单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计

单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥

课程设计

姓名：李志中

学号：20097471

班级：桥梁组铁工六班

电话：

电子邮件：891762594@

指导老师：李燕强

设计时间：2012年5月1 至6月

目录

第一章设计资料 0

第一节基本资料 0

第二节设计内容 (1)

第三节设计要求 (2)

第二章主桁杆件内力计算 0

第一节主力作用下主桁杆件内力计算 0

第二节横向附加力作用下的主桁杆件内力计算 (4)

第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (6)

第四节疲劳内力计算 (8)

第五节主桁杆件内力组合 (9)

第三章主桁杆件截面设计 (11)

第一节下弦杆截面设计 (11)

第二节上弦杆截面设计 (13)

第三节端斜杆截面设计 (15)

第四节中间斜杆截面设计 (17)

第五节吊杆截面设计 (19)

第六节杆件连接高强度螺栓计算 (23)

第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (24)

第一节 E2节点弦杆拼接计算 (24)

第二节节点板强度检算 (25)

第五章挠度计算和预拱度设计 (28)

第一节挠度计算 (28)

第二节预拱度设计 (29)

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+0.2×（50－71）=75.8m，钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=7.58m，主桁高度H=11d/8=11×7.58/8=10.4225m，主桁中

心距B＝6.4m，纵梁中心距b＝2.0m，纵联计算宽度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ZG35 II、辊轴采用35号锻钢。

4 活载等级：中－荷载

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)；

上述合计为17.69kN/m（每片桁架），近似取为18kN/m

(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＝1.25kN/m2，K1K2K3＝1.0。

7 连接：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＝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；

5空间分析模型的全桥计算。

第三节设计要求

主桁内力计算、设计汇总成表格；

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；

主桁内力计算推荐应用Microsoft Excel电子表格；

中间数据保留小数位数三位以上，结果数据保留一位小数即可。

步骤清楚，计算正确，文图工整、装订成册。

第二章主桁杆件内力计算

第一节主力作用下主桁杆件内力计算

1恒载

桥面p1＝10kN/m，桥面系p2＝6.29kN/m, 主桁架p3＝14.51，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)

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

注：影响线在下为受压，为负；在上为受拉，为正

（1）弦杆

影响线最大纵距H

l l l y ⋅⋅=

21

影响线面积 y l ⋅=Ω2

1

A1A3：l1＝15.16，l2＝60.64，α＝0.2

1636.14225.108.7564.6016.15-=⨯⨯-=

y ， 1004.44)1636.1(8.752

1

-=-⨯⨯=Ω

E2E4：l1＝22.74， l2＝53.06，α＝0.3， 5237.14225

.108.7506

.5374.22y =⨯⨯=

8847.57)5273.1(8.752

1=⨯⨯=Ω

其余弦杆计算方法同上，计算结果列于下表 2.1 中 （2）斜杆

l l y 2sin 1⋅=θ， l l y 1

21

s i n 1⋅=θ， 2365

.1)4225

.1058.7(1sin 12=+=θ