某大桥主要杆件受力计算

某大桥主要杆件受力计算主桁杆件校核１、计算简图：2、荷载取值：本桥最重节段为#2段，箱梁砼重：26.6t取：箱梁砼浇注时胀膜等因素的超载系数：1.05浇注箱梁砼的动力系数：1.2计算重量：P1=262.6×1.05×1.2=331t挂蓝自重：P2≈90t（将主桁结构自重计入，其计算结果偏于安全）。施工机具及人群荷载：q1=2.0KPa,则g1=桥宽×节段长×q1g1=11.4×4×0.2≈9t挂蓝承受总重为：g=P1+P2+g1=331+90+9≈430t挂蓝D点承受的最大拉力：P总=430×2.0/5.0=172t每片主桁D点承荷载为：P=P总/2=172/2=86t3、主桁架计算角：α1、α2、α3α1=30.964°α2=30.964°α3=59.036°4、主桁架A、B支点受力及主要杆件内力计算：（1）、A、B支点受力（竖向）5000VB=（5000+5000）PVB≈172t5000VA=5000PVA≈86t（2）、各主要杆件内力：“CD”杆所受内力(拉力)N4:N4=P/Sinα2=86/Sin30.964=167.2tb、“BD”杆所受内力(压力)N3N3=N4COSα2=167.2COS30.964=143.4tｃ、“AC”杆所受内力(拉力)N1N1=VA/Sinα1=86/Sin30.964=167.2td、“AB”杆所受内力(压力)N2N2=N3=143.4te、“BC”杆所受内力(压力)N5N5=VB=172t(5)、主桁架杆件允许承受内力a、杆件截面特性杆件由2根槽钢36b组焊面而成。槽钢材质Q235A其[σ]=2350/1.5=1570kg/cm2查《机械设计设计手册》Ⅰ=2X12700=25400cm4，W=2X703=1406cm3截面积：A=2X68.1=136.2cm回转半径：BC杆长细比：折减系数：b、AB、BC、BD杆内力允许值：[N]=136.2×1570×0.9=192451kg≈192.3tc、AD、CD杆内力允许值：[N]=136.2×1570=213834kg≈213.8t从以上计算可知，所有杆件均满足要求。二、悬吊系统强度校核以浇注重量最重262.6t来计算挂蓝模板、悬吊、底蓝、滑梁等自重约70t底蓝前悬吊系统承受的力为挂蓝自重及桥体重量(实际上顶板与翼板的重量已由内外滑梁悬吊系统承担,在此处将其计入,其计算结果偏于安全)：P1=（70+262.6）×2000/5000≈133t底蓝后悬吊系统受力：P2=（70+262.6）-133=200t前后吊带材质为16Mn,其[σ]=2300kg/cm2前吊带系统强度校核前吊带由40×160的16Mn钢带及45#钢销构成，共有4套吊带。其单根吊带受力：P1′=P1/4=133/4=33.3t吊带的许用拉力[P]:[P]=S·[σ]=37.6×2300=86480kg=86.5t>P1′(S=4×9.4=37.6cm2,指装销轴处的截面积)满足要求。⑵吊带销原吊带销为#45钢，其σs=780MPa(调质后).[σ]=σs/1.5=780/1.5=520MPa[τ]=0.6x[σ]=0.6x520=312MPa作用于钢销的剪切力<[τ]满足要求。后吊带系统强度校核前吊带由50×180的16Mn钢带及45#钢销构成，共有4套吊带。其单根吊带受力：P1′=P1/4=200/4=50t吊带的许用拉力[P]:[σ]=1450kg/cm2[P]=S·[σ]=50×1450=77000kg=77t>P1′(S=5×10=50cm2,指装销轴处的截面积)满足要求。⑵吊带销原吊带销为#45钢，其σs=780MPa(调质后).[σ]=σs/1.5=780/1.5=520MPa[τ]=0.6x[σ]=0.6x520=312MPa作用于钢销的剪切力<[τ]满足要求。前后横梁强度校核（以最重的#2节段来计算）--由于本挂蓝是在原井口某大桥挂蓝的基础上进行的修改，其大桥宽度比井口大桥宽0.8M,为了尽量利用井口大桥挂蓝,只要对底蓝前后横梁加长0.8M(在其中部进行接长处理),如果强度能满足,就可达到目的。因此，下面的计算，就是针对底蓝前后横梁接长后进行的强度校核。--由于底蓝后横梁与前横梁承受的混凝土重力的分布情况相似，前后梁的规格及结构型式也完全相同,并且后下横梁所受力大于前下横梁，因此，如果校核后横梁的强度满足要求，则前横梁也会同样满足要求，所以，在下面只对前横梁进行强度校核。#2节段的有关参数：底蓝前、后横梁为厚为10mm的钢板组焊而成，材质16Mn，查《机械设计手册》：弹性模量：E=206×103N/mm转动惯量：I=mm4截面模数：W=mm3I/S*=271mm、[σ]=230Mpa、[τ]=230X0.6=138MP。大桥有关部位的混凝土重量估算（1）、#2节段的有关参数：查《查草街某特大桥连续钢构梁体构造图》可知：腹板平均厚0.957M，平均腹板高10.62M;底板平均厚0.994M;节段3M.混凝土比重2.6T/M3。单边腹板重量:P2=0.957X10.62X3X2.6=79.3t=79.3X104N底板重量:P1=(7.8-2X0.957)X0.994X3X2.6=45.7t=45.7X104N每单位长度内重量:Q1=45.4X104N/(3200X2+4600)≈39N/mm(2)、后横梁受力情况如下图：（3）、弯曲正应力强度条件核算：由于底板及腹板重量由底篮前后横梁共同承担,因此,前横梁分担的单块腹板重量为:后横梁分担的单块腹板重量为P2′=79.3X3000/5000=47.6t=47.6X104N每单位长度内重量:Q2′=47.6X104/957=497N/mm后横梁分担的底板重量为:P1′=45.7X3000/5000=27.42t=27.42X104N/mm每单位长度内重量:Q1′=27.42X104/(7.8-2X0.957)=46.6N/mmAB段：根据其受力状况，可将其视为悬臂梁进行计算Mmax=Q1XL21/8=190X10002/2=9.5X107N.mmσ2=M/W=2..7X1008/1.4452×1106=1866MPa<<[σ]CD段：根据其受力力状况，可可将其视为为简支梁进进行计算Mmax=QQ1XL21/2=339X466002/8=11.03XX108N.mmmσ2=M/W=1..03X1108/1.4452×1106≈71MPPa<[σ]满足要求。