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1、第一章设计资料第一节基本资料1设计规范：铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005),铁路桥梁钢结构设 计规范(TB10002.2-2005)。2结构轮廓尺寸:计算跨度L=80+(50-50) x0.2=80,要求L=80m的改为L=92m, 钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=9.2m，主桁高度H=11d/8=11x9.2/8=12.65m， 主桁中心距B=6.4m，纵梁中心距b=2.0m，纵梁计算宽度B0=5.95m，采用明桥 面、双侧人行道。3材料：主桁杆件材料Q345q，板厚40mm，高强度螺栓采用40B，精制螺 栓采用BL3，支座铸件采用ZG35II、辊轴采用35号锻钢。
2、4活载等级：中一活载。5恒载(1) 主桁计算桥面 p1=10kN/m，桥面系 p2=6.29kN/m，主桁架 p3=14.51kN/m，联结系 p4=2.74kN/m，检查设备 p5=1.02kN/m，螺栓、螺母和垫圈 p6=0.02(p2+ p3+ p4)，焊缝 p7=0.015(p2+ p3+ p4);(2) 纵梁、横梁计算纵梁(每线)p8=4.73kN/m (未包括桥面)，横梁(每片)p9=2.10kN/m。6风力强度 W0=1.25kPa，匕匕=1.0。7工厂采用焊接，工地采用高强度螺栓连接，人行道托架采用精制螺栓，栓 径均为22mm、孔径均为23mm。高强度螺栓设计预拉力P=200k
3、N，抗滑移系数 护0.45。第二节设计内容1主桁杆件内力计算；2主桁杆件截面设计3弦杆拼接计算和下弦端节点设计；4挠度验算和上拱度设计；第三节设计要求1主桁内力计算结果和截面设计计算结果汇总成表格。2主桁内力计算表格项目包括：1、a、Q、EQ、p、Np、k、Nk、1 + p、1 +口 f、（1 + p ）Nk、a、n、纵联风力、桥门架效应风力与弯矩、制动力与弯矩、NI、NII、NIII、NC、疲劳计算内力 Nnmin、Nnmax、弯矩 Mnmin、Mnmax；3主桁内力计算推荐采用Microsoft Excel电子表格辅助完成。4步骤清楚，计算正确，文图工整。第二章主桁杆件内力计算第一节主力作
4、用下主桁杆件内力计算1恒载桥面p =10kN/m，桥面系p =6.29kN/m，主桁架p =14.51,联结系p = 2.74kN/m,1检查设备p =1.02kN/m，螺栓、螺母和垫圈p =0.02(p+p+p4),焊缝5 6 2347每片主桁所受恒载强度p=10+6.29+14.51+2.74+1.02+0.02(6.29+14.51+2.74)+0.015(6.29+14.51+2.74)/2=17.69 kN/m，近似采用 p=18 kN/m。2影响线面积计算Ai As Ab A4 A4 Ab A2 AiEqEi E2 ET7T7T7 117 1T7 1T7 1 171T 匕4匕5匕4
5、匕3乙3匕1匕11=10 7. 46=74. 6m.弦杆,Q l=li la1sin 3-一一斜杆(1)弦杆影响线最大纵距y = l1 -12l - H影响线面积Q = 11 y2EE： l=27.6, l=64.4, a=0.3,Q7 3.4 x (1.52 王 3 ) 5 6.0 5 1 9 2其余弦杆计算方法同上，(2)斜杆1 y =sin 9计算结果列于下表2.1中式中EA :01l_2l，2111y11l1yl =7.46,1y1 =sin 9_1 ，、Q1 = (l 1 +11) - y 12 -7.46 -1 1 ,y1l =67.14, a=0.11/ 7.46、=1 + ()
6、2 = 1.2365 sin910,257567 一 141y = 1.2365 x= 1.11285, Q = - x 74.6x 1.11285 = 41.51m74.6244 一7622一 38A3E4: 12 = 44.76, 11 = 22.38, y = 1.2365 x - = 0.7419, y 1 = -1.2365 x - = 0.37095,8 x 0.74190.7419 + 0.37095=5.33, a5.335.33 + 44.76一 一2.13=0.1, 11 = 7.46 5.33 = 2.13, a 1 = 0.087122.38 + 2.13Q =1 (5
7、.33 + 44.76) x 0.7419 = 18.58m, Q1 =1 (2.13 + 22.38) x (-0.37095) = -4.546m, 22 Q = 18.58 - 4.546 = 14.034m其余斜杆按上述方法计算并将其结果列于表中。(3)吊 杆y = 1.0, Q = 1 x 1 x 14.92 = 7.46m23恒载内力N = pZ Q例如pE E : N = 18.0 x 24.6 = 442.8珈E E : N = 18.0 x （4.58） = 82.44KNA5 A5 : N = 18.0 x 7.46 = 134.28KN4活载内力（1）换算均布活载k按a及
8、加载长度l查表求得例如E E :以=0.3, l = 74.6, k = 45.4KN / m（每片主桁）E A :以=0.1,1 = 41.44,k = 52.79KN/m （用内插法求得） 以 1 = 0.1，1 = 33.16, k = 54.8 KN / mA5E5 :以=0.5,1 = 14.92, k = 60.99KN / m（2）冲击系弦杆，斜杆：1 +r = 1 + 28 = 1 + 28 = 1.24440 + L 40 + 74.6吊杆：1 +=1 +危嬴=侦1例如N = kQ，E E : NE A : N静活载内力七=24.41 x 47.75 = 1165.58KN
9、=12.81 x 52.79 = 676.24KNN1 = 54.8 x 8.2 = 449.36KN kA5E5 : Nk = 60.99 x 7.46 = 454.99KN(4)活载发展均衡系数活载发展均衡系数：叩=1 + (a a)以=N /(1+日)Nk，以为跨中弦杆气E：的以值，以=0.3247，可计算各杆件门，例如439.381E0E2 :以=凶的 卅=0.303,n = 1 + g (0.3247 - 0.303) = 1.0036-82.981E4E5 :以=844 = 0.0986,n = 1 + - (0.3247 - 0.0986) = 1.0377-82.981以 1
10、= 599 = -0.14844,n = 1 + - (0.3247 + 0.14844) = 1.0789134 281A5E5 :以=687 03 = 0.19545,n = 1 + 6 (0.3247 - 0.19545) = 1.0216其余杆件计算同上，并将其计算结果列于表2.1中5,列车横向摇摆力产生的弦杆内力横向摇摆力取S = 100kN作为一个集中荷载取最不利位置加载，水平作用 在钢轨顶面。摇摆力在上下平纵联的分配系数如下：桥面系所在平面分配系数 为 1.0，另一平面为0.2。上平纵联所受的荷载S上= 0.2X100 = 20kN,下平纵联所受的荷载S下= 1.0X100 =
11、100kN。摇摆力作用下的弦杆内力Ns = yS, y 为弦杆在简支平纵联桁架的影响线纵距，例 如：下弦杆EE4上弦杆A1A3长度为两个节间，受力较 大的为第二个节间，其影响线顶点对应于该 节间交叉斜杆的交点0，影响线纵距：下弦杆EE4,=LL = 11.19x4&49 “ILB 7.46 x 8 x 5.75Ns = yS = 1.581 x 20 = 31.624KN同理MA A : Ns = 26.11 X 33.57 x 20 = 51.085KN3 57.46 x 8 x 5.75下弦杆E E：11.19 x 63.41y = 1.65417, Ns = 165.417 KN74.6
12、 x 5.75E E : Ns = 26.11 x 48.49 x 100 = 295.16KN2 474.6 x 5.7533.57 x 41.03E E1 : Ns = 74 65 75 x 100 = 321.104KN第二节 横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 1.平纵联效应的弦杆附加力依设计任务书要求，风压 W=KKKW=1.0X1.25kPa，故有车风压W=0.8W=1.0kPa。(1) 下平纵联的有车均布风荷载桁高H= 10.2575m, h=纵梁高+钢轨轨木 高=1.29+0.4= 1.69mw t=0.5X0.4XH+ (1-0.4) X(h+3)W = 0.5 X0.4X1
13、1+ (1-0.4) X (1.69+3) X 1.0=4.8655kN/m(2) 上平纵联的有车均布风荷载w =0.5X0.4XH+0.2 X (1-0.4) X(h+3)W=0.5 X 0.4 X 10.2575+0.2 X (1-0.4) X (1.69+3)X1.0 = 2.6143kN/m(3) 弦杆内力弦杆横向风力影响线顶点对应位置和纵距同上述的摇摆力计算。为 上弦杆AA3在均布风荷载w上作用下的内力1 ,11119 x 4849Nw上=Qw上=_yLw上 = x - x 59.68 x 2.6143 = 123.336KN2 2 59.68 x 5.751.1 26.11x 33
14、.57A A : Nw上=Qw上= yLw上=2 x 59 575 x 59.68 x 2.6143 = 199.235KN下弦杆E E : Nw下=Qw下=1 yLw下=1 x11.19x63.41 x74.6x4.8655 = 300.205KN 0 222 74.6 x 5.75E E : Nw下=Qw下=1 yLw下=1 x 26.11x 48.49 x 74.6x 4.8655 = 535.659KN2 42274.6 x5.7511 33.57 x 41.03 ,E E1: Nw下=Qw下=2 yLw下= x4x 74.6 x 4.8655 = 582.750KN桥门架所受总风力3co2桥门架效应的端斜杆和端下弦杆附加力Hw = - L w上=-x 59.68 x 2.6143 = 78.01KN 2 12l = 12.68m, c = 8.04,端斜杆反弯点位置c(c + 21)8.04(8.04 + 2 x12.68) / “八10 =元可=2(2 x 8.04 +12.68) = ”6初端斜杆轴力 V = Hw(1 T)= 78.01(12.68一4.669) = 108.685KN B5.75端斜杆轴力V在下弦杆产生的分力Nw1 = VcosO = 108.685
