第九章下承式简支钢桁梁-03
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
间横梁为小; 二是钢梁安装或运营中常需要将整孔梁顶起,这时端横
梁就作为顶梁使用,顶梁的千斤顶就放在端横梁的下面。 通常端横梁截面与中间截面相同,只有在验算顶梁作用
的强度不足时,才加大截面,每台千斤顶支承的压力等于一个 支座支承的恒载反力。但在验算顶梁时,考虑到两台千斤顶可 能发生顶力不均或其他因素。为安全起见,规定应将顶起荷载 增加30%检算。强度验算方法与中间横梁相同,此时的容许应 力应将基本容许应力提高20%。
桥梁工程
④横梁端连接螺栓计算
横梁与主桁连接的强度,计算应符合下列规定:
a.当不设承受支点弯矩的结构时,在连接于横梁的竖角钢 肢上的螺栓数,按简支反力增加10%计算,在连接于主桁的竖 角钢肢上的螺栓数量,按支点反力增加20%计算。
b.当设有承受支点弯矩的结构时,则全部弯矩由该结构承 受;而连接横梁和主桁的竖角钢肢上的螺栓数量,仍按支点反 力增加10%计算。
不设承受支点弯矩的结构时,竖角钢肢上的螺栓数:
n1
=
Q P
×1.1
n2
=
Q P
×1.2
n1 —横梁梁端连接角钢与横梁腹板相连的螺栓数;
n2 —横梁梁端连接角钢与主桁连接的螺栓数;
P —高强度螺栓的容许承载力。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
⑤端横梁计算 端横梁的作用有二: 一是运行时承受纵梁传来的外力,此时所承受的力较中
a.当不设承受支点弯矩的结构时,在连接于横梁的竖角钢肢上 的螺栓数,按简支反力增加10%计算,在连接于主桁的竖角钢肢上 的螺栓数量,按支点反力增加20%计算。
b.当设有承受支点弯矩的结构时,则全部弯矩由该结构承受; 而连接横梁和主桁的竖角钢肢上的螺栓数量,仍按支点反力增加10 %计算。
第九章 下承式简支桁架桥
横梁所受的力
N 的影响线
第九章 下承式简支桁架桥
纵梁上的恒载产生的内力: N p = p ⋅ l
纵梁上的活载产生的内力:Nk = η(1 + μ)k ⋅ l
桥梁工程
作用在横梁上的外力: N = N p + N k
b、横梁的内力计算 横梁的内力计算见右图所示
恒载产生的剪力:Q p = N P
恒载产生的弯矩:M
Q—纵梁端剪力(KN);
n —高强度螺栓数;
1.1—连接纵横梁腹板的角钢肢上的高强度螺栓数量比按 简支反力增加10%。
②鱼形板的应力验算和连接螺栓计算
计算鱼形板的应力时,M 0 按简支纵梁跨中弯矩的0.6倍
计算,若上、下两鱼形板之间的距离为 h0 ,则每块鱼形
板所受之拉力为
N0
=
M0 h0
第九章 下承式简支桁架桥
规定:
①栓、铆接纵梁在竖面内的弯矩、剪力和反力,应按跨径等
于两横梁中心距的简支梁计算;
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
②当设有鱼形板、牛腿或其他能承受支点弯矩的结构
时,则纵梁与横梁的连接应能承受全部纵梁纵向力和支点 弯矩,该弯矩可按纵梁跨中弯矩的0.6倍计算,而连接纵横 梁腹板的角钢肢上的栓(钉)数量应按简支反力增加10%;
纵梁与横梁的连接,纵梁联结系的连接采用高强度螺 栓。
桁梁的每个节间都设有横梁,纵梁必须在横梁处断开, 纵梁长度与节间长度相同,纵梁与纵梁是通过鱼形板、角 钢(等高)或鱼形板加牛腿(不等高)连接起来。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
桥面系构造
第九章 下承式简支桁架桥
横梁
纵梁 纵梁间 联结系
桥面系
桥梁工程
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
下承式桁架桥桥面系
一、桥面系的构造
1、桥面系一般构造
钢桁梁的桥面系结构指列车行驶部分的结构系统,由纵 梁、横梁及纵梁之间的联结系所组成。
钢桥宜优先采用有碴桥面,当钢桥采用明桥面时,其 明桥面的纵梁中心距不得小于2m。
纵梁、横梁为采用钢板焊接成I字形梁,纵梁的联结系 杆件一般采用角钢,其结构比较简单。
②当不设承受支点弯矩的结构时,在连接于纵梁的竖角 钢肢上的栓钉数量应按简支反力增加20%计算;在连接于横 梁的竖角钢肢上的栓钉数量应按简支反力增加40%计算。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
连接计算(设承受支点弯矩的结构) ①纵梁连接角钢的螺栓数量计算
n = 1.1Q P
式中 P —高强度螺栓的容许承载力;
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
(1)计算横向风力作用时的内力
交叉形斜杆所产生的内力,假设节间剪力由交叉斜杆各 承受一半,随着风向的不同每一根斜杆均可能受压或受拉。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
鱼形板
横梁
纵梁与横梁上翼缘平齐用鱼形板连 接,纵梁下翼缘与横梁用牛腿连接
纵梁 鱼形板
横梁 纵梁
牛腿
纵梁间的连接可通过在横梁腹板上挖 扁孔,让纵梁鱼形板从此孔中通过
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
纵梁与横梁的连接
第九章 下承式简支桁架桥
横梁 纵梁
桥梁工程
鱼形板
纵梁与横联的连接
第九章 下承式简支桁架桥
交叉形的腹杆体系
桥梁工程
交叉形上平纵联
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
交叉形的腹杆体系
2、平纵联的计算 简支桁架桥的平纵联的计算图式是水平放置的简支铰
接桁架,其计算跨度或等于主桁跨度,或等于主桁上弦端 节点之间的距离。
平纵联所受的荷载包括:横向风力,列车横向摇摆 力,离心力(若是弯道桥),由于弦杆变形所引起的力。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
二、纵梁和横梁的计算
2、纵梁与横梁的连接计算 纵梁端既需传递剪力,也需传递弯矩,计算时假设剪力
全部由纵梁与横梁的连接角钢传递,弯矩由鱼形板传递。 规定: ①当设有鱼形板、牛腿或其他能承受支点弯矩的结构
时,则纵梁与横梁的连接应能承受全部纵梁纵向力和支点弯 矩,该弯矩可按纵梁跨中弯矩的0.6倍计算,而连接纵横梁腹 板的角钢肢上的栓(钉)数量应按简支反力增加10%;
第九章 下承式简支桁架桥
纵梁跨中弯矩和梁端剪力影响线见下图 跨中恒载弯矩:
M p = p × Ω1
梁端恒载剪力:
Qp = p×Ω2
跨中活载弯矩:
M k = η(1 + μ)K1 × Ω1
梁端活载剪力:
Qk = η(1 + μ)K 2 × Ω2
(2)纵梁的应力计算 包括:弯曲应力、疲劳强度、剪应力
桥梁工程
桥梁工程
活动纵梁的构造
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
4、横梁与主桁的连接
标准设计中横梁与主桁的连接如下图所示,横梁端是用 一对连接角钢以螺栓与主桁相连。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
当横梁梁端的反力甚大时(例如顶梁),则梁端连接螺栓 的数量需要较多。如梁端连接构造仍有时会感到连接角钢 过短,螺栓难于布置。此时可在横梁端部加焊一块肱板, 使连接角钢得以增长,横梁梁端连接形式见下图。
纵梁与横梁不等高的连接
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
3、纵梁断开的连接
钢桁梁桥面系和弦杆在荷载作用下其受力有共同作 用,见下图所示。
为了减小横梁与弦杆的共同作用所产生的水平弯距, 因此,在主桁跨度大于80m时,必须把主桁中间的纵梁断 开,设置活动纵梁。活动纵梁的结构见下图所示。
第九章 下承式简支桁架桥
第九章 下承式简支桁架桥
横梁
纵梁 纵梁间 联结系
桥面系
桥梁工程
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
2、横梁与纵梁的连接
(1)横梁与纵梁等高的连接
单线铁路桁梁,常把纵、横梁做成一样高,使纵梁梁端连接构 造简单一些。在纵梁腹板上设一对连接角钢,与横梁腹板相连。在 纵梁上下翼缘上各设一块鱼形板,与横梁及相邻的纵梁的翼缘相 连。这种构造简单,传力较好,目前常采用这种构造。见下图。
纵梁 鱼形板
角钢
横梁
纵梁与横梁等高的连接
纵梁
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
2、横梁与纵梁的连接
(2)横梁与纵梁不等高连接
对于双线铁路或节间长度较大的钢桁梁,其横梁受力较 大.要求较大的梁高。若把纵、横梁做成一样高,对用钢 量来说是不经济的。因此,在这种情况下,纵梁、横梁常 采用不等高的形式。
纵横梁不等高时连接方式有下列几种: ①纵梁与横梁上翼缘平齐用鱼形板连接,纵梁下翼缘与 横梁用牛腿连接; ②如要求线路的建筑高度较低,纵梁顶面不能与横梁顶 面平齐,而只能低于横梁顶面时,纵梁间的连接可通过在 横梁腹板上挖扁孔,让纵梁鱼形板从此孔中通过。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
横梁与主桁连接
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
横梁与主桁连接
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
二、纵梁和横梁的计算
1、纵梁的计算
每片纵梁在其梁端处,用连接角钢和鱼形板与横梁及相邻的 纵梁相连。各片纵梁连接成为一支承在横梁上的连续梁。因此, 纵梁的受力状态实际上类似弹性支承上的连续梁。而且这种弹性 支承有很大的随机性。它的下沉决定于横梁与主桁的下挠,它的 转角决定于横梁的扭转,纵、横梁连接的松动以及主桁节点的转 动,其计算十分复杂。在实际设计工作中,为了简化计算,不是 把纵梁当作弹性支承的连续梁来分析,而是把它看为简支梁。
第九章 下承式简支桁架桥
横梁
Biblioteka Baidu
纵梁与横梁的连接
桥梁工程
鱼形板
横梁与纵梁 的连接角钢
纵梁
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
横梁 与横梁连接 的角钢肢 与纵梁连接 的角钢肢
纵梁
横梁与第纵九梁章 下承式简支桁架桥
连接角钢
桥梁工程
横梁
牛腿
鱼形板 纵梁与横梁不等高的连接
纵梁
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
p
=
N
p
(
B
− 2
b
)
横梁受力计算图
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
活载产生的剪力:Qk = N k
活载产生的弯矩:M k
=
B−b Nk ( 2 )
横梁的内力为: Q = p ⋅ l + η(1 + μ)kl
M = p ⋅ l ⋅ ( B − b ) +η(1 + μ)kl ⋅ ( B − b )
2
2
③弯曲应力、剪应力、疲劳强度及换算应力验算
验算的内容同上承式板梁桥的主梁,内容有:横梁上、 下翼缘的弯曲应力;横梁剪应力;横梁下翼缘的疲劳强度; 纵梁梁端与横梁连接处的横梁截面其所承受的剪力与弯矩均 相当大,在此处还应验算换算应力。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
④横梁端连接螺栓计算
横梁与主桁连接的强度,计算应符合下列规定:
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
端横梁作顶梁用 的加强加劲肋
第九章 下承式简支桁架桥 端横梁受力计算见下图
桥梁工程
端横梁受力计算图
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
下承式桁架桥联结系
一、平纵联
1、平纵联腹杆体系
主桁架的平纵联是由主桁相同弦杆平面及其间的腹杆所组成
平纵联的腹杆体系很多,常见的几种图式:交叉式腹杆体 系、菱形体系、有横撑的三角形腹杆体系。而菱形体系和有横撑 的三角形腹杆体系,当弦杆变形时由于斜杆和横撑的作用使弦杆 受到侧向弯曲,所以这两种腹杆体系应用较少。而交叉形的腹杆 体系,当弦杆伸长或缩短时,弦杆变形比较均匀,弦杆只受轴向 力,不会使弦杆受到侧向弯曲。因此,我国的桁架桥标准设计都 采用这种形式,见下图所示。
[σ 0 ] —疲劳容许应力幅。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
每块鱼形板与纵梁翼缘连接所需的螺栓数:
n = N0 P
③纵梁的腹板稳定验算 纵梁的腹板稳定验算主要是为了考虑是否需要设置竖向
加劲肋。同上承式板梁桥的腹板稳定的规定相同。
2、横梁及梁端连接计算 ①计算原则
横梁与相连的主桁竖杆及横向联结系的楣杆形成横向框架, 当纵梁的外力加载于横梁上时,横梁梁端不仅有剪力,而且还有负 弯矩。但在实际设计中,偏于安全地将横梁截面按跨度等于两主桁 中到中的简支梁内力进行验算。计算时,由于横梁自重对其内力的 总值影响甚微,可忽略不计。
在设计梁端连接时。应考虑由于闭合框架作用而产生的负弯矩 的影响。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
②横梁内力分析 横梁设计分端部横梁和中间横梁两种,横梁的截面形式为工
字形梁。 中间横梁的计算 a、作用在中间横梁的外力 横梁的受力情况如下图所示 作用在横梁上的外力N等于两跨纵梁反力之和,N的影响线见
下图所示。
桥梁工程
若计算鱼形板的疲劳强度时,其最大拉力和最小拉力的 计算时;分别取按简支纵梁跨中最大弯矩0.6倍和最小弯矩的 0.6倍。
鱼形板应力计算和疲劳强度的验算如下:
σ = N0 ≤ [σ ]
A0
γ dγ n (σ max − σ min ) ≤ γ t [σ 0 ]
式中 A0 —鱼形板的净截面面积; [σ ] —鱼形板的容许应力;
③疲劳计算时,铁路纵梁和横梁布置在同一平面,当
纵梁与横梁用鱼形板连接,纵梁可以承受支点弯矩时,则
纵梁跨中弯矩取 0.85M 0 ,支点弯矩取 0.6M 0 ( M 0 为按简支
梁计算的跨中弯矩)。 纵梁的设计计算如下: (1)纵梁的内力计算 (同上承式板梁桥内力计算相同) 纵梁跨中弯矩和梁端剪力影响线见下图
梁就作为顶梁使用,顶梁的千斤顶就放在端横梁的下面。 通常端横梁截面与中间截面相同,只有在验算顶梁作用
的强度不足时,才加大截面,每台千斤顶支承的压力等于一个 支座支承的恒载反力。但在验算顶梁时,考虑到两台千斤顶可 能发生顶力不均或其他因素。为安全起见,规定应将顶起荷载 增加30%检算。强度验算方法与中间横梁相同,此时的容许应 力应将基本容许应力提高20%。
桥梁工程
④横梁端连接螺栓计算
横梁与主桁连接的强度,计算应符合下列规定:
a.当不设承受支点弯矩的结构时,在连接于横梁的竖角钢 肢上的螺栓数,按简支反力增加10%计算,在连接于主桁的竖 角钢肢上的螺栓数量,按支点反力增加20%计算。
b.当设有承受支点弯矩的结构时,则全部弯矩由该结构承 受;而连接横梁和主桁的竖角钢肢上的螺栓数量,仍按支点反 力增加10%计算。
不设承受支点弯矩的结构时,竖角钢肢上的螺栓数:
n1
=
Q P
×1.1
n2
=
Q P
×1.2
n1 —横梁梁端连接角钢与横梁腹板相连的螺栓数;
n2 —横梁梁端连接角钢与主桁连接的螺栓数;
P —高强度螺栓的容许承载力。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
⑤端横梁计算 端横梁的作用有二: 一是运行时承受纵梁传来的外力,此时所承受的力较中
a.当不设承受支点弯矩的结构时,在连接于横梁的竖角钢肢上 的螺栓数,按简支反力增加10%计算,在连接于主桁的竖角钢肢上 的螺栓数量,按支点反力增加20%计算。
b.当设有承受支点弯矩的结构时,则全部弯矩由该结构承受; 而连接横梁和主桁的竖角钢肢上的螺栓数量,仍按支点反力增加10 %计算。
第九章 下承式简支桁架桥
横梁所受的力
N 的影响线
第九章 下承式简支桁架桥
纵梁上的恒载产生的内力: N p = p ⋅ l
纵梁上的活载产生的内力:Nk = η(1 + μ)k ⋅ l
桥梁工程
作用在横梁上的外力: N = N p + N k
b、横梁的内力计算 横梁的内力计算见右图所示
恒载产生的剪力:Q p = N P
恒载产生的弯矩:M
Q—纵梁端剪力(KN);
n —高强度螺栓数;
1.1—连接纵横梁腹板的角钢肢上的高强度螺栓数量比按 简支反力增加10%。
②鱼形板的应力验算和连接螺栓计算
计算鱼形板的应力时,M 0 按简支纵梁跨中弯矩的0.6倍
计算,若上、下两鱼形板之间的距离为 h0 ,则每块鱼形
板所受之拉力为
N0
=
M0 h0
第九章 下承式简支桁架桥
规定:
①栓、铆接纵梁在竖面内的弯矩、剪力和反力,应按跨径等
于两横梁中心距的简支梁计算;
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
②当设有鱼形板、牛腿或其他能承受支点弯矩的结构
时,则纵梁与横梁的连接应能承受全部纵梁纵向力和支点 弯矩,该弯矩可按纵梁跨中弯矩的0.6倍计算,而连接纵横 梁腹板的角钢肢上的栓(钉)数量应按简支反力增加10%;
纵梁与横梁的连接,纵梁联结系的连接采用高强度螺 栓。
桁梁的每个节间都设有横梁,纵梁必须在横梁处断开, 纵梁长度与节间长度相同,纵梁与纵梁是通过鱼形板、角 钢(等高)或鱼形板加牛腿(不等高)连接起来。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
桥面系构造
第九章 下承式简支桁架桥
横梁
纵梁 纵梁间 联结系
桥面系
桥梁工程
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
下承式桁架桥桥面系
一、桥面系的构造
1、桥面系一般构造
钢桁梁的桥面系结构指列车行驶部分的结构系统,由纵 梁、横梁及纵梁之间的联结系所组成。
钢桥宜优先采用有碴桥面,当钢桥采用明桥面时,其 明桥面的纵梁中心距不得小于2m。
纵梁、横梁为采用钢板焊接成I字形梁,纵梁的联结系 杆件一般采用角钢,其结构比较简单。
②当不设承受支点弯矩的结构时,在连接于纵梁的竖角 钢肢上的栓钉数量应按简支反力增加20%计算;在连接于横 梁的竖角钢肢上的栓钉数量应按简支反力增加40%计算。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
连接计算(设承受支点弯矩的结构) ①纵梁连接角钢的螺栓数量计算
n = 1.1Q P
式中 P —高强度螺栓的容许承载力;
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
(1)计算横向风力作用时的内力
交叉形斜杆所产生的内力,假设节间剪力由交叉斜杆各 承受一半,随着风向的不同每一根斜杆均可能受压或受拉。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
鱼形板
横梁
纵梁与横梁上翼缘平齐用鱼形板连 接,纵梁下翼缘与横梁用牛腿连接
纵梁 鱼形板
横梁 纵梁
牛腿
纵梁间的连接可通过在横梁腹板上挖 扁孔,让纵梁鱼形板从此孔中通过
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
纵梁与横梁的连接
第九章 下承式简支桁架桥
横梁 纵梁
桥梁工程
鱼形板
纵梁与横联的连接
第九章 下承式简支桁架桥
交叉形的腹杆体系
桥梁工程
交叉形上平纵联
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
交叉形的腹杆体系
2、平纵联的计算 简支桁架桥的平纵联的计算图式是水平放置的简支铰
接桁架,其计算跨度或等于主桁跨度,或等于主桁上弦端 节点之间的距离。
平纵联所受的荷载包括:横向风力,列车横向摇摆 力,离心力(若是弯道桥),由于弦杆变形所引起的力。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
二、纵梁和横梁的计算
2、纵梁与横梁的连接计算 纵梁端既需传递剪力,也需传递弯矩,计算时假设剪力
全部由纵梁与横梁的连接角钢传递,弯矩由鱼形板传递。 规定: ①当设有鱼形板、牛腿或其他能承受支点弯矩的结构
时,则纵梁与横梁的连接应能承受全部纵梁纵向力和支点弯 矩,该弯矩可按纵梁跨中弯矩的0.6倍计算,而连接纵横梁腹 板的角钢肢上的栓(钉)数量应按简支反力增加10%;
第九章 下承式简支桁架桥
纵梁跨中弯矩和梁端剪力影响线见下图 跨中恒载弯矩:
M p = p × Ω1
梁端恒载剪力:
Qp = p×Ω2
跨中活载弯矩:
M k = η(1 + μ)K1 × Ω1
梁端活载剪力:
Qk = η(1 + μ)K 2 × Ω2
(2)纵梁的应力计算 包括:弯曲应力、疲劳强度、剪应力
桥梁工程
桥梁工程
活动纵梁的构造
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
4、横梁与主桁的连接
标准设计中横梁与主桁的连接如下图所示,横梁端是用 一对连接角钢以螺栓与主桁相连。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
当横梁梁端的反力甚大时(例如顶梁),则梁端连接螺栓 的数量需要较多。如梁端连接构造仍有时会感到连接角钢 过短,螺栓难于布置。此时可在横梁端部加焊一块肱板, 使连接角钢得以增长,横梁梁端连接形式见下图。
纵梁与横梁不等高的连接
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
3、纵梁断开的连接
钢桁梁桥面系和弦杆在荷载作用下其受力有共同作 用,见下图所示。
为了减小横梁与弦杆的共同作用所产生的水平弯距, 因此,在主桁跨度大于80m时,必须把主桁中间的纵梁断 开,设置活动纵梁。活动纵梁的结构见下图所示。
第九章 下承式简支桁架桥
第九章 下承式简支桁架桥
横梁
纵梁 纵梁间 联结系
桥面系
桥梁工程
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
2、横梁与纵梁的连接
(1)横梁与纵梁等高的连接
单线铁路桁梁,常把纵、横梁做成一样高,使纵梁梁端连接构 造简单一些。在纵梁腹板上设一对连接角钢,与横梁腹板相连。在 纵梁上下翼缘上各设一块鱼形板,与横梁及相邻的纵梁的翼缘相 连。这种构造简单,传力较好,目前常采用这种构造。见下图。
纵梁 鱼形板
角钢
横梁
纵梁与横梁等高的连接
纵梁
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
2、横梁与纵梁的连接
(2)横梁与纵梁不等高连接
对于双线铁路或节间长度较大的钢桁梁,其横梁受力较 大.要求较大的梁高。若把纵、横梁做成一样高,对用钢 量来说是不经济的。因此,在这种情况下,纵梁、横梁常 采用不等高的形式。
纵横梁不等高时连接方式有下列几种: ①纵梁与横梁上翼缘平齐用鱼形板连接,纵梁下翼缘与 横梁用牛腿连接; ②如要求线路的建筑高度较低,纵梁顶面不能与横梁顶 面平齐,而只能低于横梁顶面时,纵梁间的连接可通过在 横梁腹板上挖扁孔,让纵梁鱼形板从此孔中通过。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
横梁与主桁连接
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
横梁与主桁连接
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
二、纵梁和横梁的计算
1、纵梁的计算
每片纵梁在其梁端处,用连接角钢和鱼形板与横梁及相邻的 纵梁相连。各片纵梁连接成为一支承在横梁上的连续梁。因此, 纵梁的受力状态实际上类似弹性支承上的连续梁。而且这种弹性 支承有很大的随机性。它的下沉决定于横梁与主桁的下挠,它的 转角决定于横梁的扭转,纵、横梁连接的松动以及主桁节点的转 动,其计算十分复杂。在实际设计工作中,为了简化计算,不是 把纵梁当作弹性支承的连续梁来分析,而是把它看为简支梁。
第九章 下承式简支桁架桥
横梁
Biblioteka Baidu
纵梁与横梁的连接
桥梁工程
鱼形板
横梁与纵梁 的连接角钢
纵梁
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
横梁 与横梁连接 的角钢肢 与纵梁连接 的角钢肢
纵梁
横梁与第纵九梁章 下承式简支桁架桥
连接角钢
桥梁工程
横梁
牛腿
鱼形板 纵梁与横梁不等高的连接
纵梁
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
p
=
N
p
(
B
− 2
b
)
横梁受力计算图
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
活载产生的剪力:Qk = N k
活载产生的弯矩:M k
=
B−b Nk ( 2 )
横梁的内力为: Q = p ⋅ l + η(1 + μ)kl
M = p ⋅ l ⋅ ( B − b ) +η(1 + μ)kl ⋅ ( B − b )
2
2
③弯曲应力、剪应力、疲劳强度及换算应力验算
验算的内容同上承式板梁桥的主梁,内容有:横梁上、 下翼缘的弯曲应力;横梁剪应力;横梁下翼缘的疲劳强度; 纵梁梁端与横梁连接处的横梁截面其所承受的剪力与弯矩均 相当大,在此处还应验算换算应力。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
④横梁端连接螺栓计算
横梁与主桁连接的强度,计算应符合下列规定:
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
端横梁作顶梁用 的加强加劲肋
第九章 下承式简支桁架桥 端横梁受力计算见下图
桥梁工程
端横梁受力计算图
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
下承式桁架桥联结系
一、平纵联
1、平纵联腹杆体系
主桁架的平纵联是由主桁相同弦杆平面及其间的腹杆所组成
平纵联的腹杆体系很多,常见的几种图式:交叉式腹杆体 系、菱形体系、有横撑的三角形腹杆体系。而菱形体系和有横撑 的三角形腹杆体系,当弦杆变形时由于斜杆和横撑的作用使弦杆 受到侧向弯曲,所以这两种腹杆体系应用较少。而交叉形的腹杆 体系,当弦杆伸长或缩短时,弦杆变形比较均匀,弦杆只受轴向 力,不会使弦杆受到侧向弯曲。因此,我国的桁架桥标准设计都 采用这种形式,见下图所示。
[σ 0 ] —疲劳容许应力幅。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
每块鱼形板与纵梁翼缘连接所需的螺栓数:
n = N0 P
③纵梁的腹板稳定验算 纵梁的腹板稳定验算主要是为了考虑是否需要设置竖向
加劲肋。同上承式板梁桥的腹板稳定的规定相同。
2、横梁及梁端连接计算 ①计算原则
横梁与相连的主桁竖杆及横向联结系的楣杆形成横向框架, 当纵梁的外力加载于横梁上时,横梁梁端不仅有剪力,而且还有负 弯矩。但在实际设计中,偏于安全地将横梁截面按跨度等于两主桁 中到中的简支梁内力进行验算。计算时,由于横梁自重对其内力的 总值影响甚微,可忽略不计。
在设计梁端连接时。应考虑由于闭合框架作用而产生的负弯矩 的影响。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
②横梁内力分析 横梁设计分端部横梁和中间横梁两种,横梁的截面形式为工
字形梁。 中间横梁的计算 a、作用在中间横梁的外力 横梁的受力情况如下图所示 作用在横梁上的外力N等于两跨纵梁反力之和,N的影响线见
下图所示。
桥梁工程
若计算鱼形板的疲劳强度时,其最大拉力和最小拉力的 计算时;分别取按简支纵梁跨中最大弯矩0.6倍和最小弯矩的 0.6倍。
鱼形板应力计算和疲劳强度的验算如下:
σ = N0 ≤ [σ ]
A0
γ dγ n (σ max − σ min ) ≤ γ t [σ 0 ]
式中 A0 —鱼形板的净截面面积; [σ ] —鱼形板的容许应力;
③疲劳计算时,铁路纵梁和横梁布置在同一平面,当
纵梁与横梁用鱼形板连接,纵梁可以承受支点弯矩时,则
纵梁跨中弯矩取 0.85M 0 ,支点弯矩取 0.6M 0 ( M 0 为按简支
梁计算的跨中弯矩)。 纵梁的设计计算如下: (1)纵梁的内力计算 (同上承式板梁桥内力计算相同) 纵梁跨中弯矩和梁端剪力影响线见下图