单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥.docx
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单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥
课程设计
姓名:
侯泽群
学号:
20090112800106
班级:
09桥梁5班
指导老师:
涂斌
设计时间:
2012年5月至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
第三节设计要求------------------------------------------------2
第二章主桁杠件内力计算-----------------------------------------------4
第一节主力作用下主桁杆件内力计算------------------------------4
第二节横向风力作用下的主桁杆件附加内力计算--------------------9
第三节制动力作用下的主桁杆件附加内力计算----------------------11
第四节疲劳内力计算--------------------------------------------12
第五节主桁杆件内力组合----------------------------------------15
第三章主桁杠件截面设计-----------------------------------------------17
第一节下弦杆截面设计------------------------------------------17
第二节上弦杆截面设计------------------------------------------19
第三节端斜杆截面设计------------------------------------------20
第四节中间斜杆截面设计----------------------------------------21
第五节吊杆截面设计--------------------------------------------22
第六节腹杆高强螺栓数量计算------------------------------------25
第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计------------------------------------26
第一节E2节点弦杆拼接计算-------------------------------------26
第二节E0节点弦杆拼接计算-------------------------------------27
第三节下弦端节点设计------------------------------------------28
第五章挠度计算及预拱度设计--------------------------------------------29
第一节挠度计算------------------------------------------------29
第二节预拱度设计-----------------------------------------------30
下弦端节点设计图------------------------------------------------35
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=80m(课程设计要求L=70+0.2N,N为个人学号最后两位),钢梁分10个节间,节间长度d=L/10,主桁高度H=11d/8,主桁中心距B=5.75m,纵梁中心距b=2.0m,纵联计算宽度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-荷载。
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;
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
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、Npk、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+η(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。
5设计文件排版格式严格要求如下:
(1)版面按照A4纸张设置,竖排(个别表格可以横排),页边距推荐为上2cm、下2cm、左2.5cm、右1.5cm,页眉1.5cm、页脚1.75cm。
(2)设计文件要求采用单一的PDF文件格式,按封面、目录、正文(包括表格、插图)、节点图顺序,正文起始页码为第1页。
(3)特别要求正文采用四号宋体和NewTimesRoman字体,段落采用单倍行距、段前0行、段后0.5行,不设置文档网格的自动右缩进、不设置文档网格的对齐网格;章名采用二号黑体居中(新章起页,章名前空两行);节名采用三号黑体居中(节名前、后空一行);
(4)特别要求正文内的表格完整、表格排版符合页宽要求。
(5)特别要求正文内的图形和节点图完整、清晰。
6设计文件在规定时间内提交。
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=14.51KN/m,联结系p4=2.74KN/m,检查设备p5=1.02KN/m,螺栓、螺母、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+114.51+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)影响线最大纵距y=l1∗l2l∗H,影响线的面积Ω=12l*y。
上弦杆A1A3:
l1=14,l2=56,α=1470=0.2,y=-14∗5670∗9.625=-1.16,Ω=12x70x(-1.16)=-40.6mA3A5:
l1=28,l2=42,α=0.4,y=−28x4270x9.625=−1.74,Ω=12x70x(−1.74)=−60.9m下弦杆:
E0E2:
l1=7,l2=63,α=0.1,y=7x6370x9.625=0.65,Ω=12x70x0.65=22.75mE2E4:
l1=21,l2=49,α=0.3,y=21x4970x9.625=1.53,Ω=12x70x1.53=53.55mE4E’4:
l1=35,l2=35,α=0.5,y=35X3570x9.625=1.82,Ω=12x70x1.82=63.7m
(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’=[0.5×0.4×9.625+0.2×(1-0.4)×(1.69+3)]×1.0=2.488kN/m
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