79M钢桥课程设计

精心整理单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计姓学班电设计时间：年月精心整理目录第一章设计资料................................................................3精品文档放心下载第一节根本资料.....................................................................3感谢阅读其次节设计内容.....................................................................4精品文档放心下载第三节设计要求.....................................................................4感谢阅读其次章主桁杆件内力计算........................................................5感谢阅读第一节主力作用下主桁杆件内力计算...................................................5谢谢阅读其次节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算..........................................9精品文档放心下载第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算...........................................10精品文档放心下载第四节疲惫内力计算...............................................................12感谢阅读第五节主桁杆件内力组合...........................................................13谢谢阅读第三章主桁杆件截面设计......................................错误!未定义书签。精品文档放心下载第一节下弦杆截面设计..............................................错误!未定义书签。精品文档放心下载其次节上弦杆截面设计..............................................错误!未定义书签。感谢阅读第三节端斜杆截面设计..............................................错误!未定义书签。谢谢阅读第四节中间斜杆截面设计............................................错误!未定义书签。精品文档放心下载第五节吊杆截面设计................................................错误!未定义书签。感谢阅读第六节腹杆高强度螺栓计算..........................................错误!未定义书签。精品文档放心下载第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计..........................错误!未定义书签。感谢阅读第一节E2节点弦杆拼接计算.........................................错误!未定义书签。谢谢阅读其次节E0节点弦杆拼接计算.........................................错误!未定义书签。感谢阅读第三节下弦端节点设计..............................................错误!未定义书签。感谢阅读第五章挠度计算和预拱度设计..................................错误!未定义书签。感谢阅读第一节挠度计算....................................................错误!未定义书签。感谢阅读其次节预拱度设计..................................................错误!未定义书签。感谢阅读第六章桁架桥梁空间模型计算..................................错误!未定义书签。感谢阅读第一节建立空间具体模型.............................................错误!未定义书签。精品文档放心下载其次节恒载竖向变形计算.............................................错误!未定义书签。感谢阅读第三节活载内力和应力计算...........................................错误!未定义书签。精品文档放心下载第四节自振特性计算.................................................错误!未定义书签。谢谢阅读第七章设计总结..............................................错误!未定义书签。精品文档放心下载精心整理1设计标准：铁路桥涵设计根本标准〔TB10002.1-2005计标准〔TB10002.2-2005感谢阅读210d=L/10=7.9m，

主桁高度×7.9/8=10.9m，纵梁计算宽度B=5.30m，采纳明桥面、双侧人行道。精品文档放心下载3材料：主桁杆件材料Q345q，板厚，高强度螺栓采纳，精制螺

栓采纳，支座铸件采纳、辊轴采纳35号锻钢。精品文档放心下载4活载等级：中—活载。5恒载〔1〕主桁计算桥面1，桥面系2=6.29kN/m，主桁架p3，谢谢阅读联结系4=2.74kN/m，检查设备5，感谢阅读螺栓、螺母和垫圈6=0.02〔2+3+7=0.015p+p3+〕;谢谢阅读〔2〕纵梁、横梁计算纵梁〔每线〕p8p9。谢谢阅读6风力强度0=1.25kPa，123=1.0。精品文档放心下载7工厂采纳焊接，工地采纳高强度螺栓连接，人行道托架采纳精制螺栓，栓

径均为、孔径均为。高强度螺栓设计预拉力P=200kN，抗滑移系数0=0.45。精品文档放心下载精心整理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。1主桁内力计算结果和截面设计计算结果汇总成表格。2主桁内力计算表格工程包括：加载长度l、顶点位α、面积Ω、总面积、Nk、N=kΩ1+μ、(1+μ)N、aa-a、η、η(1+μ)NS、平纵联风力、精品文档放心下载pkk桥门架风力N、制动力N、主力Ip+(1+μ)N+NS+风II=NI+N(N')、感谢阅读wT主+风弯矩M制III=NI+N+制弯矩MIIIC=max{NIII/1.2,NIII/1.25}、谢谢阅读II1+μ、n=N+(1+μ)N、吊杆下端弯矩MB。谢谢阅读f3主桁内力计算和截面设计计算引荐采纳MicrosoftExcel电子表格协助完成。感谢阅读4步骤清晰，计算正确，文图工整。5设计文件排版格式严格要求如下：〔1〕版面遵照A4、下、左2.5cm、右1.5cm、页眉、页脚1.75cm。精品文档放心下载〔2〕设计文件要求采纳单一的PDF文件格式，按封面、书目、正文〔包括

1页。谢谢阅读〔3〕特殊要求正文采纳四号宋体和TimesNewRoman字体，段落采纳单倍

行距、段前0行、段后0.5行，不设置文档网络的自动右缩进、不设置文档网络感谢阅读〔4〕特殊要求正文内的表格完整、表格排版符合页宽要求。谢谢阅读〔5〕特殊要求正文内的图形和节点图完整、清晰。精心整理1恒载桥面p10kN/m，桥面系p6.29kN/m,主桁架p14.51，联结系感谢阅读123p2.74kN/m，4检查设备p1.02kN/m，5螺栓、螺母和垫圈p0.02(p+p+p，焊缝p0.015(p+p+p)精品文档放心下载62347234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感谢阅读＝17.69，近似采纳p＝18。2影响线面积计算〔1〕弦杆影响线最大纵距yll12lH1影响线面积ly2AA：l＝15.6，l63.4，0.2精品文档放心下载1312精心整理，E：l＝23.6，l＝55.4，α0.3，精品文档放心下载E2412其余弦杆计算方法同上,计算结果列于下表2.1中。感谢阅读〔2〕斜杆1ly2l1l1，y，12sinl11ll)，1ll11221212)y1ll18.9l8.9y式中，l111yyy1yy111EA：l＝7.5，l＝71.5，＝0.10112AE：34其余斜杆按上述方法计算(3)吊杆3恒载内力精心整理4活载内力(1)换算均布活载k按及加载长度l查表求得例如〔2〕冲击系数弦杆，斜杆：吊杆：〔3〕静活载内力Nk精心整理〔4〕活载开展均衡系数1活载开展均衡系数：1（)6max5，列车横向摇摆力产生的弦杆内力横向摇摆力取S＝100kN作为一个集中荷载取最不利位置加载，水平作用谢谢阅读在钢轨顶面。摇摆力在上下平纵联的安排系数如下：桥面系所在平面安排系数为1.0，9另一平面为0.2。上平纵联所受的荷载S上＝0.2×100＝20kN,下平纵联所受的荷载S下＝1.0×100＝精心整理100kN。摇摆力作用下的弦杆内力Ns＝yS,y为弦杆在简支平纵联桁架的影响线精品文档放心下载纵距,例如：上弦杆A1A3感谢阅读应于该节间穿插斜杆的交点O，影响线纵距：yLL11.2521.612LB63.25.75NsyS1.62032KN同理对A3A5:Ns2835.263.25.752054.24KN下弦杆EE：0211.567.5y795.751.7089,Ns170.89KNEE2427.351.7:Ns100310.71KN795.75EE1444435:Ns100339.02KN795.751.平纵联效应的弦杆附加力依设计任务书要求，风压＝KKKW＝1.0×1.25kPa,故有车风压感谢阅读1230＝0.8W＝1.0kPa。(1)下平纵联的有车均布风荷载桁高，h＝纵梁高钢轨轨木高＝1.29+0.41.69mw＝[0.50.4×H+-0.4)×(h+3)]W’＝下[0.5×0.410.9+(1-0.4)×(1.69+3)]×感谢阅读1.04.994kN/m(2)上平纵联的有车均布风荷载w＝[0.50.4×H+×(10.4)×(h+3)]W’上=[0.50.4×10.9+0.2×(10.4)××1.0＝感谢阅读2.74kN/m(3)弦杆内力弦杆横向风力影响线顶点对应位置和纵距同上述的摇摆力计算。精品文档放心下载上弦杆AA在均布风荷载w13为：精心整理作用下的内力上Nw上w上1111.252yLw上63.22.74138.763KN2263.25.75A3A5112835.2:Nw上w上上63.22.74234.83KN2263.25.75111267下弦杆EE：Nw下w下yLw下794.994349.146KN精品文档放心下载22795.7502EE241127.351.7:Nw下w下yLw下794.994612.92KN22795.75EE124114435:Nw下w下yLw下794.994668.762KN22795.752桥门架效应的端斜杆和端下弦杆附加力桥门架所受总风力Hw11上63.22.7486.58KN22l13.6mc8.04,端斜杆反弯点位置l0cl)213.6)4.77m2cl)8.0413.6)ll)4.77)端斜杆轴力V132.957KN0B5.75端斜杆轴力V在下弦杆产生的分力Nw1Vcos132.9577.9/13.677.23KN精品文档放心下载Hw86.58端斜杆中部附加弯矩Mfcl)(8.044.77)141.558KNm精品文档放心下载220端斜杆端部（横梁高度1.29的一半处）附加弯矩M为精品文档放心下载MkHw2l0横2)86.581.29）178.57KN.m22计算结果列在表2.1中。第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算1下弦杆制动力计算以下弦杆EE为例，将活载作如下图的布置，依据构造力学方法，当三角谢谢阅读24形影响线顶点左边的活载之和等于右边之和时，为产生最大杆力的活载布置位精品文档放心下载置。精心整理RRabab522092x92(30x)80(25.3x)精品文档放心下载23.755.3解得x=9.78m故桥上活载总重=530(25.59.78)6682.4感谢阅读在主力作用下的内力已计入冲击系数，制动力按静活载的7%计算：精品文档放心下载制动力T6682.40.07467.768KN谢谢阅读EE制动力作用附加内力NtT2233.884KN24精品文档放心下载其下弦杆内力见表2.12端斜杆制动力计算EE4轴重P谢谢阅读01l置于影响线顶点处。因为影响线为三角形，故依据构造力学所述的法那么，假精品文档放心下载设满意以下条件，那么该活载位置是产生最大杆力时的荷载谢谢阅读p1R3Rb84.7aa7.9bR1R0.37587.96ab精品文档放心下载ab将第3轴重或第5放到顶点位置上均不满意上述条件，故将上述活载即为产

生最大杆力时的活载。谢谢阅读T7100(522092308039)488.6KN制动力所产生的杆件内力Nt和M2：轴向力NtT488.6244.3KN精品文档放心下载22精心整理下弦杆弯矩0.T/2*h244.30.370.436.16m谢谢阅读M20.7M63.27KN.m精品文档放心下载第四节疲惫内力计算1.疲惫轴力疲惫荷载组合包括设计载荷中的恒载和活载(包括冲击力、离心力，但不考精品文档放心下载虑活载开展系数)。列车竖向活载包括竖向动力作用时，应将列车竖向静活载乘感谢阅读以运营动力系数(1+μf)。同时，第4.3.5条又规定，焊接及非焊接(栓接)构精品文档放心下载件及连接均需进展疲惫强度检算，当疲惫应力均为压应力时，可不检算疲惫。感谢阅读疲惫计算采纳动力运营系数弦，斜杆：1f11840791.15吊杆：1f11840161.32EE:NnmaxNp24NnminNp1099.64KNf)Nk1099.641.152751.534263.90kN其余计算内力见表2-1。2吊杆疲惫弯矩作用在纵梁上的恒载p=9.73KN|m由恒载产生纵梁对横梁的作用力Np=76.867KN当L=16m和a=0.5时，k=59.7KN\m精品文档放心下载由活载产生纵梁对横梁的作用力Nk59.77.9471.63KNk感谢阅读由恒载产生的简支梁弯矩MpNp(Bc5.752)76.867()144.126KNm22精心整理由静活载产生的简支梁弯矩MkNk(Bc5.752)471.63()884.31KNm22冲击系数11.5横梁Np76.86710.1087,1(0.330.1087)1.0369Nk)471.631.56横梁MpkMp1）Mk144.1261.03691.5884.311519.54KN/m谢谢阅读uMMpiBp(20.5)b3isuMMpkiBpk(20.5)b3isac187.5200u0.6739B575L577.50.5577L1035.51i1136.06Ecm,i66.19Ecmbs感谢阅读3M0.6739144.1268.954KNm谢谢阅读1136.06EBp(20.50.5577)3

66.19E感谢阅读MBp30.67391519.5494.41KNm1136.06E(20.50.5577)366.19E第五节主桁杆件内力组合1主力组合NINp)NkNs,例如精品文档放心下载AA：N13EA:N45I837.821.00211.23(2133.64)(32)3499.7kNI88.92918.16007.08KN,N1544.7kNI2主力和附加力组合精心整理以AA,E为例E1324AA：主力N3508.731KN，附加风力Nw149.76kN感谢阅读131主力横向附加力Nii3508.731149.763658.49kN谢谢阅读N3658.49N13048.743508.73kN（绝对值取大，故主力控制设计）。谢谢阅读11111.21.2EE：主力N4813.62KN，附加风力Nw感谢阅读241主力横向附加力Nii4813.62634.315447.93kN感谢阅读N111N5447.934539.944813.62kN（主力控制）111.21.2主力纵向附加力（制动力）Niii4813.62224.45038.02kN感谢阅读N111N5038.024030.424813.62kN（主力控制）111.251.25精心整理表2.1主桁杆件内力计算精心整理一、中间下弦杆EE'441初选杆件截面选用腹板1412×24翼缘-46036每侧有4排栓孔，孔径d23mm;毛截面A＝2×46×3.6＋41.2×2.4430.08cm精品文档放心下载2m栓孔减弱面积ΔA＝2×4×3.6×2.366.24cm感谢阅读2净截面面积A＝A-＝=363.84cm2jm2刚度验算Iy1123.646341.22.4358449.06cm41212杆件自由长度ryIyAm58449.06430.0811.66cmylyry79011.6667.75[]满足验算。通过验算。x,无需验算。y3拉力强度验算式中γ为板厚的修正系数，依《钢桥标准》3.2.1条及其条文说明，查“续说感谢阅读明表”，对于Q345q，35t≤50mm板厚＝315/3450.913。精品文档放心下载max4疲惫强度验算由表2.1可知N＝1309.09kN、N＝4997.45kN得精品文档放心下载minmax精心整理NAj1309.091035.98MPa363.84NAj4997.4510137.35MPa363.84拉——拉杆件验算式：rrdnmaxmin)rt0]式中线路系数rd=1.0，损伤修正系数rn=1.0，板厚修正系数rt44t查标准表3.27-2的杆件验算截面为第Ⅲ类疲惫等级，查表3.27-1知其疲惫容感谢阅读许应力[σ＝130.7MPa0故1.01.0×(137.3535.98)101.37MPa感谢阅读≤0.912130.7119.20MPa，通过验算。谢谢阅读二、端下弦杆EE021初选截面选用腹板1428×12翼缘-46016毛、净截面面积、毛截面惯性矩计算方法同上净截面惯性矩I＝I-ΔI＝259621.6×2.34×(92+172＝20515.6cm感谢阅读4yjyy2刚度验算λ＝69.06≤[λ]＝，通过验算。y3拉力强度验算(1)主力作用N＝2177.22kNINAIj2177.2210128.74MPa]200MPa169.12精心整理(2)主力＋制动力作用N＝2418.78kN，制动力弯矩M36.16kN·m精品文档放心下载IIIIjNAjM2418.18183.52I20515.6j1.25为主力＋制动附加力作用验算的放大系数。4疲惫强度验算由表2.1可知N＝471.27kN、N＝1891.82kN得感谢阅读minmaxminNminAj471.2727.87169.12maxNmaxAj1891.82111.86169.12拉——拉杆件验算式：rrdnmaxmin)rt0]故1.001.0027.87)83.991.00130.7通过验算。精品文档放心下载以上弦杆AA为例。131初选截面选用腹板1-412×18、翼缘2-460×242刚度检算λ＝69.61≤[λ]＝100，通过验算。y3总体稳定验算由λ＝69.61，查表内插求得φ＝0.6116谢谢阅读y1精心整理NAc3508.0210118.9MPa]122.32MPa294.96m通过验算4局部稳定验算（1）翼缘板b遵照《钢桥标准》，查表5.3.3，当50时，板件的宽厚比0.145精品文档放心下载翼缘板b461.82.429.210.1469.61514.75(2)腹板50时，板件的宽厚比b41.222.880.469.611037.841.8b10腹板通过验算同理，设计计算其他上弦杆。1初选截面选用腹板1412×18、翼缘-60024截面面积，惯性矩计算方法同上。2刚度验算精心整理λ＝91.28，λ＝79.24≤＝100，通过验算。感谢阅读yx3总体稳定验算(1)主力作用由λ＝79.24，查表得φ0.549y1NA1m3398.711093.85MPa]0.549200109.8MPa362.16(2)主力＋横向风力作用端斜杆EA在主力作用下为受压杆件，在主力与横向力作用下为压弯杆。附谢谢阅读01加力为横向力时，弯矩作用于主平面外。参照《钢桥标准》第4.2.2条规定，精品文档放心下载对受压并在一个主平面内受弯曲的杆件，总稳定性计算公式为谢谢阅读NAmM1]W112m换算长细比eLrxhry1141.520.181.858.34，查表得'4615.451式中——系数，焊接杆件取1.8；h——杆件两翼缘板外缘距离，即截面宽度，h。谢谢阅读因端斜杆采纳H谢谢阅读按《钢桥标准》第4.2.2条，此'1可用作。2NA1m3531.671097.52MPa0.15]20.67MPa362.16所以应考虑弯矩因构件受压而增大所引用的值111nN21.43531.6767.421010.71EA2210000362.162m式中——构件在弯矩作用平面内的长细比；E——钢材的弹性模量〔MPa;——压杆容许应力平安系数。主力组合时取用n1.7，]应按主力n谢谢阅读11组合采纳；主力加附加力组合时取用n，]应按主力加附加力组合采纳。谢谢阅读13531.67100.549144.4230100谢谢阅读123.15MPa0.5491.2200131.8MPa精品文档放心下载362.160.70.689147498m主力+制动力作用依照《钢桥标准》4.2.2条规定，当验算的失稳平面和弯矩作用平面相同时，谢谢阅读精心整理1.02NA13398.711093.85MPa0.15]20.67MPa362.16m所以应考虑弯矩因构件受压而增大所引用的值111nN21.43398.7167.421010.7121EA210000362.1622m3398.71100.54963.27300100精品文档放心下载118.43MPa0.5491.25200137.25MPa谢谢阅读362.160.7120.68986420m局部稳定验算同上，见表3.1。第四节中间斜杆截面设计以斜杆EA为例。451初选截面选用腹板1-428×10、翼缘2-460×16截面面积、惯性矩计算方法同上。2刚度验算λ＝λ＝91.28≤100，通过验算y3总体稳定验算由λ＝λ＝91.28，查表内插得φ＝0.465谢谢阅读y1mN1006.861052.99MPa]0.46520093MPaA190190m通过验算4局部稳定验算精心整理(1)翼缘板b遵照《钢桥标准》，查表5.3.3，当λ≥50时，板件的宽厚比5感谢阅读b461.0翼缘板14.060.1492.86518，通过验算。精品文档放心下载1.62(2)腹板遵照《钢桥标准》，查表5.3.3，当λ≥50时，板件的宽厚比b0.4感谢阅读腹板b42.8142.80.492.861047.14，通过验算。5疲惫检算由表2.1可知N＝-913.41kN、N＝546.84kN得精品文档放心下载NAj913.4110160.5656.89MPaNAj546.8410160.5634.06MPa56.8934.061.58可知E4A5为以压为主的拉压杆件，验算公式为rrdn'maxrr[tp0]rrdnmax111通过验算。6拉力强度验算杆件同时承受拉力，故还应验算其净截面的拉力强度jN633.4710A160.56j39.45MPa200MPa，通过验算。第五节吊杆截面设计精心整理1初选截面选用腹板1-436×10、翼缘2-260×12截面面积，惯性矩计算方法同上。2刚度验算《钢桥标准》规定仅受拉力且长度≤16m的腹杆容许最大长细比为180，由表谢谢阅读3.1可知λ＝57.93，λ＝152.73≤180，通过验算。谢谢阅读xy3疲惫强度验算吊杆无附加力，在主力作用下，吊杆除受到轴力外，还受到横向钢架作用产生感谢阅读的弯矩，故应检算轴力与弯矩共同作用下的疲惫。由表2.1可知N＝774.43kN、N＝144kN，谢谢阅读M