毛面積13A21052946178CMMA桿半毛面積23節(jié)點(diǎn)板選用厚度節(jié)點(diǎn)板供給拼接面積2146276CJ根據(jù)橋規(guī)規(guī)定主桁受壓桿件的拼接板有效面積應(yīng)大于被拼接壓桿有效面積（）的10。在節(jié)點(diǎn)內(nèi)拼接時(shí)，拼接板的受壓容許應(yīng)力折減系數(shù)采用09；在節(jié)點(diǎn)外拼接1MA時(shí)，拼接板容許應(yīng)力折減系數(shù)與該壓桿的受壓容許應(yīng)力折減系數(shù)相同。因此，拼接板與節(jié)點(diǎn)板共需凈面積21221065218307CMJJJMA選用220020作為內(nèi)拼接板，供給面積為2243J內(nèi)、外拼接板（節(jié)點(diǎn)板）合計(jì)供給面積為2127615C1307JJJAE2處拼接板螺栓布置示意圖3、拼接螺栓拼接板在節(jié)點(diǎn)中心截面承受循環(huán)壓力，其承載力應(yīng)按桿的疲勞強(qiáng)度確定，但橋3A3A規(guī)未給出弦桿拼接板及節(jié)點(diǎn)板的疲勞強(qiáng)度，用基本容許應(yīng)力計(jì)算，這樣計(jì)算20MPA的連接較安全。節(jié)點(diǎn)板每端需要高強(qiáng)螺栓數(shù)1N4317360217859JAT實(shí)際用48個(gè)。上、下拼接板每端共需要高強(qiáng)螺栓數(shù)2N43216012759PANT實(shí)際用28個(gè)。4、內(nèi)拼接板長(zhǎng)度內(nèi)拼接板實(shí)際用28個(gè)螺栓，排成4行7列，端距采用70MM，間距按節(jié)點(diǎn)板樣板標(biāo)準(zhǔn)栓孔布置，具體情況見(jiàn)下圖，可以得出內(nèi)拼接板長(zhǎng)度A3處拼接板螺栓布置示意圖第五部分節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)為保證橫梁長(zhǎng)度一致，本設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)板均采用。20M節(jié)點(diǎn)板的平面尺寸系先根據(jù)桿端連接螺栓排列需要擬定，再根據(jù)強(qiáng)度檢算確認(rèn)。90880164551264802對(duì)節(jié)點(diǎn)為，節(jié)點(diǎn)板平面尺寸按外形方整，裁制簡(jiǎn)便，根據(jù)等強(qiáng)度原則，經(jīng)修改2E定案后，長(zhǎng)，高。40M170對(duì)節(jié)點(diǎn)，為便于拼接安裝，中間斜桿取截面尺寸相同，上下弦桿寬度一致（均為3A460MM），節(jié)點(diǎn)板平面尺寸按外形方整，裁制簡(jiǎn)便，根據(jù)等強(qiáng)度原則，經(jīng)修改定案后，長(zhǎng)亦為，高。260170節(jié)點(diǎn)板上實(shí)際螺栓個(gè)數(shù)的確定在節(jié)點(diǎn)板最小輪廓線與設(shè)計(jì)輪廓線之間空下的栓孔位置，應(yīng)按橋規(guī)規(guī)定的容許最大栓距補(bǔ)上一定數(shù)量的螺栓。此時(shí)即可統(tǒng)計(jì)出節(jié)點(diǎn)板、拼接板和桿件上的實(shí)際螺栓個(gè)數(shù)，如表5。主桁桿件檢算表表5E2節(jié)點(diǎn)板上拼接板上螺栓位置A1E2E2A3E0E2E2E4E2A2E0E2，E2E4需要5815444285239671169422792實(shí)際646410410456232A3節(jié)點(diǎn)板上拼接板上螺栓位置E2A3A3E4A1A3A3A3A3E3A1A3,A3A3需要444279368109034500122372實(shí)際8888969656228第六部分節(jié)點(diǎn)板強(qiáng)度檢算為了保證節(jié)點(diǎn)板在交匯桿件外力作用下有足夠的強(qiáng)度，對(duì)節(jié)點(diǎn)板的各個(gè)可能破壞截面應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度檢算。橋規(guī)要求任何可能破壞截面的強(qiáng)度均應(yīng)比作用于該截面的桿件強(qiáng)度大，并10規(guī)定了破壞截面的容許應(yīng)力1法向應(yīng)力，容許應(yīng)力為；2剪應(yīng)力與斜應(yīng)力，容許應(yīng)力為。075一、節(jié)點(diǎn)E2強(qiáng)度檢算1、節(jié)點(diǎn)板撕破強(qiáng)度檢算由設(shè)計(jì)圖知各截面長(zhǎng)度為1265LCM23710LCM2430LCM45710L40486687各截面的強(qiáng)度126502307519N4384272451052307519N644728260652307516N撕裂強(qiáng)度為1245截面（19510841925）49591247截面（195108425455）5579512468截面（195108454921615）574453245截面（192510841925）4934已知A1E2桿件凈截面積為21605JACM故6172J以上四個(gè)截面的撕破強(qiáng)度均不小于所連接桿件A1E2強(qiáng)度的11倍。故撕破強(qiáng)度無(wú)問(wèn)題。2、節(jié)點(diǎn)板中心豎直截面的法向應(yīng)力檢算（1）計(jì)算依據(jù)節(jié)點(diǎn)板中心豎直截面在其一側(cè)桿件外力的水平分力作用下承受法向應(yīng)力，在N其一側(cè)桿件外力豎直分力作用下承受剪力。對(duì)于節(jié)點(diǎn)，沿節(jié)點(diǎn)板薄弱面破壞法Q2E向力和剪力分別為NQ0221131COS76410589KEAAN21SIN9856074259KA2截面幾何特性計(jì)算由于弦桿在E2節(jié)點(diǎn)中斷，豎直最弱截面只包括節(jié)點(diǎn)板與拼接板面積，見(jiàn)圖10，該界面面積計(jì)算如表6。E2節(jié)點(diǎn)板豎直截面面積計(jì)算表6扣孔面積A凈面積JA截面組成毛截面面積MANDJMMMCM2CM2CM221700202170026800216232147253284200244202419202423244421478合計(jì)8720MA11914A6806JA圖10節(jié)點(diǎn)板豎直最弱截面強(qiáng)度簡(jiǎn)算截面中性軸XX距弦桿中心軸KK的距離計(jì)算1113794628379462MIAYE（）39C對(duì)中性軸XX慣性矩與計(jì)算MXIJ323218127496379401762MKI0C3222218241891745086KI2232790491743651CM48736510921CMJKKII1A0E23A34E120E2EN13A12AN02ENNEQ2Y1YJNAMAX中性軸E弦桿軸線1JNAJEI1A2JEYI22467439701CMMAE5105J24890632CMXKMI9141587JJJAE對(duì)中性軸XX面積矩計(jì)算MXS2183723923MXS40C中性軸至節(jié)點(diǎn)板下邊緣與上邊緣距離距離計(jì)算12Y、1239563CMYE78073強(qiáng)度檢算節(jié)點(diǎn)板下邊緣法向應(yīng)力3341148058910589156931067JJXNEYAI67MPA2PA節(jié)點(diǎn)板上邊緣法向應(yīng)力334224810589105890971662JMXNEYAI3PAPA中性軸處最大剪應(yīng)力9MAX10254198063XQSI76MPA7PA3、腹桿與弦桿間節(jié)點(diǎn)板水平截面的剪應(yīng)力檢算斜桿A1E2、E2A3在主力作用下分別為237094KN（拉）、164804KN（壓）（由主桁架的設(shè)計(jì)計(jì)算得）作用在節(jié)點(diǎn)板上的水平力122370946805AETN