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文档简介
1、1 设计资料及执行规范 1.1 钢引桥形式某地区大班轮客货浮码头下承式桁架钢引桥 1.2 钢引桥跨度 钢引桥跨度定为30m 1.3 设计荷载 1.3.1 汽车荷载钢引桥的汽车荷载为6t,荷载情况见表11和图11。 小型汽车荷载标准值附表 表11主要指标6t汽车总重力60载重量2.5后轴中立标准值42前轴重力标准值18轴距4.0轮距1.7后轮着地宽度长度0.50×0.20前轮着地宽度长度0.25×0.20图11 6t汽车轮压分布图 1.3.2 冲击系数钢引桥承受动荷载时,应将设计荷载乘以冲击系数,冲击系数可按下式计算:1+=1+ (11)式中:L计算构件的跨度由于钢引桥上车速
2、较慢,取1.11.3 1.3.3 人群荷载钢引桥的人群荷载为450kg,4.5kPa在设计中假设汽车荷载与人群荷载不同时出现 1.3.4 风荷载钢引桥的风荷载为90kg ,0.90kPa水流力、雪荷载、堆货等均不予考虑1.4 结构材料钢结构用Q235AF焊条E43型滚轮用Q235AF轮轴用45号锻钢(碳素钢)1.5 制造条件工地制造,全部采用焊接1.6 容许最大长细比根据斜坡码头及浮码头设计与施工规范或水运工程钢结构设计规范4.2.6条:主要构件100(受压)、130(受拉)次要构件130(受压)、180(受拉)联结系150(受压)、200(受拉)1.7允许挠度桁架的最小高度,由刚度要求确定,
3、与受弯挠度限值有关。高度不能太小,桁架杆件截面选出后,尚需按结构力学中的变位公式验算桁架的挠度。根据水运工程钢结构设计规范3.3.1条规定钢引桥主桁架的挠度限值 L700,其高度H在(11218)L范围内选用。1.8设计执行规范中华人民共和国行业标准 港口工程荷载规范(JTS14412010). 北京:人民交通出版社,2010中华人民共和国行业标准 斜坡码头及浮码头设计与施工规范(JTJ29498)北京:人民交通出版社,1998中华人民共和国行业标准 水运工程钢结构设计规范(JTS1522012)北京:人民交通出版社,20122 钢引桥结构选型和布置 2.1 主梁的形式为适应某地区大班轮客货运
4、浮码头的需要,钢引桥采用单跨下承式。本引桥跨度较大(30 m),为节省钢材、减轻自重,主桁梁决定选用焊接平行弦桁架式主梁。为了使结构受力明确,材科集中使用,采用双主梁式,设有下纵平联、简单三角撑式横向联结系。根据规范2.5.8条: 钢引桥布置成双主梁结构,主梁之间的中心距BL2030201.5m,实取5m。连接趸船与岸壁的单跨或多跨活动钢引桥常采用下承式,见图21。 图 21 下承式钢引桥2.2 钢引桥的基本尺寸引桥的基本尺寸见图22。(a) 主桁架立面图 (b)桥面系统布置图 (c)下弦平面纵向联结系 (d)横向联结系(开口钢架)图22 引桥的基本尺寸2.2.1 钢引桥跨度当地最大水位差为3
5、.0m,见图23。水位差变化不大,采用单跨30m,桥面纵坡为1:10,可满足工艺设计的容许坡度。设计低水位时与设计高水位时水面高差为3.0m,根据规范2.4.2条:引桥的最大坡度为1:10,可不设置活动踏步。 图23 钢引桥跨度2.2.2 钢引桥宽度根据大班轮客货码头的使用要求,参考根据斜坡码头及浮码头设计与施工规范表2.5.3,决定桥面宽度采用5m。参考资料详细见表21。序号使用条件宽度(m) 说明 1 客货码头4.55.5 2 中、小客运码头3.54.5 3 单线固定皮带机、电瓶车或非机动车3.04.0 4 双向电瓶车或非机动车3.54.5 5 汽车、拖车、叉式装载车4.55.5 单行道
6、6 液体货物码头 按管线布置确定,其人行道宽度不小于1.0m 钢引桥宽度参考表 表212.2.3 主梁高度根据斜坡码头及浮码头设计与施工规范2.5.5条规定,对于桁架式主梁高度(L8L15)式中:L钢引桥设计跨度,本设计中取为30m,计算得h 2.5m,本设计中采用2.5m。2.2.4 桁架节间长度采用12个节间,节间长度a30122.5m。满足节间数为偶数和斜杆倾角在35°55°范围内的条件:腹杆的体系应力求简单,其布置应使桁架内力的分布合理,节点的构造简单。腹杆和节点的数目要少,杆件和节点的形状与尺寸尽量划一,使长杆受拉、短杆受压,并且尽量使节点荷载能以较短的途径传至支
7、座。斜杆的倾角对其本身内力的影响很大,一般应取30°60°范围内,最好是45°左右,这样可使节点 构造合理,节点板尺寸不至于过长或过宽,以减少钢材用量和制造的劳动量。腹杆布置和桁架节间长度的划分应同时进行。节间数宜为偶数,这样能使腹杆布置对称,以适应桁架之间支撑的布置。当钢引桥中桁架与次梁相连接时,宜使次梁布置在桁架弦杆的节点上,以避免弦杆因受节间荷载而引起弯矩,故节间长度划分一般应与次梁的间距配合一致。一般情况节间长度为(0.81.2)H,钢引桥中桁架节间一般不宜大于1.52.5m人字式(附加竖杆和吊杆腹杆体系)(见图24)适用于下承式钢引桥主桁架。下弦节点与横
8、梁连接,为传递横梁的节点荷载尚须附加受拉竖杆(吊杆)。附加受压或受拉竖杆因只承受局部节点荷载,故所需截面较小。 图24 人字式桁架2.3 桥面系的梁格形式和布置 桥面系采用复式梁格,布置纵梁和横梁,采用等高连接,桥面板直接支承在纵、横梁翼缘上,这样即可增加引桥的刚度,又可减小桥面系的高度,如图25。 横梁沿着主梁的跨度方向等间距布置,并布置在主桁梁设有竖直腹杆的节点上。因此,横梁的间距等于主桁梁的节间长度2.5m。横梁的跨度等于两片主桁架的中心距离5m。 纵梁的间距与桥面系的活荷载有关,并影响桥面板的厚度。桥面板采用等厚度,故纵梁沿着横梁的跨度方向均匀布置。梁支承在横梁上,其跨度即为横梁的间距
9、2.5m。经初步计算,纵梁间距采用500mm,面板厚度为10mm。2.4 联结系的布置 2.4.1 纵向联结系 由于引桥的高度为2.5m,因受通车净空条件的限制(净空高度为5m)不能设上平纵联只能在两主桁架下弦杆之间的平面内设置下平纵联,用以承受风荷载和增加钢引桥的抗扭刚度。下平纵联采用交叉腹杆式 ,其弦杆即利用两主桁梁的下弦杆兼之,横梁兼作下纵平联的竖杆。 2.4.2 横向联结系 引桥为开敞下承式钢引桥,由于使用要求,在两主桁架之间的横剖面上不允许布置横向联结系。为了保证主桁架上弦平面外的稳定性,在主桁架的每个节点处布置三角撑式的横向联结系。 图27 钢引桥结构布置图2.5 支座形式 钢引桥
10、靠趸船端的支座采用滚轮形式,靠桥墩端的支座采用弧面滑动形式。钢引桥两端设锚栓拉环分别与趸船和桥台联结。3 桥面系设计 3.1 桥面板纵梁间距L10.5m,横梁间距L2 2.5m;6t汽车最大轮压P=2100kg。后轮着地宽度b=50cm; c=20cm。 d =53.9cm当后轮作用在板跨中央时,在该处产生最大弯矩。L2/L1=2.5/0.5=5,c/b=20/50=0.4,由附录七表7查得=3.0,=1.0,=1.427,= 0.457,又=0.1,则 MX= =218.33 My= = 155.4故每厘米宽度桥面板的最大弯矩: Mx=0.5×(M1+1.1MX)由于有汽车荷载时,
11、不考虑均布荷载,即M1=0。所以 Mmax=0.5×1.1×218.33=120.08 桥面板厚度 0.67取厚度为0.7cm。 3.2 纵梁设计 3.2.1 尺寸及荷载 纵梁的计算跨度L 2.5m,纵梁的间距L1a 0.5m, 图32 纵梁计算简图(a)产生最大弯矩车轮位置图(b)产生最大剪力车轮位置图在一根纵梁上可能出现的最大荷载为6t汽车后轮作用在梁上。 活荷载:P=4200/2=2100公斤静荷载q:面板自重0.007×0.50×7850=27.48 kg/m;纵梁自重(初估用I16a)=20.5kg/m故: q=27.48+20.5=47.98
12、 kg/m 冲击系数取1.1 3.2.2 内力计算纵梁为支撑在横梁上的简支梁,在汽车荷载作用下,当汽车后轮作用在纵梁跨中央时,纵梁产生最大弯矩,见图31,当后轮作用在纵梁端部时,梁支承产生最大剪力,见图32。Mmax= (1+)+q=174373kgcmQmax= (1+)P+L=2790kg3.2.3 截面选择需要Wx=Mmax/ =109cm2选用I16:=141cm3;=1130cm4;=13.8cm;=0.60cm;q=20.5kg/m;h=16cm。强度验算:弯应力=1236kg/cm2 < =1600kg/cm2剪应力=336kg/cm2 < =1000kg/cm2整体
13、稳定性验算因纵梁上翼缘与桥面板连续焊接,纵梁不致丧失整体稳定,故验算略。挠度验算:f = + = 0.298cm<1cm挠度符合要求3.3横梁设计 横梁为支承在主桁梁节点上的简支梁,计算跨度即为两主桁架的中距L5m,横梁的间距为2.5m 3.3.1内力计算 (1) 汽车荷载人群荷载及6t汽车前轮荷载均不是控制情况,根据结构力学得知,6t汽车两后轮位置如图33所示,即两后轮荷载的合力与后轮对称于横梁跨中时,在横梁上离跨中较近之后轮处产生最大弯矩。 RA=2100×1.1×(1.225+2.925)×=1917 kg Mmax=1.1×2.075RA=
14、1.1×2.075×1917=4376 kgm跨中弯矩MC=2.5×1917-1.12×1000×.425=3811kg m当一个后轮离桥面边缘为0.5米时,在横梁上产生最大剪力: Rmax=1.1×2100×(2.8+4.5)×=3373 kgm(2) 恒载 桥面板和纵梁的自重是通过纵梁支座作用于横梁上,由于纵梁的间距较密,故可将横梁上承受的集中荷载化为均布荷载计算。纵梁及面板自重 20.5+27.48=47.98kg/m纵梁反力 47.98×2.5=120kg q1=120/0.5=240kg/m横梁
15、初估用I25a,横梁自重q2=38.1kg/m q=q1+q2=240+38.1=278.1kg/m RA=q L=695.2kg M=2.075×695.20.5×278.1×2.075×2.075=843.8kg.m=4376+844=5220kg.m =3373+695=4068kg 2 截面选择需要 =5220/1600=326cm3 采用 I25a W=402 cm3 ; I=5020cm4; =21.6cm; =6.0mm; =38.1kg/m 3 截面验算 (1)强度验算 弯应力 =1299kg/cm2 < =1600kg/cm2 剪
16、应力 =269kg/cm2 < =1000kg/cm2 (2)整体稳定性验算 由于采用等高连接,桥面板和纵梁及横梁的上翼缘焊牢,整体稳定性有保证,可不比验算。(3) 挠度验算 1 汽车荷载作用 在两个轮压P作用下,梁的跨中挠度可由下式求得: = 0.81cm 2 恒载作用:=0.21cm=1.02cm < =cm挠度符合要求。3.4 端横梁设计端横梁需要考虑千斤顶落梁的可能性,设千斤顶在端横梁下离支座1米处。桥重 G=q B L由任务书选取钢引桥单位面积自重为q=1.8KN/;桥宽B=5m,在计算桥重时取桥长L=30.6m。所以 G=0.18×5×30.6=27
17、.54 t又落梁时钢引桥两端的端横梁下各设置有两个千斤顶,故,每个千斤顶支承荷载Q=×27.54×1.3=8.95 t M=8.95×1=8.95 tm需要 =559.4cm3 采用I28b W=534cm3 =1676kg/cm2 1.054主桁梁设计4.1 主桁架的计算简图主桁架采用平行弦杆式简支桁架,腹杆布置为三角形附加竖杆式,见图2-2。计算跨度L=30m,节间长度d=2.5m,桁架高度h=2.5m,斜杆倾角 =45°,桥面宽度B=5m。4.2 节点荷载恒载钢引桥结构自重:q=1.8KN/m²结构自重的节点荷载:P´=0.5q
18、db=0.5×0.18×2.5×5=1.125t4.2.2人群荷载:q=450kg人群荷载的节点荷载:P´´=0.5×0.45×2.5×5=2.813t4.2.3汽车荷载每个前轮重1.8/2=0.9t,每个后轮重4.2/2=2.1t,冲击系数取1.1车轮靠近桁架0.5m时,对桁架内力产生最大影响,见图4-1 图4-1 汽车荷载在横向最不利位置图后轮作用对主桁架产生的最大节点荷:P1=2.1×(2.8+4.5)÷5=3.1t前轮作用对主桁架产生的最大节点荷:P2=0.9×(2.8+4.5
19、)÷5=1.3t4.3 杆力计算4.3.1恒载 桁架每个节点作用单位力时,杆件内力见图4-2, 图4-2 桁架杆件内力系数(当节点荷载为P时)当考虑自重时,钢引桥节点载荷P=1.125t,桁架杆件内力见图 4-3。 图4-3恒载作用桁架杆件内力4.3.2汽车荷载 在桁架各杆件中产生最大内力时的车轮位置见图4-4当汽车后轮位于节点b时,x=2.5m,见图4-4(a),在下弦杆Ac及端斜杆AB中产生最大内力。左支点反力RA=(27.5P3´+23.5P3´´)/L=(27.5×3.1+23.5×1.3)/30=3.9t下弦杆NAC=Ra&
20、#215;x/h=3.9t端斜杆Nab=-2RA=-5.5t 同理可求其他杆件内力,见图4-5。图4-4 桁架杆件产生最大内力时的轮压位置图 (a)AB及Ac杆;(b)Bc及BD杆;(c)cD及ce杆;(d)De及DF杆; (e)eF及eg杆;(f)Fg及FG杆;(g)Fg杆图4-5 汽车-6级荷载作用下桁架内力图4.3.3人群荷载 人群节点荷载P2=2.813t,当人群荷载布满全桥时,桁架各弦杆的内力最为不利,各弦杆的内力值可将弦杆内力系数(见图4-2)乘上人群节点荷载P2求得见图4-6;但对于桁架斜杆,最不利的荷载位置应根据各斜杆的影响线而定,见图4-7,从而求得斜杆内力。沿桥跨单位长度上
21、的人群荷载q=0.452.5=1.125t。图4-7 人群荷载作用下桁架斜杆影响线 (a)AB杆;(b)Bc杆;(c)cD杆;(d)De杆;(e)eF杆;(f)Fg杆;(g)Fg杆 图4-6 人群荷载作用下桁架杆件内力图4.3.4内力组合具体见表4-1。桁架杆件内力计算表 表4-1杆件恒载产生的内力(t)汽车荷载产生的内力(t)人群荷载产生的内力(t)合计上弦BC-11.3-7.7-28.1-39.4CD-11.3-7.7-28.1-39.4DE-18.0 -12.1 -45.0 -63.0 EF-18.0 -12.1 -45.0 -63.0 FG-20.3-13.4-50.6-70.9下弦A
22、b6.24.315.521.7bc6.24.315.521.7cd15.210.338.0 53.2de15.210.338.0 53.2ef19.713.2 49.268.9fg19.713.2 49.268.9斜杆AB-8.7-6.1-21.9-30.6Bc7.145.418.0 25.1cD-5.56-4.8-14.6-20.2De3.964.311.68.3eF-2.36-3.7-8.9-6.1Fg0.83.26.54.0 -2.6-4.5-1.6竖杆Bb1.133.412.84.54Cc0000Dd1.133.412.84.54Ee0000Ff1.133.412.84.54Gg000
23、0注:1.汽车荷载包括冲击荷载。2.在就算桁架杆件内力时,假定汽车荷载和人群荷载不同时作用。4.4杆件截面选择现以上弦为例说明如下:假定上弦全场截面不变,按上弦最大内力Nmax=-70.9t计算。Lx=250cm,Ly=250cm(每个人节点设有横向三角撑),采用2140×12,A=2×32.5=65cm2.,Rx=4.31cm,Z0=3.90cm。设节点板厚度采用=10mm,Ry=6.16cm, x=250/4.31=58.0<=100,=0.851, y=250/6.16=40.6。=N/A=70900/(0.851×65)=1282kg/cm2.<
24、;1600 kg/cm2. 由于半穿式钢引桥无上平纵联,在横向联结系图4-8 上弦杆截面设计完毕后,还须对上弦杆进行稳定性验算,故这里值宜偏低。 桁架各杆件截面选择结果见表4-2。桁架杆件截面选择表 表4-2杆件 计算长度(cm)计算内力(t)截面型式与尺寸(双角钢)截面积(c)回旋半径(cm)长细比 计算应力(kg/c)名称编号LxLyRxRyxy上弦BC250250-39.4140×12654.316.165840.60.8511282CD250250-39.4DE250250-63.0 EF250250-63.0 FG250250-70.9下弦Ab25025021.7125
25、215;1048.83.855.526545.311412bc25025021.7cd25025053.2de25025053.2ef25025068.9fg25025068.9斜杆AB354354-30.6125×1048.83.855.5292640.657954Bc28335425.175×823.0 2.283.50 12410111091cD283354-20.290×1034.32.263.541251000.4321363De2833548.375×823.0 2.283.50 1241011360eF283354-6.175×8
26、23.0 2.283.50 1241010.439604Fg2833544.0 75×823.0 2.283.50 1241010.439396283354-1.675×823.0 2.283.50 1241010.439竖杆Bb2002504.5475×823.0 3.50 3.50 5771.51197Cc2002500Dd2002504.54Ee2002500Ff2002504.54Gg20025004.5节点连接焊缝计算节点板厚度采用10mm。焊条采用E43, 脚焊缝容许应力hL=1200kg/cm2.。4.5.1 杆件端部连接焊缝斜杆AB N=-30.6
27、t,选用截面为2125×10。每个角钢需要的焊缝面积AF=30600/(2×1200)=12.8cm2肢背Af´=0.7Af=0.7×12.8=8.9 cm2肢尖Af´´=0.3Af=0.3×12.8=3.9cm2肢背焊缝 设h´f=10mm,l´f= Af´/0.7h´f=12.7cm,取13cm。肢尖焊缝 设h´´f=8mm,l´´f= Af´´/0.7h´´f=7.0cm,取9cm。其他杆件亦均为等肢
28、角钢,肢背肢尖的面积各按0.7和0.3分配,计算结果见表4-3。桁架杆件焊缝计算表 表4-3杆件名称杆件编号计算内力(t)角钢尺寸每个角钢所需焊缝面积(cm2.)拟定的焊缝尺寸(mm)肢背肢尖Af Af´Af´´h´fl´fh´´fl´´f斜杆A BB cc DD ee FF g30.625.120.28.36.14.0125×1075×875×1075×875×875×812.810.58.43.52.51.78.97.45.92.51.81.
29、23.93.12.51.00.70.510888881301501201008080866666909080606060竖杆4.575×81.91.30.6670660上弦杆BC39.4140×1216.511.64.9101808100下弦杆Ab21.7125×109.16.42.7101108704.5.2 弦杆与节点板的连接焊缝以节点D为例说明如下:NCD=-39.4t,NDE=-63t,N=63-39.4=23.6tAF=N/2hL=9.8cm2肢背焊缝Af´=0.7Af=0.7×9.8=6.9cm2设h´f=8mm,l
30、80;f= Af´/0.7h´f=6.9/(0.7×0.8)=12.3cm肢尖焊缝Af´´=0.3Af=0.3×9.8=2.9cm24.5.3 弦杆的拼接 上弦杆和下弦杆的拼接计算从略,拼接构造图如图4-9和图4-10所示。 图4-9上弦杆拼接图4-10 下弦杆拼接4.6 挠度验算结构自重的节点荷载: P1=1.125t人群荷载的节点荷载:P2=2.813t(按布满全跨计算)汽车后轮对主桁架产生的最大节点荷载:P3=3.1t。汽车前轮对主桁架产生的最大荷载:P3=1.3t。按汽车后轮位于跨中央节点g时,计算主桁架挠度,见表4-4 主桁
31、架挠度计算表 表4-4杆件截面积A(cm2)长度l(cm)L/A单位力作用在跨中央时内力每个节点作用单位力时内力汽车荷载作用下的内力(t)SLSP(t)SLSPL/A上弦B CL KC DK JD EJ IE FI HF GH G65.02503.85-1-1-1-1-2-2-2-2-3-3-10-10-10-10-16-16-16-16-18-18-4.74-4.06-4.74-4.06-9.48-8.12-9.48-8.12-12.18-12.18+38.5+38.5+38.5+38.5+123+123+123+123+208+208+18.25+15.63+18.25+15.63+72.
32、99+62.52+72.99+62.52+140.68+140.68下弦A bM lb cl kc dk jd ej ie fi hf gh g48.82505.12+0.5+0.5+0.5+0.5+1.5+1.5+1.5+1.5+2.5+2.5+2.5+2.5+5.5+5.5+5.5+5.5+13.5+13.5+13.5+13.5+17.5+17.5+17.5+17.5+2.37+2.03+2.37+2.03+7.11+6.09+7.11+6.09+11.85+10.15+11.11+10.15+14.1+14.1+14.1+14.1+103.5+103.5+103.5+103.5+224+
33、224+224+224+6.07 +5.20 +6.07 +5.20+54.60+46.77+54.60+46.77+151.68+129.92+142.21+129.92斜杆A BM LB cL kc Dk JD eJ ie Fi HF gH g48.848.823.023.034.328.223.023.023.023.023.023.03547.267.2615.415.410.312.615.415.415.415.415.415.4-0.707-0.707+0.707+0.707-0.707-0.707+0.707+0.707-0.707-0.707+0.707+0.707-7.75
34、-7.75+6.35+6.35-4.94-4.94+3.52+3.52-2.10-2.10+0.71+0.71-3.35-2.87+3.35+2.87-3.35-2.87+3.35+2.87-2.31-2.87+1.51+2.87+39.8+39.8+69.2+69.2+35.97+44+38.1+38.1+22.9+22.9+7.7+7.7+17.19+14.73+36.47+31.25+24.40 +25.57+36.47+31.25+25.15+31.25+16.44+31.25竖杆B bL lC cK kD dJ jE eI iF fH hG g23.025010.9000000000
35、00+1+100+1+100+1+1000000000+0.56000000000000000000000000和2863.771720.57按汽车后轮位于跨中央节点g时,计算主桁架挠度.由自重引起的挠度:f1=1.125×103×2871.8/2.1×106=1.54cm由人群荷载引起的挠度 :f2=2.813×103×2871.8/2.1×106=3.85cm由汽车荷载引起的挠度:f3=420×4186.8/2.1×106=0.84cm最大挠度fmax= f1+ f2=1.54+3.85=5.39cm>3
36、000/700=4.3cm,不符合要求。五、联结系设计5.1 横向联结系 本钢引桥采用敞开下承式桁架,为了增加侧向刚度和抗扭刚度,减小上弦架的自由长度,保证受压弦架的稳定性,在桁架的每个节点上布置三角支撑式横向联结系,组成开口刚架(见图5-1)图5-1三角支撑式横向联结系开口刚架的底即为桥面系横梁,两侧立柱即为桁架竖杆,用斜撑杆加固以增加抗弯能力。开口刚架在受侧向力时,支承在下弦平面纵向联结系上,开口刚架应能承受作用在其顶上的侧推力,其值等于2%上弦的最大内力。P=2%N=0.02×70.9=1.418t,加上风力,取P=1.5tAC=0.75h=0.75×250=187.
37、5cm,AB=198cmBCD部分为实腹板,=10mmNAB=1500=±4750kg, NAC=1500×3=±4500kg在横梁中的弯矩M=1500×(250)=351000kg·cmAB杆:N=±4750kg,L=198cm采用75×8, A=11.5cm2,=1.47cm =135<200,𝜑=0.374= =1100kg/cm2<0.85𝜎=0.85×1700=1440 kg/cm2AC杆:AC杆即为桁架竖杆,N=9480+4500=13980kg 或N=-45
38、00kg采用275×8十字形组合截面,A=2×11.5=23.0cm2,=3.50cm=53.6, 𝜑=0.87 =608kg/cm2<1700kg/cm2横梁: 最大弯矩 M=1045800+351000=1396800 kg·cm I32a的W=692 cm2 =2030kg/cm2>𝜎=1700kg/cm2 横梁改用I36a, W=875cm3, g=59.9 kg/m =1600kg/cm2<𝜎=1700kg/cm25.2 纵向联结系 纵向联结系设在下弦平面内,其弦杆即为两主桁架的下弦杆,其
39、竖杆即为桥面系横梁,另外布置交叉腹杆,形成米字形的腹杆体系,见图5-2。纵向联结系的作用为增加引桥的侧向刚度和抗扭刚度,承受横向荷载如风荷载或上弦失稳时的偶然荷载等。图5-2 下弦平面纵向联结系风荷载 W=1.4𝐾1𝐾2𝑊0 式中 𝐾1风压高度变化系数,离正常水位高度10米时,𝐾1=1; 𝐾2地形及地理条件系数,沿海海面,𝐾2=1.31.5,取1.5; 𝑊0基本风压值,取90kg/m2。 W=1.4×1×1.5×90=189 kg/m2设
40、迎风面积为50%桁架轮廓面积,则作用在下弦平面纵向联结系上的风压力为: 𝑊=×189×2.5=236.25 kg/m2 风压节点荷载: 𝑃1=236.25×2.5=590.63 kg由于上弦失稳在下弦产生的侧向节点荷载为: 𝑃2=2%𝑁=0.02×70900=1418 kgP=𝑃1+𝑃2=590.63+1418=2008.63 kg 在下弦杆中产生的最大拉力为: N=18077.67 kg下弦杆最大拉应力: =1782kg/cm2 <1.25ҵ
41、90;=1.25×1700=2130𝑘g/𝑐m2 交叉腹杆只考虑受拉斜杆有效,受压斜杆因失稳而不起作用,斜杆最大拉力为: N=×=15625.83kgA=9.19 cm2 采用75×8,A=11.5cm2, =1.47cm,=2.28cm=1358.77kg/cm2<𝜎=1700kg/cm2 =·=115<=2005.3 主桁架上弦杆的侧向稳定性计算 半穿式钢引桥主桁的受压弦杆应按中心受压杆验算在桁架平面外的稳定性。其自由长度𝐿0=𝛼L, 𝛼值根据值由表9-2确定,其中=. 又开口刚架顶点由于单位水平力作用所产生的一个弦杆最大水平位移,
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