单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计.docx

《单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计.docx（37页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、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：指导老师：李燕强设计时间：2012年5月1至6月第一章设计资料1第一节基本资料1第二节设计内容2第三节的要求3第二章主桁出牛内力计算O第一节主力作用下主桁杆件内力计算O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10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24第四章弦杆拼接计算

2、和下弦端节点设计25第一节E2节点弦杆拼接计算25第二节节点板强度检算27第五章挠度计算和预拱度设计29第一节挠度计算29第二节预拱度谢十30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(TB10002.2-20052结构轮廓尺寸：计算跨度1=800.2(50-71)=75.8m,钢梁分10个节间，节间长度d=110=7.58m,主桁高度H=11d8=117.588=10.4225m,主桁中心距B=6.4m,纵梁中心距b=2.0m,纵联计算宽度BO=5.95m,采用明桥面、双侧人行道。3材料：主桁杆件材料Q345q,板厚4

3、0mm,高强度螺栓采用40B,精制螺栓采用B13,支座铸件采用ZG35II、辑轴采用35号锻钢。4活载等级：中-荷载5恒载(1)主桁计算桥面p1=10kNm,桥面系p2=6.29kNm,主桁架p3=14.51kNm,联结系p4=2.74kNm,检查设备p5=1.02kNm,螺栓、螺母和垫圈p6=0.02（p2+p3p4）,焊缝p7=0.015（p2+p3+p4）;上述合计为17.69kNm（每片桁架）,近似取为18kNm（2）纵梁、横梁计算纵梁（每线）p8=4.73kNm（未包括桥面），横梁（每片）p9=2.10kNm.6风力强度WO=125kNm2,K1K2K3=1.0o7连接：工厂采用焊接

4、，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23mmo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：1%。、.p、Np.k、Nk.1.1f.(1+)Nkxa、,纵联风力、桥门架效应风力与弯矩、制动力与弯矩、N1NII、Nn1NC、疲劳计算内力NnminsNnmaxx弯矩Mnmin、Mnmax;主桁内力计算推荐应用MiCrOSO代Exce1电子表格；中

5、间数据保留小数位数三位以上，结果数据保留T立小数即可。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=10kNm,桥面系p2=6.29kNm,主桁架p3=14.51,联结系p4=2.74kNm,检查设备p5=1.02kNm,螺栓、螺母和垫圈p6=0.02(p2+p3+p4),焊缝p7=0.015(p2p3p4)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=17.69kN/m,近似采用p=18kNm2影响线面积计算注

6、：影响线在下为受压，为负；在上为受拉，为正(1)弦杆影响线最大州巨影响线面积A1A3:I1=15.16,12=60.64z=0.2-15.16x60.64=_11636=-75.8(-1.1636)=-44.100475.810.42252E2E4:11=22.74r12=53.06,a=0.3zy=21745306=.523775.810.4225=75.8(1.5273)=57.8847其余弦杆计算方法同上，计算结果列于下表2.1中(2)斜杆sin。1+2=1.2365=-(1+2)y,=-(1,*).EOA1:I1=7.58,12=68.22z=0.16X22y=-1.2365-=-1.

7、1129,=-75.81.1129=2.1789w75.82Oi?371A1E2：2=60.64,/1=7.58,-=r,11=0.8425,/.=6.7375,220.98927.58-1,6.7375八110.84251a=01,ct=()16.7375+60.64,0.8425+7.58C=g(6.7375+60.64)0.9892=33.3249,mU=；(0.8425+7.58)(-0.1237)=0.5209m,ZQ=33.3249-0.5209=32.804Om其余斜杆按上述方法计算并将其结果列于表中。(3)吊杆=1.0,=115.16=7.58w3恒载内力NP=PXQA1A3I

8、TVp=I8.0X-44.1004=793.8KNE2E4:NP=18.0x57.8847=1041.9KNE0A1:NP=I8.0X-42.1789=7592KNA1E2:NP=18x32.8040=590.5KNAE:N,=18X7.58=136.4KN4活载内力(1)换算均布活载k按a与加载长度1查表内插求得(单片主桁)A1A3:=0.2,/=75.8,%=46.21SKN/mE2E4:a=0.3,/=75.8,Z=45.376MV/mEOA：=01/=75.8,/:=47.6252AIE2=0.1,=8.4225,Z=78.8305KN/m;a=0.1,I=67,3775,k=48.5

9、547/C/V/wA1E1:a=0.5,/=15.16,Z=60.876KN/m(2)冲击系数中间斜杆AE2+4=1-1=Ih40+1240+6.7375+60.64=1.2608,(3)静活载内力NkNfi=g,例如A1A3:Nk=-44.100446.218=2038.2323KN当玲：M=57.8847X45.376=2626.576IKNE0A1:Nk=-42.1789X47.6252=2008.7785KNg:Nk=33.3249x48.5547=1618.0805KNM=-0.520978.8305=-410628KNA1E1:Nk=-7.5860.876=-461.440IKN(

10、4)活载发展均衡系数活载发展均衡系数：a=NpQ+)Nfi,anwt为跨中弦杆4线的M直，x=0.326,由此可计算各杆件，例如104190541E7E4:a=0.3194=1+-(0.326-0.3194)=1.001123261.61236E0A:a=-759/863=0.3044=1+-(0.326-0.3044)=1.003601-2494.38216AE1;a=WO”=。？894=1+-(0.326-0.2894)=1.0061-2040.0228659047X21,=-=-9.11477=1+-(0.3269.1147)=2.5735-64.7828613644IA1Eia=0.1

11、961,7=1+-(0.326-0.1961)=1.0216695.67366其余杆件计算同上，并将其计算结果列于表2.1中第二节横向附加力作用下的主桁杆件内力计算1 .平纵联效应的弦杆附加力平纵联上横向风力分布集度计算：考虑到横向附加力要与主力组合，而主力包括列车活载内力，故横向风力只考虑有车的情况，依设计任务书要求，风压W二K1K2K3WO=1OX125kPa,故有车风压=0.8W=1OkPao下平纵联的有车均布风荷载桁高H=10.4225mzh=纵梁高+钢轨轨木高=129+0.4=1.69mwT=0.50.4H+(1-0,4)(h+3)W,=0.50.410.4225+(1-0.4)(1

12、.69+3)1.0=4.8985kNm上平纵联的有车均布风荷载w=0.50.4H+0.2(1-0.4)(h+3)Wz=0.50.410.4225+0.2(1-0.4)(1.69+3)1.0=2.6473kNm列车摇摆力按沿桥长5.5KN/m计算，按相应的分配系数分配到上下平纵联为=0.25.5=1.1KNm,=1.05.5=5.5KNm,风力和摇摆力同时达最大的可能性很小，故两者不叠加，取其较大者计算，所以上平纵联取2.6473kNm进行计算，下平纵联取5.5KN/m进行计算。2 .弦杆内力以A1A3,E0E2为例做影响线图如下44：NW上=CWt=；X265；1!X2.6473=201.31

13、46KN11137x6444同理可得下弦拖oE2：NW1/=x595.乂5.5=338.5824KNI4169341IE4E6:NWh-=1Vh.=-5.5=657.2481KN2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Hw=1上图上=gx60.642.6473=80.266KNI=12.8874/n,C=12.8874-5.56=7.3274m,端斜杆反弯点位置_c(c+2)_7.3274(7.3274+2x12.8874)02(2c+1)2(27.3274+12.8874),端斜杆轴力V=%F=80.2661(12.8874-4.4033)=1064040B6.4端斜杆轴力V在下

14、弦杆产生的分加：,=Vcos6=106.4040x7.58/12.8874=62.5838KN端斜杆中部附加弯矩%=区(c-0)=些也(73274-4.4033)=117.3531KMMf22端斜杆端部(横梁高度.29M一半处)附加弯矩叫为Mk=勺(I0-勺)=80-(4.4033-)=150.8320KNm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E2E4为例，将活载作如图所示的布置,根据结构力学方法，当三角形影响线顶点左边的活载之和等于右边之和时，为产生最大内力的活载布置位置。故桥上活载总重二5X220+30X92+(23.06+8.991&X80=6424.144KN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:制动力T=6424.144X0.07=449.690IKN七2当制动力作用附加内力VT=T2=224.8450KN其它下弦杆内力见裁,12端斜杆制动力计算EOE1杆力影响线顶点位置离左端点支点7.58m,设将列车荷载的第4轴重P