单线铁路钢桁梁桥(西南交大钢桥课程设计).doc

 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) ×0.2=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=11×9.2/8=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。 4 活载等级：中—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，K1K2K3=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=200kN，抗滑移系数μ0=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：l、α、Ω、ΣΩ、p、Np、k、Nk、1＋μ、1＋μf、(1＋μ)Nk、a、η、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； 1恒载桥面p1＝10kN/m，桥面系p2＝6.29kN/m,主桁架p3＝14.51，联结系p＝2.74kN/m，检查设备p5＝1.02kN/m，螺栓、螺母和垫圈p6＝0.02(p2+p3+p4)，p7＝0.015(p2+p3+p4)每片主桁所受恒载强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。 （1）弦杆 影响线最大纵距 影响线面积 E2E4：l1＝， l2＝，α＝0.3 其余弦杆计算方法同上，计算结果列于下表 2.1 中， ， 式中 E0A1：l1＝，l2＝，α＝0.1 A3E4： 其余斜杆按上述方法计算 并将其结果列于表中。 (3)吊杆 3 恒载内力 4 活载内力 (1) 换算均布活载 k 按α及加载长度 l 查表求得 （2）冲击系 弦杆，斜杆： 吊杆： （3）静活载内力 （4）活载发展均衡系数 活载发展均衡系数： 其余杆件计算同上，并将其计算结果列于表 2.1 中 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＝K1K2K3W0＝1.0×1.25kPa,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＝1m，h＝纵梁高+钢轨轨木高＝1.29+0.4＝1.69m w 下＝[0.5×0.4×H+ (1-0.4)×(h+3)]W’＝[0.5×0.4×11+ (1-0.4)×(1.69+3)]× 1.0＝kN/m (2)上平纵联的有车均布风荷载 w 上＝[0.5×0.4×H+ 0.2×(1-0.4)×(h+3)]W’ [0.5×0.4×10.2575+0.2×(1-0.4)×(1.69+3)]×1.0＝kN/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。 上弦杆 A1A3在均布风荷载 w 上作用下的内力 为： 2桥门架效应的端斜杆和端下弦杆附加力 桥门架所受总风力 计算结果列在表2.1中。 第三节 制动力作用下的主桁杆件附加力计算 1下弦杆制动力计算 以下弦杆 E2E4为例，将活载作如图所示的布置，根据结构力学方法，当三角形影响线顶点左边的活载之和等于右边之和时，为产生最大杆力的活载布置位置。 解得x=8.588m 故桥上活载总重= 在主力作用下的内力已计入冲击系数，制动力按静活载的7%计算： 制动力 2 端斜杆制动力计算 E0E1杆力影响线顶点位置离左端点支点m，设将列车荷载的第 4 轴重 Pl置于影响线顶点处。因为影响线为三角形，故根据结构力学所述的法则，若