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
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------------------------------------------------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。

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、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＋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Microsoft Excel 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New Times Roman 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）=-40.6m A3A5: 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=22.75m E2E4：l1=21 ，l2=49，α=0.3 ，y=21x4970x9.625=1.53 ，Ω=12x70x1.53=53.55m E4E’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
32。