单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计_转转大师概论
单线铁路下承式连续钢桁梁桥主桁检算与悬拼方案设计本科毕业设计
西南交通大学本科毕业设计3×80m单线铁路下承式连续钢桁梁桥主桁检算与悬拼方案设计院系土木工程系专业工程检测与评估年级 2009级姓名题目 3×80m单线铁路下承式连续钢桁梁桥主桁检算与悬拼方案设计指导教师评语指导教师 (签章)评阅人评语评阅人 (签章) 成绩答辩委员会主任 (签章)年月日毕业设计任务书班级 09检测2班学生姓名学号 20097117发题日期：2013年2月25日完成日期： 2013年6月12日题目：单线铁路下承式连续钢桁梁桥主桁检算与悬拼方案设计1、本设计的目的、意义:学生在进行毕业设计之前，已对公共基础课程、专业基础课程及专业课程进行了有序的分阶段的学习，对工程结构已经建立起了从设计原理到设计方法及施工方法的基本知识结构，但还缺少综合地系统地运用这些知识来解决实际问题的锻炼机会。
本设计以铁路连续钢桁梁桥结构为背景，让学生在老师的指导下系统地了解结构设计、计算分析和检算的全过程，完成悬臂拼装法的施工方案设计。
通过本设计可巩固学生对材料力学、结构力学、钢结构设计原理、桥梁工程等知识的掌握，提高学生分析和解决问题的能力；同时可让学生对桥梁工程的认识更加清晰、全面；还可通过对桥梁结构分析软件、绘图软件、数据处理、文本处理等软件的大量使用培养学生的计算机运用能力。
2、学生应完成的任务一、设计说明书的编制1、钢桥施工方法概述2、桥梁结构概况3、连续钢桁梁桥主桁结构杆件检算4、连续钢桁梁桥悬臂拼装施工方案设计5、连续钢桁梁桥主桁结构施工阶段计算分析（内力、应力、变形）二、工程图纸的绘制1、桥梁总布置图2、桥门架、横向联结系、纵向联结系构造图3、施工工序图4、临时结构（施工支架）大样图3、论文各部分内容及时间分配：（共 16 周）第一部分相关设计规范、设计资料收集 (2周) 第二部分连续钢桁梁桥主桁结构杆件检算 (4周) 第三部分连续钢桁梁桥主桁结构施工阶段计算分析(2周) 第四部分构件临时加固设计和临时结构设计(4周) 第五部分图纸绘制(2周) 第六部分设计说明书编制(2周) 评阅及答辩备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要连续钢桁梁桥具有造型美观，跨越能力强，跨径布置灵活，钢材强度高等优点，是大跨径桥梁常用的一种结构形式。
钢桥课程设计48米单线铁路下承式栓焊简支梁主桁设计
48米单线铁路下承式栓焊简支梁主桁设计目录第一部分设计说明书一、设计资料----------------------------4二、钢梁上部总体布置及尺寸拟定--------------------------41、钢桁架梁桥的优缺点--------------------------42、设计假定和计算方法---------------------------43、主桁杆件截面选择---------------------------54、节点设计原则---------------------------55、设计思路和步骤----------------------------56、参考文献 ----------------------------6第二部分设计计算书一、打开软件-----------------------------------7二、创建模型-----------------------------------71．设定造作环境-----------------------------------72．定义材料和截面-----------------------------------73．建立节点和单元-----------------------------------84．输入边界条件-----------------------------------85．输入荷载（1）——加载自重--------------------------------9 6．运行结构分析（1）-----------------------------------107．查看结果-----------------------------------108．输入荷载（2）——活载添加-------------------------------12 9．运行结构分析（2）----------------------------------1310．查看结果-----------------------------------13三、主力求解-----------------------------------141．冲击系数-----------------------------------142．活载发展均衡系数-----------------------------------143．活载产生内力-----------------------------------14四、横向附加力产生主桁内力计算---------------------------------151．由已知条件确定横向控制力--------------------------------15 2．用软件计算横向力作用下的桁架杆件内----------------------16 3．桥门架效应计算------------------------------17五、纵向荷载产生主桁内力计算--------------------------------18六、内力组合----------------------------------19七、截面验算----------------------------------211．验算内容----------------------------------212．主桁杆件截面几何特征计算---------------------------------21 3．主桁杆件截面验算----------------------------------24八、节点设计计算与验算---------------------------------27第一部分设计说明书一、设计资料1. 设计规范：《铁路桥梁设计规范》2. 活载等级：中—活载3. 结构轮廓尺寸：计算跨度48米，桥全长48.6米，桁高11米，主桁中距5.75米，节间长度8米，倾斜角809.0sin 1-=θ4．材料：主桁采用16Mnq 钢，板厚限于24mm ，高强螺栓用40B 钢5．连接：工厂焊接，工地栓接，基本参数为：栓直径23mm ，预紧力200KN ，摩擦系数0.456．恒载：钢桥桥面为明桥面，双侧人行道，自重按34KN/m 计，风力为1000KN/m*m二、钢梁上部总体布置及尺寸拟定一、钢桁架梁桥的优缺点钢桁架梁桥具有自重轻、跨度大，结构形式更趋于合理，形成更多优美、实用的体系等优点。
单线铁路钢桁梁桥(西南交大钢桥课程设计)
第一章 设计资料第一节 基本情况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、结构外形尺寸：计算跨度L=80+(50-50) × 0.2=80，若L=80m 需改为L=92m ，钢梁分为10个节间，节间长度 d =L/10=9.2m ，主梁高度H=11d/8=11 × 9.2/8=12.65m ，主梁中心距B=6.4m ，纵梁中心距为b=2.0m ，计算得到的纵梁宽度为B 0 =5.95m 。
桥面，人行道两侧。
3 材料：主要桁架构件材料为Q345q ，板厚为 40mm ，高强度螺栓为40B ，精制螺栓为BL3，轴承铸件为ZG35II ，滚轮轴为35#锻钢。
4 活荷载等级：中等活荷载。
5 静载(1) 主桁架计算桥面p 1 =10kN/m ，桥面p 2 =6.29kN/m ，主桁架p 3 =14.51kN/m ， 领带 p 4 =2.74kN/m ，检查设备 p 5 =1.02kN/m ，螺栓、螺母和垫圈 p 6 = 0.02 (p 2 + p 3 + p 4 )，焊缝 p 7 = 0.015 (p 2 + p 3 + p 4 )；(2)纵梁和横梁的计算横梁（每根线）p 8 =4.73kN/m （不包括桥面），横梁（每根）p 9 =2.10kN/m 。
6 抗风强度W 0 =1.25kPa ，K 1 K 2 K 3 =1.0。
7、工厂采用焊接，工地采用高强度螺栓，人行道支架采用直径22mm 、直径23mm 的精制螺栓。
高强螺栓设计预紧力P=200kN ，防滑系数μ 0 =0.45。
第二部分设计1 、主桁架受力计算； 2、主桁梁截面设计3弦拼接计算及下弦端节点设计； 4. 挠度校核计算及上弯度设计；第三节 设计要求1 主桁架力计算结果和截面设计计算结果汇总于表中。
2 主要桁架力计算表项目包括：l 、α、Ω、ΣΩ、p 、Np 、k 、Nk 、1+μ、1+μf、(1+μ)Nk、a 、η、纵向风、桥架影响风和弯矩，制动力和弯矩，NI ，NII ，NIII ，NC ，疲劳计算力Nnmin ，Nnmax ，弯矩Mnmin ，Mnmax ；3 建议使用 Microsoft Excel 电子表格辅助计算主桁架力。
铁路下承式钢桥设计
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：设计时间：目录第一章《钢桥》课程设计任务书 (1)一、设计题目 (1)二、设计目的 (1)三、设计资料 (1)四、设计内容 (2)五、设计要求 (2)第二章主桁内力计算 (3)一、主力作用下主桁杆件的内力计算 (3)二、横向附加力作用下主桁架杆件的内力计算 (11)三、纵向制动力作用下主桁杆件的内力计算 (16)四、主桁杆件内力组合及主桁杆件计算内力的确定 (17)第一章《钢桥》课程设计任务书一、设计题目单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计二、设计目的1. 了解钢材性能及钢桥的疲劳、防腐等问题；2. 熟悉钢桁架梁桥的构造特点及计算方法；3. 通过单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计计算，掌握主桁杆件内力组合及计算方法；掌握主桁杆件截面设计及验算内容；4. 熟悉主桁节点的构造特点，掌握主桁节点设计的基本要求及设计步骤；三、设计资料1. 设计依据：铁路桥涵设计基本规范(TB10002-2017)铁路桥梁钢结构设计规范(TB10091-2017)铁路列车荷载图式(TB3466-2016)2. 结构轮廓尺寸：计算跨度L=70m，钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=7m，主桁高度H=11d/8=9.63m，主桁中心距B=6.4m，纵梁中心距b=2.0m，纵梁计算宽度B0=5.95m，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：ZHK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）;上述合计为17.69kN/m（每片桁架），近似取为18kN/m（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。
讲义总结下承式简支钢桁架桥施工设计总体解析简支钢桁梁3
在交叉形的纵向联结系中，应计算由于主桁弦杆变形
或横梁变形所引起的联结系杆件的内力。
由于主桁弦杆变形或横梁变形所引起的联结系杆件的
内力，可按下列公式计算：
交叉形斜杆因弦杆变形而生的内力：
Nd
=
N A
× 1+ 2
Ad
Ad cos2 α sin 3 α + Ad
cos3 α
Ap
A
交叉形，当横梁兼作撑杆：
Nd
交叉形的腹杆体系
桥梁工程
交叉形上平纵联
桥梁工程
交叉形的腹杆体系
2、平纵联的计算 简支桁架桥的平纵联的计算图式是水平放置的简支铰
接桁架，其计算跨度或等于主桁跨度，或等于主桁上弦端 节点之间的距离。
平纵联所受的荷载包括：横向风力，列车横向摇摆 力，离心力(若是弯道桥)，由于弦杆变形所引起的力。
桥梁工程
纵梁跨中弯矩和梁端剪力影响线见下图 跨中恒载弯矩：
M p = p × Ω1
梁端恒载剪力：
Qp = p×Ω2
跨中活载弯矩：
M k = η(1 + μ)K1 × Ω1
梁端活载剪力：
Qk = η(1 + μ)K 2 × Ω2
(2)纵梁的应力计算 包括：弯曲应力、疲劳强度、剪应力
桥梁工程
桥梁工程
二、纵梁和横梁的计算
鱼形板应力计算和疲劳强度的验算如下：
σ = N0 ≤ [σ ]
A0
γ dγ n (σ max − σ min ) ≤ γ t [σ 0 ]
式中 A0 —鱼形板的净截面面积； [σ ] —鱼形板的容许应力；
[σ 0 ] —疲劳容许应力幅。
桥梁工程
每块鱼形板与纵梁翼缘连接所需的螺栓数：
讲义总结下承式简支钢桁架桥施工设计总体解析简支钢桁梁1
桥梁工程
特别说明 活载发展系数是用在使设计的桥梁各部件在强度检算 时，能承受的活载均匀，对疲劳损伤没关系。所以在疲劳 内力组合中，不考虑活载发展系数。
′ = η (1 + μ )kΩ N k = η (1 + μ )N k
′ = (1 + μ f ) kΩ N k = (1 + μ f )N k
桥梁工程
桥梁工程
⑤当由于将实际结构转化为各个平面计算模型产生的误 差较大时，需要进行必要的校正： a.由于主桁弦杆变形所引起的平纵联杆件的内力。 b.桥面系的纵、横梁和主桁弦杆的共同作用产生的内力 c.由横梁、主桁竖杆和横向联结系的眉杆所构成的横向 框架
桥梁工程
d.节点刚性连接引起的主桁杆件附加应力（次应 力），设计时，主桁杆件截面高度与其长度之比在连续桁 梁中大于1/15时，简支桁梁中大于1/10时，应计算由于节 点刚性所产生的次应力。
桥梁工程 b.桥面重量
p2
明桥面（包括双侧人行道）： 当木步行板时，单线=8KN/m，双线=15KN/m； 当为钢筋混凝土或钢步行板时，单线=10KN/m， 双线 =17KN/m。 当采用有砟桥面，桥面重量需进行道砟板、道砟、轨枕和 钢轨等的计算，规范中没有规定。 c.每片主桁计算恒载强度
p = ( p1 + p 2 ) 2
Ω=
2H
1 (n − m − 1) d Ω′ = − 2 n −1 sin θ
2
斜杆：
1 m2d 1 Ω= 2 n − 1 sin θ
竖杆： 支座反力：
Ω=d
l Ω= 2
桥梁工程 （3）恒载作用下主桁杆件内力计算
N p = p∑ Ω
p 其中 ——均布恒载强度（每片主桁的）； ∑ Ω ——杆件内力影响线面积的代数和。
简支钢桁梁桥课程设计
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计目录第一章设计资料 (1)第一节基本资料 (1)第二节设计内容设计内容 (1)第三节设计要求 (2)第二章主桁杆件内力计算 (3)第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (3)第二节横向风力作用下的主桁杆件附加内力计算 (6)第三节制动力作用下的主桁杆件附加内力计算 (8)第四节疲劳内力计算 (9)第五节主桁杆件内力组合 (11)第三章主桁杆件截面设计 (13)第一节下弦杆截面设计 (13)第二节上弦杆截面设计 (15)第三节端斜杆截面设计 (16)第四节中间斜杆截面设计 (17)第五节吊杆截面设计 (19)第六节腹杆高强螺栓数量计算 (21)第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (22)第一节E2节点弦杆拼接计算 (22)第二节E0节点弦杆拼接计算 (23)第三节下弦端节点设计 (24)第五章挠度计算及预拱度设计 (25)第一节挠度计算 (25)第二节预拱度设计 (26)第六章桁架梁桥空间模型计算 (27)第一节建立空间详细模型 (27)第二节恒载竖向变形计算 (28)第三节恒载和活载内力和应力计算 (28)第四节自振特性计算 (29)第七章设计总结 (30)下弦端节点设计图 (32)单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 1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＝86.8 m，钢梁分10个节间，节间长度d＝8.68m，主桁高度H＝11.935m，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≤45mm，高强度螺栓采用40B，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35 II、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。
西南交大钢桥课程设计
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：设计时间：单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计1目录第一章设计资料 (3)第一节基本资料 (3)第二节设计内容 (3)第三节设计要求 (4)第二章主桁杆件内力计算 (5)第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (5)第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 (8)第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (9)第四节疲劳内力计算 (11)第五节主桁杆件内力组合 (12)第三章主桁杆件截面设计 (15)第一节下弦杆截面设计 (15)第二节上弦杆截面设计 (17)第三节端斜杆截面设计 (18)第四节中间斜杆截面设计........................................... 错误!未定义书签。
第五节吊杆截面设计.. (20)第六节腹杆高强度螺栓计算......................................... 错误!未定义书签。
第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计.......................... 错误!未定义书签。
第一节 E2节点弦杆拼接计算 ........................................ 错误!未定义书签。
第二节 E0节点弦杆拼接计算 ........................................ 错误!未定义书签。
第三节下弦端节点设计............................................. 错误!未定义书签。
第五章挠度计算和预拱度设计.................................. 错误!未定义书签。
第一节挠度计算................................................... 错误!未定义书签。
第二节预拱度设计................................................. 错误!未定义书签。