最新844m单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计.docx
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最新844m单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计
29、非屏蔽双绞线30、域名系统31、文件传输
38.SQL语言具有两种使用方式,分别称为交互式SQL和________。
16、ATM网络采用固定长度的信元传送数据,信元长度为__B___。
max2=a
PACK
15、双绞线由两根相互绝缘的、绞合成均匀的螺纹状的导线组成,下列关于双绞线的叙述,不正确的是__A___。
settalkoff
二、选择题(每题2分,共30分)
13.关于INSERT-SQL语句描述正确的是________。
clear
西南交通大学钢桥课程设计
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥
课程设计
姓名:
学号:
班级:
电话:
电子邮件:
指导老师:
杨雷
设计时间:
2014年
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=84.4m,钢梁分10个节间,节间长度d=L/10=8.44m,主桁高度H=11d/8=11×8.44/8=11.605m,主桁中心距B=5.75m,纵梁中心距b=2.0m,纵梁计算宽度B0=5.30m,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ZG35II、辊轴采用35号锻钢。
4活载等级:
中—活载。
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);
(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=1.25kPa,K1K2K3=1.0。
7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μ0=0.45。
第二节设计内容
1.主桁杆件内力计算:
包括主力(恒载和活载)作用下主桁杆件的内力计算、横向附加力作用下主桁杆件的内力计算、纵向制动力作用下主桁杆件的内力计算及主桁内力组合并确定主桁计算内力;
2.主桁架各杆件截面设计:
包括主桁杆件的截面形式及其外轮廓尺寸、上下弦杆的设计、端斜杆的设计、腹杆的设计;
3.按照节点设计的基本要求进行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;
第三节设计要求
1主桁内力计算结果和截面设计计算结果汇总成表格。
2主桁内力计算表格项目包括:
加载长度l、顶点位α、面积Ω、总面积ΣΩ、Np、k、Nk=kΩ、1+μ、(1+μ)Nk、a、amax-a、η、η(1+μ)Nk、NS、平纵联风力Nw、桥门架风力Nw’、制动力NT、主力NI=Np+(1+μ)Nk+NS、主+风NII=NI+NW(NW')、主+风弯矩MII、主+制NIII=NI+NT、主+制弯矩MIII、NC=max{NI,NII/1.2,NIII/1.25}、1+μf、Nn=Np+(1+μf)Nk、吊杆下端弯矩MB。
3主桁内力计算和截面设计计算推荐采用MicrosoftExcel电子表格辅助完成。
4步骤清楚,计算正确,文图工整。
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
=17.69kN/m,
近似采用p=18kN/m。
2影响线面积计算
(1)弦杆
影响线最大纵距
影响线面积
A1A3:
l1=16.88,l2=67.52,α=0.2
,
E2E4:
l1=25.32,l2=59.08,α=0.3,
其余弦杆计算方法同上,计算结果列于下表2.1中
(2)斜杆
,,
式中
E0A1:
l1=8.44,l2=75.96,α=0.1
A3E4:
其余斜杆按上述方法计算并将其结果列于表中。
(3)吊杆
3恒载内力
4活载内力
(1)换算均布活载k
按α及加载长度l查表求得例如
(2)冲击系
弦杆,斜杆:
吊杆:
(3)静活载内力
(4)活载发展均衡系数
活载发展均衡系数:
其余杆件计算同上,并将其计算结果列于表2.1中
5,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,水平作用在钢
轨顶面。
摇摆力在上下平纵联的分配系数如下:
桥面系所在平面分配系数为1.0,
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=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纵距,例如:
上弦杆A1A3长度为两个节间,受力较大的为第二个节间,其影响线顶点对应于该节间交叉斜杆的交点O,影响线纵距:
第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算
1.平纵联效应的弦杆附加力
依设计任务书要求,风压W=K1K2K3W0=1.0×1.25kPa,故有车风压
W’=0.8W=1.0kPa。
(1)下平纵联的有车均布风荷载
桁高H=11.605m,h=纵梁高+钢轨轨木高=1.29+0.4=1.69m
w下=[0.5×0.4×H+(1-0.4)×(h+3)]W’=[0.5×0.4×11+(1-0.4)×(1.69+3)]×
1.0=5.135kN/m
(2)上平纵联的有车均布风荷载
w上=[0.5×0.4×H+0.2×(1-0.4)×(h+3)]W’
=[0.5×0.4×10.2575+0.2×(1-0.4)×(1.69+3)]×1.0=2.8838kN/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。
上弦杆A1A3在均布风荷载w上作用下的内力
为:
2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
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
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,为产生最大杆力的活载布置位置。
解得x=11.12m
故桥上活载总重=
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
第四节疲劳内力计算
1.疲劳轴力
疲劳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,但不考虑活载发展系数)。
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)构件及连接均需进行疲劳强度检算,当疲劳应力均为压应力时,可不检算疲劳。
疲劳计算采用动力运营系数
弦,斜杆:
吊杆:
其余计算内力见表2-1。
2吊杆疲劳弯矩
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=82.121KN
当L=14.92m和a=0.5时,k=58.556KN\m
由活载产生纵梁对横梁的作用力
由恒载产生的简支梁弯矩
由静活载产生的简支梁弯矩
冲击系数
第五节主桁杆件内力组合
1主力组合
2主力和附加力组合
表2.1主桁杆件内力计算
第三章主桁杆件截面设计
第一节下弦杆截面设计
一、中间下弦杆E4E4’
1初选杆件截面
选用腹板1-412×24
翼缘2-460×36
每侧有4排栓孔,孔径d=23cm;
毛截面Am=2×46×3.6+41.2×2.4=424.32cm2
栓孔削弱面积ΔA=2×4×3.2×2.3=58.88cm2
净截面面积Aj=358.08cm2
2刚度验算
杆件自由长度
通过验算。
无需验算。
3拉力强度验算
式中γ为板厚的修正系数,依《钢桥规范》3.2.1条及其条文说明,查“续说
明表3.2.1”,对于Q345q,35≤tmax≤50mm板厚γ=315/345=0.913。
4疲劳强度验算
由表2.1可知Nmin=1381.091kN、Nmax=5227.3kN得
拉——拉杆件验算式:
式中线路系数=1.0,
损伤修正系数=1.0,
板厚修正系数
查规范表3.27-2的杆件验算截面为第Ⅲ类疲劳等级,查表3.27-1知其疲劳容
许应力[σ0]=130.7MPa
故1.0×1.0×(145.98-38.57)=107.41MPa
≤0.912×130.7=118.56MPa,通过验算。
二、端下弦杆E0E2
1初选截面
选用腹板1-428×12
翼缘2-460×16
毛、净截面面积、毛截面惯性矩计算方法同上
每侧有4排栓孔,孔径;
毛截面
栓孔削弱面积
净截面面积
净截面惯性矩
2刚度验算
λy=62.5≤[λ]=100,通过验算。
3拉力强度验算
(1)主力作用
NI=2273.9096kN
(2)主力+制动力作用
NII=2770.9688kN,制动力弯矩MII=31.53kN·m
1.25为主力+制动附加力作用验算的放大系数。
4疲劳强度验算
由表2.1可知Nmin=497.1927kN、Nmax=1997.1kN得
拉——拉杆件验算式:
故通过验算。
第二节上弦杆截面设计
以上弦杆A1A3为例。
1初选截面
选用腹板1-404×20、翼缘2-460×28
2刚度检算
λy=62.64≤[λ]=100,通过验算。
3总体稳定验算
由λy=62.64,查表内插求得φ1=0.6503
通过验算
4局部稳定验算
(1)翼缘板
按照《钢桥规范》,查表5.3.3,当时,板件的宽厚比
翼缘板
(2)腹板
按照《钢桥规范》,查表5.3.3,当时,板件的宽厚比
腹板通过验算
同理,设计计算其他上弦杆。
第三节端斜杆截面设计
1初选截面
选用腹板1-412×18、翼缘2-600×24
截面面积,惯性矩计算方法同上。
2刚度验算
λy=62.85,λx=73.88≤[λ]=100,通过验算。
3总体稳定验算
(1)主力作用
由λy=73.88,查表得φ1=0.584
(2)主力+横向风力作用
端斜杆E0A1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
加力为横向力时,弯矩作用于主平面外。
参照《钢桥规范》第4.2.2条规定,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
换算长细比,查表得
式中——系数,焊接杆件取1.8;
——杆件两翼缘板外缘距离,即截面宽度,。
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