钢桥课程设计48米单线铁路下承式栓焊简支梁主桁设计

48米单线铁路下承式栓焊简支梁主桁设计

目录

第一部分设计说明书

一、设计资料----------------------------4

二、钢梁上部总体布置及尺寸拟定--------------------------4

1、钢桁架梁桥的优缺点--------------------------4

2、设计假定和计算方法---------------------------4

3、主桁杆件截面选择---------------------------5

4、节点设计原则---------------------------5

5、设计思路和步骤----------------------------5

6、参考文献 ----------------------------6

第二部分设计计算书

一、打开软件-----------------------------------7

二、创建模型-----------------------------------7

1．设定造作环境-----------------------------------7

2．定义材料和截面-----------------------------------7

3．建立节点和单元-----------------------------------8

4．输入边界条件-----------------------------------8

5．输入荷载（1）——加载自重--------------------------------9 6．运行结构分析（1）-----------------------------------10

7．查看结果-----------------------------------10

8．输入荷载（2）——活载添加-------------------------------12 9．运行结构分析（2）----------------------------------13

10．查看结果-----------------------------------13

三、主力求解-----------------------------------14

1．冲击系数-----------------------------------14

2．活载发展均衡系数-----------------------------------14

3．活载产生内力-----------------------------------14

四、横向附加力产生主桁内力计算---------------------------------15

1．由已知条件确定横向控制力--------------------------------15 2．用软件计算横向力作用下的桁架杆件内----------------------16 3．桥门架效应计算------------------------------17

五、纵向荷载产生主桁内力计算--------------------------------18

六、内力组合----------------------------------19

七、截面验算----------------------------------21

1．验算内容----------------------------------21

2．主桁杆件截面几何特征计算---------------------------------21 3．主桁杆件截面验算----------------------------------24

八、节点设计计算与验算---------------------------------27

第一部分设计说明书

一、设计资料

1. 设计规范：《铁路桥梁设计规范》

2. 活载等级：中—活载

3. 结构轮廓尺寸：计算跨度48米，桥全长48.6米，桁高11米，主桁中距5.75

米，节间长度8米，倾斜角809.0sin 1

-=θ

4．材料：主桁采用16Mnq 钢，板厚限于24mm ，高强螺栓用40B 钢

5．连接：工厂焊接，工地栓接，基本参数为：栓直径23mm ，预紧力200KN ，摩擦系数0.45

6．恒载：钢桥桥面为明桥面，双侧人行道，自重按34KN/m 计，风力为1000KN/m*m

二、钢梁上部总体布置及尺寸拟定

一、钢桁架梁桥的优缺点

钢桁架梁桥具有自重轻、跨度大，结构形式更趋于合理，形成更多优美、实用的体系等优点。钢结构的构件适合于工业化制造与标准设计，便于运输和安装，施工期限短，不受季节限制。如果意外遭到破坏，可以更换损坏构件，容易修复。钢桁架梁桥的主要缺点是：构件容易锈蚀，需要定期检查、除锈、油漆，维护费用高；列车过桥时，钢桥发出的噪音大，而且随着车速的提高更加明显。

二、设计假定和计算方法

由于本设计中所有干见的高度不超过其长度的十分之一，根据《桥规》规定，不考虑节点刚性次应力。所有杆件按照桁架单元建立模型，不考虑杆件的压

弯、拉弯效应。

三、主桁杆件截面选择

根据相关同类设计资料，如下选择杆件

四、节点设计原则

钢桁梁的节点构造和受理相当复杂，它连接了位于主桁平面、平纵联平面和横联平面三个正交平面的杆件，这些杆件的内力通过节点取得平衡。节点将不同受力类型的杆件联结成一个空间稳定的结构，它是钢桁梁不可缺省的部分。在设计节点时，应注意：各杆件截面中心线应尽量在节点处交于一点，杆端连接螺栓群的合力线尽量与杆件截面重心线重合。主桁杆件的杆端螺栓数用等强度法计算，联结系杆件杆端螺栓数用内力法计算。弦杆拼接处，节点板强度一般不够，需要设置内拼接板加强。所有杆件应尽量向节点中心靠拢，连接螺栓应布置紧凑。

五、设计思路和步骤

1．初步选定截面；

2．桁架节点单元编号或者用软件建模；

3．分析受力情况；

4．用软件求解主力作用下主桁内力；

5．求解附加力作用下主桁内力；

6．内力组合，求解出控制内力；

7．计算各杆件的几何尺寸并且根据杆件受力特性分别验算强度、刚度、稳