单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 11
下弦杆弯矩
M1?0.4T/2*h?227.81?0.37?0.4?33.72KN.m端斜杆弯矩M2?0.7M?59.00KN.m
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
18?1.157
40?74.618?0.32775 吊杆：1??f?1?40?14.92弦，斜杆：1??f?1?E2E4:Nnmax?Np?(1??f)Nk?1025.46?1.157?2586.44?4017.97Nnmin?Np?1025.46KN
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=72.5858KN 当L=14.92m和a=0.5时，k=60.988KN\\m
由活载产生纵梁对横梁的作用力Nk?k???60.988?7.46?454.97KN
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 12 B?c5.75?2)?72.5858?()?136.098KN.m 22B?c5.75?2)?454.97?()?853.07KN.m 由静活载产生的简支梁弯矩Mk?Nk(22由恒载产生的简支梁弯矩Mp?Np(冲击系数1???1.51
横梁??Np72.58581??0.1057,??1?(0.3247?0.1057)?1.0365Nk(1??)454.97?1.516
3ui(2?0.5?)b?3is3ui(2?0.5?)b?3is横梁Mpk?Mp??（1??）Mk?136.098?1.0365?1.51?853.07?1471.25KN/mMBp?MpMBpk?Mpka?c187.5?200??0.6739B575L503.1??1??0.5234L961.25ib?1136.06Ecm,is?66.19Ecmu?MBp??0.6739?136.098?8.380KN.m1136.06E(2?0.5?0.5234)??366.19E3??0.6739?1417.25?87.26KN.m1136.06E(2?0.5?0.5234)??366.19E3
MBp 第五节 主桁杆件内力组合 1主力组合
NI?Np??(1??)Nk?Ns,例如A1A3：NI??781.2?2506.59?31.624??3319.414E4A5:NI??82.98?872.95??955.93KN,N?603.11KN1I
2主力和附加力组合
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 13 以A1A3,E2E4为例A1A3：主力N1??3319.141KN，附加风力Nw??123.34KN主力?横向附加力Nii??3319.141?123.34??3442.48KNN11?3442.48N1????2868.734??3319.141KN（绝对值取大，故主力控制设计）。111.21.2E2E4：主力N1?4541.37KN，附加风力Nw?535.659KN 主力?横向附加力Nii?4541.37?535.659?5077.029KNN115077.029N1???4230.8575?4541.37KN（主力控制）111.21.2主力?纵向附加力（制动力）Niii?4541.37?220.08?4761.45KNN114761.45N1???3809.16?4541,37KN（主力控制）111.251.25
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 14 表 2.1 主桁杆件内力计算
仅有轴 力杆件 影响线 杆件名称 加载 顶点 ? 总面 面积 l ? ?? 长度 位 积 m 1 2 m 3 m 4 恒载 活载 摇摆力 附加力 内力组合 疲劳计算内力 吊杆 下端 弯矩 M B N p kN 5 k kN/m 6 N =k? k kN 7 1+? (1+?)N k kN 8 9 a a -a max ? ?(1+?)N k kN N S kN 14 单位 项次 N C=max{ + + 主 风 主 制 主 主力 + + 风 主 制 桥门架 N =N +(1 N ,N /1. 平纵联风 制动力 N =N +(1 n p N =N 弯矩 N =N + 弯矩 I II 风力 1+? I p II I+ III I f N N 力 W +? )N /1.2 T f k N ' MIII 2,N III +?)N +N (N ') M N W II k S N W W T 5} kN kN kN kN kN kN?m kN kN?m kN kN 15 16 17 18 19 20 21 22 23 -3319.41 -4872.54 2284.98 33.72 4761.45 5515.78 59.00 2578.24 1.16 2433.39 534.36 1.16 4541.37 1.16 5301.30 1.16 1791.45 4025.73 4726.35 24 25 kN?m 26 10 11 12 13 0.200 -43.40 -43.40 -781.20 46.33 -2010.72 1.244 -2501.34 0.3123 0.0124 1.0021 -2506.59 -31.62 -123.34 上 A1A3 00 弦 杆 A3A5 74.60 0.400 -65.11 -65.11 -1171.98 45.03 -2931.90 1.244 -3647.28 0.3213 0.0034 1.0006 -3649.47 -51.09 -199.24 E0E2 74.60 0.100 24.41 24.41 439.38 47.75 下 弦 E2E4 74.60 0.300 56.97 56.97 1025.46 45.40 杆 E4E4' 74.60 0.500 67.82 67.82 1220.76 44.56 1165.58 1.244 1449.98 0.3030 0.0217 1.0036 1455.20 165.42 300.21 2586.44 1.244 3217.53 0.3187 0.0060 1.0010 3220.75 295.16 535.66 3022.06 1.244 3759.44 0.3247 0.0000 1.0000 3759.44 321.10 582.75 -108.69 -3319.41 -3442.75 -4872.54 -5071.77 63.94 224.98 2060.00 2424.14 220.08 4541.37 5077.03 214.48 5301.30 5884.05 -3221.79 -3330.48 131.49 2578.24 E0A1 74.60 0.100 -41.51 -41.51 -747.18 47.75 -1982.10 1.244 -2465.73 0.3030 0.0217 1.0036 -2474.61 A1E2 66.31 8.29 58.02 16.58 49.73 24.87 41.44 33.16 0.100 32.80 -0.51 -25.11 2.05 18.45 -4.61 -12.81 8.20 32.29 581.22 48.68 79.22 1596.70 -40.40 1.244 1986.29 0.2926 0.0321 1.0054 1997.02 -50.26 -11.5643 11.8890 2.9815 -149.85 -1555.91 0.2668 0.0579 1.0097 -1571.00 162.02 -2.5619 2.8866 1.4811 239.97 斜 杆 E2A3 0.100 -23.06 -415.08 49.81 -1250.73 63.53 51.20 58.20 52.79 54.80 60.99 130.24 944.64 -268.30 -676.24 449.36 -149.85 -1986.08 239.97 1446.34 -393.35 -955.93 603.11 836.15 -149.85 1.16 1.244 -1986.08 1.16 -1865.93 239.97 1.16 -264.00 1344.90 -62.11 -867.42 438.28 739.42 8.38, 87.26 A3E4 0.100 13.84 249.12 1.244 1175.13 0.2120 0.1127 1.0188 1197.22 -333.77 -0.7464 1.0711 1.1785 -393.35 -841.24 559.00 0.0986 0.2261 1.0377 -872.95 -0.1484 0.4731 1.0789 603.11 0.1954 0.1293 1.0216 701.87 1446.34 1.16 -393.35 1.16 -955.93 1.16 603.11 836.15 1.16 1.33 E4A5 0.100 -4.61 -82.98 1.244 竖 EiAi 14.92 0.500 7.46 杆 7.46 134.28 454.99 1.510 687.03 单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 15 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＝430.08cm2
栓孔削弱面积 ΔA＝2×4×3.2×2.3＝58.88 cm2
净截面面积 Aj＝Am-ΔA＝430.08-58.88＝371.2 cm2 2 刚度验算
Iy?2?11?3.6?463??41.2?2.43?58449.06cm4 1212杆件自由长度
ry?IyAmlyry??58449.06?11.66cm430.08
?y?746?63.98,11.66通过验算。
?x??y,无需验算。 3 拉力强度验算
?j?N15301.304?10??142.5??[?]?200MPa Aj371.2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＝1220.8kN、Nmax＝4726.35kN 得