三跨上承式简支公路钢桁架桥设计毕业设计桥梁计算书.docx

上承式简支公路钢桁架桥设计毕 业 论 文二0一四年六月4三跨上承式简支公路钢桁架桥设计专业：土木工程2班姓名： 张思指导教师：杨岗教授交通物流工程学院摘 要通过对设计要求的理解以及相关资料的查询，全面了解钢桁架桥的相关知识，并根据设计相关资料最终选定上承式简支钢桁架桥。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。设计的主要包括了根据相关地形条件进行了方案比选，确定方案后开始进行桥的设计，先进行主桁杆件的内力计算，其中包括考虑恒载和活载的主力、横向力、制动力等作用，接着进行杆件截面设计，主桁节点设计及检算，横纵梁的内力计算与强度验算，最后进行联结系的设计及检算。所有计算完成后还需要Midas civil建模，进行结构静力分析，结构变形检算。通过数据对比来确定设计是否符合先关要求。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。关键字：钢桥；设计；模拟AbstractBy querying the understanding of the design requirements and relevant data, a comprehensive understanding of the relevant knowledge of the steel truss bridge, and the final selection based on design-related information on the Order of simply supported steel truss bridge. 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。Design includes a scheme comparison carried out in accordance with the relevant terrain conditions, to determine the design of the bridge began after the program, the first for the main truss rod internal force calculation, including the dead load and live load considering the main, lateral force, braking force and so on, followed by the rod cross-section design, the main truss node design and check calculation, calculation of internal forces and transverse stringer strength checking, and finally joins the Department of design and seizure count. After the completion of all the calculations needed Midas civil modeling, structural static analysis, structural deformation detection count. By comparison of the data to determine whether the design meets the requirements first off.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。Keywords：steel bridge；design；simulation目录第1章绪论11.1我国钢桥的发展11.2钢桥的主要特点11.3钢桥的主要类型1第2章方案比选与桥型数据22.1 设计基本资料22.2方案的比选22.3桥型数据（设计为主跨）4第三章 主桁架内力计算53.1杆件内力分析的基本假定53.2次应力51、由于主桁弦杆变形所引起的平纵联赶件的内力；53.3主桁杆件内力计算63.4恒载假定63.5主桁杆件内力计算73.6横向附加力作用下主桁架杆件的内力计算123.6.1平纵联上的横向风力分布集度计算123.6.2上平纵联弦杆123.6.3下平纵联弦杆133.6.4桥门架效应产生的杆件内力计算143.7纵向制动力作用下主桁杆件的内力计算153.8内力组合及主桁杆件计算内力的确定16第4章主桁杆件的截面设计与验算194.1主桁杆件的截面形式与尺寸194.2主桁杆件截面设计与验算194.2.1下弦杆的设计194.2.2上弦杆的设计254.2.3腹杆设计324.2.4端斜杆的设计42第5章主桁节点的设计455.1节点设计的基本要求455.2节点设计步骤455.3主桁节点的设计原理455.4主桁节点设计计算465.4.1节点E5的设计465.4.2 节点E3的设计515.4.3节点E1的设计535.4.4节点A3的设计555.4.5节点A1的设计57第6章纵、横梁的内力计算和强度检算596.1设计步骤596.2内力计算和强度检算606.2.1纵梁的设计计算60第7章联结系667.1平纵联667.2横向联结系及桥门架677.3制动联结系677.4上平纵联连接计算677.4.1上平纵联斜杆E1EE2677.4.2上平纵联斜杆E3EE4717.5下平纵联连接计算747.5.1下平纵联斜杆A1AA2747.6制动联结系计算77第8章计算机建模分析验算788.1计算机导出模型788.2计算机检算分析788.3结构变形检算80结语81参 考 文 献82致 谢83附录中文翻译84附录3英文原文104第1章绪论1.1我国钢桥的发展我国钢桥的发展经历了四个阶段，每一个阶段都意味着巨大的进步，从小跨度到大跨度，从工艺简陋到追求艺术美观。可以说现阶段我国现代钢桥的技术水平已经属于国际先进水平（钢桥的设计理论、国产钢材、制造及其安装工艺、科研手段）。所以现阶段我国主要致力于理论与实际现结合，如可靠度理论。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.2钢桥的主要特点钢桥有如下特点：（1）跨越能力比较大。（2）方便运输。（3）最适合于工业化制造。（4）安装速度快。（5）易修复和更换。（6）钢材易腐蚀，所以保养费用比较高。1.3钢桥的主要类型（1）梁式体系按力学图式分为简支梁、连续梁、悬臂梁；按主梁的结构形式分有板梁桥、桁架桥、箱梁桥、结合梁桥。（2）拱式体系按力学图式分有推力拱和无推力拱；按拱肋的构造形式分有板式、桁式、箱式。（3） 组合体系这类桥型包括吊桥和斜拉桥，都是利用高强度钢索来承重，吊桥的承重构件是高强度钢索，恒载轻，跨越能力大。斜拉桥的承重构件是斜拉索和梁，其钢梁可以是板式、桁式或箱式，恒载较轻，风动力性能较吊桥好，故发展很快。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。第2章方案比选与桥型数据2.1 设计基本资料三跨上承式简支公路钢桁架桥为72m+96m+72m，采用无竖杆三角形桁式，桁高12.8m，节间长度为12m，主桁中心距均为12.80m。设计分为2组，每组1人。第1组：两边跨；第2组：中跨（本组设计中跨）。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。道路等级：城市次干路设计荷载：公路1级设计车道：双向两车道全桥长：8m12=96m,均采用无竖杆三角形桁架体系，节间长度12m，桁高12.8m，主桁中心距为12.8m。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。桥梁宽度:0.25m(栏杆)+2.00m（人行道）+7.50m（机动车道）+2.00m（人行道）+0.25m（栏杆）=12.00m鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。设计车速:30km/h桥面纵坡：4.0%，按照主桥跨中对称布置桥面横坡：车行道2.0%双向坡，人行道1.5%反向坡通航要求：航道等级为5级，净高不小于5m，净宽不小于38m，最高通航水位3.75m，最低通航水位2.40m。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。设计水位：十年一遇洪水位2.14m（黄海高程，对应吴淞高程4.05m）地震烈度：抗震设防烈度为7度，设计地震基本加速度值为0.10g设计年限：桥梁设计基准期为100年2.2方案的比选钢桥的分类很多，在方案比选的过程中选择了如下三种桥型。方案一：刚架桥（如图2.1，图中单位为米）。图2.1 v型刚架桥方案二：三跨拱桥（如图2.2，图中单位为米）。图2.2 三跨涵拱桥方案三：三跨上承式简支钢桁架桥（如图2.3，图中单位为米）。图2.3 三跨上承式简支钢桁架桥方案对比：刚架桥梁墩柱刚性连接，梁因墩柱的抗弯而卸载，整个体系是压弯结构，也是有推力结构。刚架桥的桥下净空比拱桥大，在同样净空要求下可修建较小的跨径。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。拱桥优点是：可实现的跨径大，通航和泻洪能力较强，坚固耐用,就地取材,节约材料,形式优美。 缺点是：拱桥自重较大，对地基要求高，施工难度大，造价高；渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。上承式钢桁架桥桥面系构造简单，施工方便，桥跨主要承重结构宽度可以做的小一些，因而节省墩台圬工，且桥上视野开阔。由于对于桥下净空没有严格限制所以这里采用上承式简支钢桁架桥。缺点是桥面到梁底的建筑高度教大。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。钢桁架梁桥：（1）便于采用伸臂法架设钢桥（2）具有较大的竖向刚度和横向刚度。经济适用，简洁朴素，采用悬臂施工法，施工工艺比较简单，特征是水平方向单维突出，坦平箭直，充分显示了刚性。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。2.3桥型数据（设计为主跨） 边跨计算跨径96m，分为8节，每节12m，主桁12.8m，高跨比15.625，主桁中心距为12.80m，宽跨比15.625，如图2.4（图中单位为米）。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。图2.4 主跨上平纵联的数据如图2.6（图中单位为米）。图2.6 上平纵联下平纵联的数据如图2.5（图中单位为米）。图2.5 下平纵联桥门架的数据如图2.7（图中单位为米）。 图2.7 桥门架第三章 主桁架内力计算3.1杆件内力分析的基本假定1、桥跨结构本来是一个空间结构，各杆件之间的相互连接是刚性连接。计算时将桥跨结构分成若干个平面结构：纵梁、横梁、主桁、平纵联、横向联结系、桥门架等，然后按承受各自平面上的荷载来计算杆件内力。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。2、将平面内各杆件轴线所形成的几何图形作为该桁架的计算图式，并假定桁架各节点均为铰接。3、当同一杆件是两个平面结构所共同时，例如弦杆，它既是主桁平面内的弦杆，又是平纵联桁架片面内的弦杆。计算时应先将它在各个平面桁架内的内力求出，然后相加，以其代数和作为它的计算内力。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。3.2次应力 实际上的桥跨结构是具有刚性连接的空间结构，按上述假定所算出来的内力必然产生一定的误差，当误差较大时，应进行必要的教正。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 由于桥跨的空间作用和节点的刚性连接所引起的对杆件内力的影响，主要表现在下列几个方面：1、由于主桁弦杆变形所引起的平纵联赶件的内力； 2、桥面系的纵、横梁和主桁弦杆的共同作用。在竖向荷载作用下，下弦杆将伸长，这时，连接到下弦杆各节点的横梁将随着节点的移动而移动，但却受到纵梁的牵制。因此，纵梁将因横梁的移动受到拉力，横梁则因纵梁的牵制而引起水平弯曲，弦杆的变形也将因而减小。这种共同作用通常应在计算中加以考虑，但若纵梁的连续长度不超过，可不检算桥面系与主桁的共同作用。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 3、由横梁主桁竖杆和横向联结系的楣部杆件所构成的横向框架。当横梁在竖向荷载作用下梁端发生转动时，竖杆的上端和下端均将产生力矩。在设计竖杆时，要考虑此力矩的影响。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。4、主桁各杆件是用许多高强度螺栓紧固在节点板上，形成刚性的连接，杆端不能自由转动。因此，当主桁在荷载作用下发生变形而节点转动时，连接在同一节点的各杆件之间的夹角不能变化，迫使杆件发生弯曲，因而在主桁杆件内产生附加的应力（或称“次应力”）。桥规规定，若杆件高度与其长度之比在连续横梁中不超过时，简支桁梁不超过时，可不考虑因节点刚性所产生的次应力，故在杆件设计需控制这一比值。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。3.3主桁杆件内力计算主桁架采用无竖杆的三角形腹杆体系，节间长度12m，主桁架高度12.8m，高跨比为1/7.5。两片主桁架中心距为12.8m，宽跨比1/7.5，桥面实际可用宽度为12m。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。根据规范规定：公路一级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5kN/m；集中荷载标准值为pk：桥涵计算跨径等于或大于50m时，360 kN/m；计算剪力效应时，上述荷载标准值应乘以1.2的系数。公路桥梁设置人行道时，应同时计入人群荷载。桥梁计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为3.0 kN/m由于本世纪计算跨径为96m，用线性内插法可知，计算人群荷载标准值为2.77kN/m3.4恒载假定假设每片桁架重10.5kN/m，桥面重9kN/m，所以每片主桁架所承受恒载集度为P=10.5+4.5=15kN/m構氽頑黉碩饨荠龈话骛。活载计算在偏载最不利的情况下，按照杠杆原理算出汽车和人群荷载的横向分布系数和。由于,所以可以按照偏心压力法求横向分布系数，求得：=0.66，=0.473.5主桁杆件内力计算上弦杆E1E2：绘制上弦杆E1E2影响线（如图3.1，单位为米）：图3.1 上弦杆E1E2的影响线y=-0.41影响线面积：=0.5yL=0.5(-0.41)96=-19.68恒载内力：Np=p=13(-19.68)=-255.84kN冲击系数：活载内力：均布荷载：=1.1121.00.6610.5(-19.68)=-151.56kN集中荷载：Npk=（1+）mqpky=1.1121.00.66360(-0.41)=-108.37kN輒峄陽檉簖疖網儂號泶。人群荷载：Nrk=qrmr=2.770.47（-19.68）=-25.52kN所以Nk= Nqk+Npk+Nrk=(-151.56)+(-108.37)+(-25.52)=-285.55kNz尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。总内力：N1=Np+Nk=(-255.84)+(-285.55)=-541.39kN计算疲劳时，应采用动力运营系数，且不考虑活载发展均衡系数（公路桥梁中大跨度者才会考虑到活载发展均衡系数），计算疲劳时的最大内力为：端斜杆A1E1:端斜杆A1E1的影响线因为影响只有负面积，所以不必考虑正面积。影响线最大纵距：y=-0.96影响线面积：=0.596（-0.96）=-46.08恒载内力：Np=p=14（-46.08）=-645.12kN冲击系数：1+=1+15/（37.5+L）=1+15/(37.5+96)=1.112活载内力：均布荷载：Nqk=（1+）mqqk=1.1121.00.6610.5（-46.08）=-351.69kN识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。集中荷载：Npk=（1+）mqpky=1.1121.00.66360（-0.96）=-334.94kN 人群荷载：凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。Nrk=qrmr=2.890.47（-46.08）=-60.86kN总内力：NI= Nqk+Npk+Nrk+ Np=-645.12-351.69-334.94-60.86=-1393.32kN恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。计算疲劳时，应采用动力运营系数，且不考虑活载发展均衡系数（公路桥梁中大跨度者才会考虑到活载发展均衡系数），计算疲劳时的最大内力为：斜杆A2E2：斜杆A2E2的影响线由于影响线有正面积有负面积，要分别计算。正影响线最大纵距：y=0.14正影响线面积：=0.513.730.14=0.96负影响线最大纵距：y=-0.83负影响线面积：=0.5（-0.83）82.27=-34.14面积之和：=+=-34.14+0.96=-33.18恒载内力：Np=p=14（-33.18）=-464.52kN活载内力按正负分别计算：正的部分：动力系数：1+=1+15/（37.5+L）=1+15/（37.5+13.73）=1.29均布荷载：Nqk=（1+）mqqk=1.291.00.6610.50.96=9.22 kN集中荷载：Npk=（1+）mqpky=1.291.00.663600.14=61.73kN人群荷载：Nrk=qrmr=2.770.470.96=1.25kN负的部分总内力：N1= Nqk+Npk+Nrk+ Np =9.22+61.73+1.25-464.52=-392.32kN鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。计算疲劳时，应采用动力运营系数，且不考虑活载发展均衡系数（公路桥梁中大跨度者才会考虑到活载发展均衡系数），计算疲劳时的最大内力为：负的部分：动力系数：1+=1+15/（37.5+L）=1+15/（37.5+82.27）=1.125均布荷载：Nqk=（1+）mqqk=1.1251.00.6610.5（-34.14）=-265.16kN硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。集中荷载：Npk=（1+）mqpky=1.1251.00.66360（-0.83）=-321.86kN阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。人群荷载：Nrk=qrmr=2.770.47(-34.14)=-44.45kN正的部分总内力：N1= Nqk+Npk+Nrk+ Np =-265.16-321.86-44.45-464.52=-1095.43kN氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。计算疲劳时，应采用动力运营系数，且不考虑活载发展均衡系数（公路桥梁中大跨度者才会考虑到活载发展均衡系数），计算疲劳时的最大内力为：下弦杆A1A2：A1A2影响线影响线的最大纵距：y=0.82影响线面积：=0.5yL=0.5（0.82）96=39.36恒载内力：Np=p=（39.36）14=551.04kN冲击系数：1+=1+15/（37.5+L）=1+15/(37.5+96)=1.112活载内力：均布荷载：Nqk=（1+）mqqk=1.1121.00.6610.5（39.36）=303.31kN釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。集中荷载：Npk=（1+）mqpky=1.1121.00.66360（0.82）=215.55kN人群荷载：Nrk=qrmr=2.770.47（39.36）=51.34kN所以Nk= Nqk+Npk+Nrk=303.31+215.55+51.34=573.10kN总内力：N1=Np+Nk=573.10+551.04=1121.14kN计算疲劳时，应采用动力运营系数，且不考虑活载发展均衡系数（公路桥梁中大跨度者才会考虑到活载发展均衡系数），计算疲劳时的最大内力为：3.6横向附加力作用下主桁架杆件的内力计算3.6.1平纵联上的横向风力分布集度计算对于公路桥，作用在上、下平纵联上的横向附加力只有横向风力，他们的分布集度是：作用在上平纵联上的横向风力分布集度：W上=0.5K3h3W=作用在下平纵联上的横向风力分布集度：W下=K1h1+h2+0.5K3h3W=（0.31.2+0.3+0.50.212.8）1250怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。=2.425kN/m其中：W-风荷强度 h1-栏杆高度h2-高出桁架弦杆部分的桥面系高度 h3-主桁架高度K1-栏杆迎风面积系数 K3-主桁架迎风面积系数对上平纵联取进行计算，对下平纵联取进行计算。且平纵联弦杆内力计算采用影响限面积法计算。谚辞調担鈧谄动禪泻類。3.6.2上平纵联弦杆上弦杆E1E2的影响线：上弦杆E1E2的影响线如图所示，对O点的力矩影响线纵距为：y=m影响线面积：M=0.5yl=0.5m弦杆内力为：NW=kN。同理可求的：上弦杆E2E3，E3E4，E4E5的弦杆内力依次为：3.6.3下平纵联弦杆下弦杆A1A2影响线：下弦杆A1A2影响线下平纵联弦杆A1A2 ，对O点的力矩影响线纵距为：y=m影响限面积：M=0.5yl=0.5弦杆内力为：NW=kN同理可求得：下平纵联弦杆A2A3，A3A4， A4A4，的内力依次为：74.55kN，100.8kN，110.25kN。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。3.6.4桥门架效应产生的杆件内力计算将桥门架看成平面钢架，其腿杆（主桁端斜杆）下端可假定嵌固在下弦端节点上。作用在桥门架上的水平力为：Hw=0.5w上l=0.5腿杆的反弯点位置：L=m这里取c=9.14m,l=14.14m腿杆的水平反力H和竖直反力V分别为：H=HW/2=kNkN水平反力H使端斜杆产生附加弯矩：MFkNMK=kN其中h1=1.29m，为桥面系横梁的高度。竖直反力V使下弦杆E1E2产生附加力：Nw“=Vcos=kN3.7纵向制动力作用下主桁杆件的内力计算制动力通过桥面系纵梁、制动撑架、下平纵联传到主桁节点上，使主桁下弦杆产生附加内力。制动力T的大小按布满全跨静活载的10%或7%（与离心力或冲击力同时计算）计算。静活载按最不利布置情况布置，根据结构力学方法，当三角形影响线顶点左边的活载之和Ra与顶点右边的活载之和Rb满足下式时，即为产生最大内力的活载位置。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。由知：E3E4杆产生最大活载内力的位置为：解得x=0.77故桥上活载总重=5x220+92x30+80x(10+0.77)=4721.6KN制动力T=4721.6X7%=330.51kN。制动力T作用下，弦杆E3E4的内力为NT=T/2=330.51/2=165.3kN鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。正负号表示由于车辆在桥上行驶的方向不同，制动力或牵引力产生的内力或为拉力或为压力。其余弦杆的制动内力可按同样的方法求得，依次为：E1E2=103.4kN，E2E3=162.7kN，E4E5=198.2kN，A1A2=，A2A3=94.8kN，A3A4=122.4kN，A4A5，=130.2kN。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。3.8内力组合及主桁杆件计算内力的确定对主桁杆件各种荷载下的内力由不同的组合，主桁杆件的内力组合通常有三种形式：（1） 主力单独作用：内力为 ，设计容许应力为；（2） 主力+横向附加力：，设计容许应力为1.20；（3） 主力+纵向制动力：，设计容许应力为1.25上弦杆E1E2：主力+附加力： (主力控制) 主力+制动力：（主力控制）上弦杆E2E3：主力+附加力： (主力控制)主力+制动力：主力控制）上弦杆E3E4：主力+附加力： (主力控制)主力+制动力：（主力控制）上弦杆E4E5：主力+附加力： (主力控制)主力+制动力：（主力控制）下弦杆A1A2：主力+附加力： (主力控制)下弦杆A2A3：主力+附加力： (主力控制)下弦杆A3A4：主力+附加力： (主力控制)下弦杆A4A5：主力+附加力： (主力控制)斜杆A1E1：主力+附加力： (主力控制)同理可以求得，其余杆件内力组合计算结果均以主力控制。其余各杆内力如下表：图表1：杆件加载长度L（m）恒 载内力（m）静活载内力Nk（kN）动力系数1+动力运营系数1+fNI或计算内力(kN)疲劳内力(kN)E1E296-275.52-285.451.1121.13-541.39-545.50E2E396-745.08-750.931.1121.13-1501.32-1507.14E3E496-987.84-990.81.1121.13-1973.14-1993.20E4E596-1337.28-13341.1121.13-2671.38-2693.36A1E196-552.96-662.241.1121.13-1418.40-1449.41E2A196645.12662.241.1121.131313.601317.32A2E213.73-464.5247.731.291.41-416.78-412.46-629.471.1251.15-1093.99-1103.40E3A282.27464.52629.471.1251.151093.991103.40-47.731.291.41416.78412.46A3E313.73-277.3466.961.231.26-210.38-208.73-301.541.141.26-578.88-583.34E4A382.27277.34301.541.141.16578.88583.34-66.961.231.26210.38208.73A4E42512-93.24192.611.191.2299.39103.34-286.911.1621.18-380.15-384.33E5A470.8893.24286.911.1621.18380.15384.33-192.611.191.22-99.39-103.34A1A296551.04570.21.1121.131121.141123.34A2A396984.081114.571.1121.132112.242114.36A3A4961182.721220.011.1121.132402.732423.30A4A4961263.361308.631.1121.132571.992591.27图表2：杆件风力所生内力(kN)桥门架效应所生内力(kN)制动力所生内力(kN)E1E251.1422.53103.40E2E3132.340162.70E3E4187.560192.40E4E5214.340198.20A1A229.4326.4586.20A2A374.55094.80A3A4100.80122.40A4A4110.250130.20第4章主桁杆件的截面设计与验算4.1主桁杆件的截面形式与尺寸一般情况下主桁主要有两类组成，包括H形截面和箱形截面。两截面各有优缺点，根据设计是杆件长短以及荷载大小选择了H形截面。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。4.2主桁杆件截面设计与验算4.2.1下弦杆的设计下弦杆A1A2 的设计设计资料:设计最大内力：1121.14kN，设计疲劳内力：Nmax=1123.34kN,Nmin=551.04kN;杆件几何长度：12m，材料Q345qD,即16Mn。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。该杆件是端下弦杆，除了设计内力外，还要受到由于制动力产生的附加弯矩作用，故先按疲劳强度设计截面，再按拉弯构件进行强度检算。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。1）计算所需的净截面面积。查表疲劳容许应力幅=130.7MPa，取=1.0，根据疲劳强度条件，所需的净截面面积为：挤貼綬电麥结鈺贖哓类。=4378.73(mm2) 2）选取截面形式为H形，截面组成为：下弦杆A1A2的截面形式竖板：2460mm12mm；水平板：1436mm10mm； 每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：惯性矩： 回转半径：计算弯曲应力时还需要截面净惯性矩，栓孔所占面积对轴的惯性矩为：则截面对yy轴的净惯性矩为：（3）进行强度和刚度检验。已经求得制动力对下弦杆A1A2所产生的内力NT=86.2kN由于制动力对固定支座铰中心有一偏心距h=0.37m，故产生附加弯矩M=0.5Th=86.20.37=15.95kN.m,该附加弯矩对下弦杆A1A2的分配弯矩为：赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。=4.97kNm=40.03MPa1.25200MPa (符合)刚度检算：=12000/201.13=54.75=100=12000/112.43=98.05=100 (符合)下弦杆A2A3的设计设计资料：设计最大内力：2112.36kN，设计疲劳内力：，；杆件几何长度：12m，材料Q345qD。下弦杆都是受拉杆件，内力较大且反复变化，一般由疲劳强度控制设计。（1）计算所需的净截面面积。查表疲劳容许应力幅，取，根据疲劳强度条件，所需的净截面面积为：=8647.90(mm2) (2)选取截面形式为H形，截面组成为： 下弦杆A2A3的截面形式竖板：2460mm12mm;水平板：1436mm10mm； 每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；提供毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：截面提供的惯性矩：回转半径：（3）进行强度和刚度检验。 强度检验： (符合) 由于实际净截面面积大于所需净截面面积，疲劳强度自动满足，故不必再检算。 刚度检算：=12000/201.13=54.75=100=12000/112.43=98.05=100 (符合)下弦杆A3A4的设计设计最大内力：2402.73kN，设计疲劳内力：，；：12m，材料Q345qD。（1）计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅，取，根据公式，计算出：塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。=9491.81(mm2)(2)选取截面形式为H形，截面组成为（如图4.3）.：图4.3 下弦杆A3A4的截面形式竖板：2460mm12mm;水平板：1436mm10mm； 每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；提供毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：截面提供的惯性矩：回转半径：（3）进行强度和刚度检验。强度检验： (符合)由于实际净截面面积大于所需净截面面积，疲劳强度自动满足，故不必再检算。刚度检算：=12000/201.13=54.75=100=12000/112.43=98.05=100 (符合)下弦杆A4A5的设计设计最大内力：2571.99kN，设计疲劳内力：，；：12m，材料Q345qD。下弦杆都是受拉杆件，内力较大且反复变化，一般由疲劳强度控制设计。（1）计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅，取，根据公式，计算出：裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。=10159.98(mm2)(2)选取截面形式为H形，截面组成为： 下弦杆A4A5的截面形式竖板：2460mm12mm;水平板：1436mm10mm； 每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；提供毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：截面提供的惯性矩：回转半径：（3）进行强度和刚度检验。强度检验： (符合)由于实际净截面面积大于所需净截面面积，疲劳强度自动满足，故不必再检算。刚度检算：=12000/201.13=54.75=100=12000/112.43=98.05=100 (符合)4.2.2上弦杆的设计上弦杆计算稳定需用到：整体稳定:局部稳定:刚度验算公式: 上弦杆E1E2的设计设计资料:设计最大内力：541.39kN,杆件几何长度：12m，材料Q345qD。上弦杆是受压杆件，由整体稳定控制设计。（1）选取H形截面，并假定杆件的长细比，查表求得整体稳定容许应力折减系数，则所需的毛截面面积为：(2)选配截面尺寸，截面组成为： 上弦杆E1E2的截面形式竖板：2460mm20mm；水平板：1420mm12mm；每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；提供毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：（符合）截面提供的惯性矩：回转半径：（3）整体稳定检算。杆件计算长度，长细比：由查表知,则 (符合)（4）局部稳定检算。桥规规定：当长细比时，竖板： (符合)水平板： (符合)（5）刚度检算。长细比 (符合)上弦杆E2E3的设计设计资料:设计最大内力：1501.32kN, ：12m，材料Q345qD。上弦杆是受压杆件，由整体稳定控制设计。（1）选取H形截面，假设，查表得出，根据公式计算出：(2)选配截面尺寸，截面组成为： 上弦杆E2E3的截面形式竖板：2460mm20mm；水平板：1420mm12mm；每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；提供毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：（符合）截面提供的惯性矩：回转半径：（3）整体稳定检算。杆件计算长度，长细比：由查表知,则 (符合)（4）局部稳定检算。桥规规定：当长细比时，竖板： (符合)水平板： (符合)（5）刚度检算。长细比 (符合)上弦杆E3E4的设计设计最大内力：1973.14kN, ：12m，材料Q345qD。 (1）选取H形截面，假设，查表得出，根据公式计算出：(2)选取H形截面，各部尺寸为： 上弦杆E3E4的截面形式竖板：2460mm20mm；水平板：1420mm12mm；每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；提供毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：（符合）截面提供的惯性矩：回转半径：（3）整体稳定检算。杆件计算长度，长细比：由查表知,则 (符合)（4）局部稳定检算。桥规规定：当长细比时，竖板： (符合)水平板： (符合)（5）刚度检算。长细比 (符合)上弦杆E4E5的设计设计资料:设计最大内力：2671.38kN, ：12m，材料Q345qD。上弦杆是受压杆件，由整体稳定控制设计。（1）选取H形截面，假设，查表得出，根据公式计算出：(2)选取H形截面，各部尺寸为： 上弦杆E4E5的截面形式竖板：2460mm20mm；水平板：1420mm12mm；每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；提供毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：（符合）截面提供的惯性矩：回转半径：（3）整体稳定检算。杆件计算长度，长细比：由查表知,则 (符合)（4）局部稳定检算。桥规规定：当长细比时，竖板： (符合)水平板： (符合)（5）刚度检算。长细比 (符合)4.2.3腹杆设计腹杆包括斜杆和竖杆在竖向荷载作用下，仅承受拉力或承受压力的斜杆，截面设计方法与轴心受拉或轴心受压杆件相同。承受异号反复应力的斜杆，除静力强度、稳定性及刚度外，还应验算疲劳强度。斜杆A4E5的设计设计最大内力：-380.15kN，99.39kN，设计疲劳内力：，；：14.14m，材料Q345qD。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。（1）计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅，取，根据公式，计算出：绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。=3731.22(mm2) (2)选取截面形式为H形，截面组成为： 斜杆A4E5的设计竖板：2440mm12mm;水平板：1436mm10mm； 每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；提供毛截面面积：栓孔削弱的面积：A=82312=2208mm2净截面面积：截面提供的惯性矩：Ix=5.9893108mm4，Iy=1.7037108mm4回转半径： (3)刚度检算。杆件计算长度：长细比： (符合）（4）整体稳定性检算。由查表知,则 (符合)（5）强度检算。 (符合)斜杆A4E4的设计设计最大内力：99.39kN，380.15kN，设计疲劳内力，；：14.14m，材料Q345qD。该斜杆是受拉兼受压杆件，由疲劳强度控制设计。（1）计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅，取，根据公式，计算出：骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。=3731.22(mm2) (2)选取H形截面，各部尺寸为： 斜杆A4E4的设计竖板：2440mm12mm;水平板：1436mm10mm；每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；提供毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：截面提供的惯性矩：回转半径： (3)刚度检算。杆件计算长度：长细比： (符合）（4）整体稳定性检算。由查表知,则 (符合)（5）强度检算。 (符合)斜杆A3E4的设计设计最大内力： 210.78kN， 510.88kN，设计疲劳内力：，；：14.14m，材料Q345qD。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。（1）计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅，取，根据公式，计算出：鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。=2866.18(mm2) (2)选取H形截面，各部尺寸为： 斜杆A3E4的设计竖板：2440mm12mm;水平板：1436mm10mm； 每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；提供毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：截面提供的惯性矩：回转半径： (3)刚度检算。杆件计算长度：长细比： (符合）（4）强度检算。 (符合)斜杆A3E3的设计设计最大内力：210.38kN，578.88kN，设计疲劳内力：，：14.14m，材料Q345qD。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。（1）计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅，取，根据公式，计算出：辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。=2866.18(mm2) (2)选取H形截面，各部尺寸为（如图4.12）： 图4.12 斜杆A3E3的设计竖板：2440mm12mm;水平板：1436mm10mm； 每侧布置4排栓孔，孔径d=23mm；毛截面面积：栓孔削弱的面积：净截面面积：惯性矩：回转半径：(3)刚度检算：长细比： (符合）（4）整体稳定性检算。由查表知,则 (符合)（5）强度检算： (符合)斜杆A2E3的设计设计最大内力：1093.99kN，416.78kN，设计疲劳内力：，；：14.14m，材料Q345qD。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。（1）计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅，取，根据公式，计算出：詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。=5286.46(mm2)