NH2?106.6?2229613.8?22?PHL?a?b?FHL1.109?2.051??????????10912Nabr1?128?1.109?2.051?1.166?128?(2) 小车在跨端,跨端水平剪切力
FCH?'FHL2e?106.6?221.36????PH?1?1???9613.8??1???10192NL?222???
二、偏斜侧向力
在偏斜侧向力作用下,桥架也按水平刚架分析,计算简图如(24)
计算系数为 rs?1?KI13SI2'?1?4.102?1.316?101093?22?1.731?10?1.4725
(1) 小车在跨中,侧向力 Ps1?18470N 超前力为 Pw1?Ps1BL?18470?6.322212?5306N
端梁中点的轴力 Nd1?Pw1?2653N
端梁中点的水平剪切力
?1a?1.109?1?Fd1?Ps1??'??18470?????5844N
?24.102?1.4725??2Krs?副主梁跨中的水平弯矩 Ms
Ms?Ps1?a?Fd1?b?Nd1?L2?18470?1.109?5844?2.051?2653?222?3286N?m副主梁轴力 Ns1?Ps1?Fd1?18470?5844?12626N
副主梁跨中总水平弯矩为 My?MH?MS?32964?3286?36250N?m (2) 小车在跨端
26
侧向力为 Ps2?29438N 超前力 Pw2?Ps2BL?29438?6.3222?8457N
端梁中点的水平剪切力
?1a?1.109?1?Fd2?Ps2??'??29438?????9314N
2Kr24.102?1.4725??s??副主梁跨端的水平弯矩
Mcs?Ps2?a?Fd2?b?29438?1.109?9314?2.051?51750N?m
副主梁跨端的水平剪切力为 Fcs?Fw2?Nd2?12Pw2?12?8457?4228.5N副主梁跨端总的水平剪切力为 FCH?FC'H?Fcs?10192?4228.5?14420.5N
27
第三章 主主梁计算
§3.1 强度校核
1.需要计算主梁跨中截面危险点①、②、③的应力,见图(24) (1) 主腹板上边缘点①的应力
主腹板边至轨顶的距离为 hy?170?18?188mm 主腹板边的局部压应力为 ?m?MxyIx?4Pj?2h?y?50??1?1.171?309015?2?188?50??183?47.19MPa
垂直弯矩产生的应力 ?01?7781153?10??2436?1257?18?1.59?10311?56.82MPa
水平弯矩产生的应力 ?02?MyxIy?207616?10??1087?64?9?1.209?1011?1.77MPa
惯性载荷与侧向力对主梁产生的轴向力较小且作用方向相反,应力很小,故不计算。
主梁上翼缘的静矩为
Sy??0B1?y1?0.5?0??18?2530??1179?0.5?18??53281800mm
3主腹板上边的切应力为
??FpSyIx???Tn2A0?1?656605?532818001.59?10??18?12?11?762255?1032?5351034?18?11.29MPa
28
点①的折算应力 ?0??01??02?56.82?1.77?58.59MPa
???0??m??0?m?3?222?58.59?47.19?47.19?58.59?3?11.29222?57.25MPa<???Ⅱ 满足要求
?2? 点②的应力
??Mxy2Ix?Myx2Iy?7781153?10?12571.59?10113?207616?10?12391.209?10113?63.64MPa????Ⅱ
满足要求 (3) 点③的应力
下翼缘板与副腹板连接处的外侧表面应力
?M??1.15???x?y2?18?Ix3?My?x2?50??Iy???3
?7781153?10?1239207616?10?1189??1.15?????72.08MPa???11111.59?101.209?10???Ⅱ满足要求
(3) 主梁跨端的切应力 1) 主腹板
承受垂直剪力FR及Tn1,故主腹板中点切应力为
??1.5FRhd???Tn12A0?1?1.5?15297381264??14?12??1385919?1032?2837066?14?87.27MPa????Ⅱ?101.3MPa满足要求
2) 翼缘板 (承受水平剪切力) 主梁跨端的水平剪切力 FCH?38741N 跨端内扭矩 Tn1?1385919N?m
??1.5?3874118??2530?2326??1385919?1032?2837066?18?14.23MPa????Ⅱ?96.94MPa
§3.2 主主梁疲劳强度校核
29
桥架工作级别为A8,应按载荷组合Ⅰ计算主梁跨中的最大弯矩截面E的疲劳强度。由于水平惯性载荷产生的应力很小,为了计算简明而忽略惯性应力求截面E的最大弯矩和最小弯矩,满载小车位于跨中E点, 则 Mmax?Mx?7781153N?m 空载小车位于右侧跨端时,见图(26),
左端支反力为
FR1?P1?'b?c2L?P2'c2L?88290?4.7822?88290?0.722222?21992N
Mmin?Mq??4Fq1L2?1228233?1.171?21992??1511512N?m1.验算主腹板受拉翼缘焊缝④的疲劳强度,见图(24)
?max?Mmax?y2??0?IxMmin?y2??0?Ix?7781153?10??1257?18?31.59?10311?60.63MPa
?min??1511512?10??1257?18?1.59?1011.7860.6311?11.78MPa
应力循环特性 r??min?max??0.1943?0
根据工作级别A8,应力集中等级K2及材料Q235,查得???1??63.0MPa, 焊缝拉伸疲劳许用应力为
??rt??1.67???1?????1??1??1??r0.45?b???1.67?63.063.0?1??1?0.45?370????0.1943??119.66MPa
?max???rt? 合格
30