桁架桥课程设计

1. 选择木质桥板

2. 桥板自重产生的应力忽略不计。

3. 活荷载产生的应力计算：

木质桥板的受力简图如图所示：

桥板跨中最大的弯矩：

(2)()8

K

P M b c c b =

-≤

其中：50K P KN =；70b cm =；50c cm =； 所以：

50

(20.70.5) 5.625/8

M KN m =

⨯-= 查表得：东北红松14.

5w M Pa σ⎡⎤=⎣⎦ 又因为：21

6

M

W bh nW

σ=

=

因为在木桥版上直接铺设横桥板，无车辙板，所以：1n =； 假设32b cm =；

由w σσ⎡⎤≤⎣⎦得：8.53h cm ≥；取9h cm =。 即：

22311

32943266

W bh cm =

=⨯⨯= 3

5.6251013.0432

w M M Pa nW σσ⨯⎡⎤===≤⎣⎦ 所以所选木桥板符合要求，其长度为4m ；宽度为32cm ；厚度为9cm 。取东

北红松的密度为30.65/g cm ，则一块木桥板的质量为74.88Kg ；需要两个作业手。

则需要32cm 宽的板44块，另外加一块宽47cm 的板才能铺满整个桥面。

图1木质桥板受力图

1. 主桁架杆件的内力计算

1.1控制杆件的确定

由于拼装单元要考虑上、下、左、右可调换使用,所以桁架共有以下两种形式架设。

所以控制杆力为：

1.2各杆件的受力计算

静载桥跨自重470/q KN m =；因为共有六块桁架共同承受，所以单片桁架的静载为：

0.47

0.0783/6

q t m =

=

图3 倒八字形

图2正八字形 1N

-

1D

-

1V

-

'2D -

'0V -

表1 控制杆力表

端斜杆的影响线如图4所示：

经计算得：8.7074m ω=；即：0.0783(8.7074)0.682t q ω=⨯-=- 控制荷载为履带载：

Q =25t ；

1.004S

Ω

=-

履带载作用下的横向分配系数：

0()(3.63)

0.322

B B e m --===

1

2

1

()0.216df eb K n

b

α=+= 影响线的计算长度为15m ，所以冲击系数为：

11511 1.142

237.515

μ

+

=+

⨯=+ 所以活荷载在端斜杆产生的最大内力为：

(1) 6.1962

df Q K t S μ

Ω+=- 即端斜杆的内力为：

(1) 6.87792

df N q Q K t S μ

ωΩ=++=-

中间斜杆的影响线如图5所示：

经计算得：7.714

ω=-；即：0.0783(7.714)0.604t =⨯-=-

图4 端斜杆的影响线

Q =25t ；

0.943S

Ω

=-

所以活荷载在中间斜杆产生的最大内力为：

(1) 5.8062

df Q K t S μ

Ω+=- 即中间斜杆的内力为：

(1) 6.412

df N q Q K t S μ

ωΩ=++=-

端竖杆的影响线如图6所示：

经计算得：7.5m ω=-；即：0.0783(7.5)0.59t q ω=⨯-=- 控制荷载为履带载：

Q =25t ；

0.873S

Ω

=-

所以活荷载在端竖杆产生的最大内力为：

(1) 5.3762

df Q K t S μ

Ω+=- 即端竖杆的内力为：

(1) 5.9662

df N q Q K t S μ

ωΩ=++=-

中间竖杆的影响线如图7所示：

经计算得：0.75m ω=-；即：0.0783(0.75)0.059t q ω=⨯-=-

图6 端竖杆的影响线

图7 中间竖杆影响线

P=10t ；1η=-

轮式载作用下的横向分配系数：

0()(3.6 2.3)

0.6522

B B e m --=

== '

1

2

1

()0.284df eb K n

b

α=+

=∑ 影响线的计算长度为1.5m ，所以冲击系数为：

115

11 1.19 1.15故取1.152

237.5 1.5

μ

+

=+

⨯=≥+

所以活荷载在中间竖杆产生的最大内力为：

'(1) 3.2662

df P K t μ

η+

=-

即中间竖杆的内力为：

'

(1) 3.3252

df N q P K t μ

ωη=++

=-

弦杆的影响线如8图所示：

经计算得：25.5675m ω=-；即：0.0783(25.5675) 2.002t q ω=⨯-=- 控制荷载为履带载：

Q =25t ；

2.977S

Ω

=-

所以活荷载在弦杆产生的最大内力为：

(1)18.3262

df Q K t S μ

Ω+=- 图8 弦杆影响线