中南大学钢桥课程设计 - 图文(5)

2019-03-10 14:13

三、主桁杆件截面检算

主桁杆件截面检算结果列于表4。下面选择有代表性者加以说明。 1. 受拉杆件(以下弦杆E2E4为例)

由表1知:控制计算内力为4442.58KN;疲劳检算内力值为4370.23KN, (1)刚度计算

由表3计算,下弦杆E2E4,?x?81,?y?47。

?max?81?????100

(2)强度计算

由表3得下弦杆E2E4的净面积Aj?272.16cm2

N4442.58?10?3????163.32MPa?????200MPa ?4Aj272.16?10(3)疲劳检算

?max?minNmax4370.23?10?3???160.58MPa Aj272.16?10?4Nmin1085.38?10?3???39.87MPa Aj272.16?10?4根据《桥规》,疲劳应力为拉—拉构件时,简算公式为:

rdrn(?max??min)?rt[?0]

式中:[?0]—疲劳容许应力幅;

rd—双线桥的双线系数;

rn—损伤修正系数; rt—板厚修正系数。

查规范表3.27-1得下弦杆E2E4的疲劳容许应力幅类别为Ⅲ,查表3.27-1知其疲 劳容许应力幅为[?0]?130.7MPa;

对于单线铁路rd?1;

桥梁跨度为76m?20m,取rn?1; 下弦杆E2E4板厚rt?25mm,取rt?425425==0.99。 t2619

代入简算公式:rdrn(?max??min)?1?1?(139.78?34.72)?105.06MPa

?rt[?0]?0.99?130.7?129.39MPa

'2. 受压杆件(以上弦杆A3A3为例)

'由表1计算知上弦杆A3A3在主力或附加力作用下均只受压力。由表1得计算内力为主力

控制,N??4590.22kN?m (1)刚度计算

由表3计算,上弦杆A'3A3,?x?82,?y?49。

?max?82?????100

(2)强度计算

由表3得上弦杆A'3A3的净面积Aj?399.36cm2

NA?4620.01?10?3??10?4?115.68MPa?????200MPa j399.36?(3)整体稳定检算

?max??x?82,查《桥规》表3.2.6,按照线性内插计算得:

容许应力折减系数?1?0.529

容许应力:?1????0.529?200?105.88MPa;

N4620.01?10?3计算应力:??A?10?4?105.04MPa??1???=105.88MPa m439.84?(4)局部稳定检算

a、水平板

按照《桥规》,查表5.3.3,当??50时,水平板的宽厚比最大值为??b2????0.4???10?0.4?82?10?42.8 ?2b22??46?3.6??b?22.8?13.86??2???

2?b、竖板

按照《桥规》,查表5.3.3,当??50时,竖板的宽厚比最大值为

??b3????0.14??5?0.14?82?5?16.48 ?3?

20

b3?3

??b?(46?2.8)?6??3?

2?3.6??3?3. 拉弯杆件(吊杆A2E2)

由于本设计中无桥面系设计,即无挂杆的主平面外弯矩,因此挂杆只按照强度等进行检算。

(注:按设计要求需对交汇于E2节点的所有杆件进行截面检算,除上述下弦杆

E2E4、吊杆A2E2外的其它杆件,其强度、刚度、局部稳定性、整体稳定性以及

疲劳验算的方法均相同,检算过程不再累述,检算结果详见表4) 四、杆端高强螺栓计算

按照《钢桥规范》第6.1.1条,每个高强度螺栓的容许抗滑承载力计算式为:

P?m?0N1?0.45?200??52.94kN K1.7式中: P—高强螺栓的容许抗滑承载力;

m—高强螺栓连接处的抗滑面数;

?0—高强螺栓连接的钢材表面抗滑移系数,不大于0.45;

N—高强螺栓的设计预拉力,M22为200kN;

K—安全系数,采用1.7。

主桁腹杆杆端高强度螺栓个数n应满足n?[N]为杆件的承载力,对于主桁杆件:

[N]。 P受拉杆件:[N]?Aj[?]; 受压杆件:[N]?Am?1[?];

受拉压杆件:[N]?max{Aj[?],Am?1[?]}。

取若干杆件举例说明: 1. 拉杆E2E4:

杆件承载力[N]?5443.2kN 螺栓数个n?[N]?102.8; p21

2. 压杆A3A3':

杆件承载力[N]?5480.4 螺栓数n?[N]p?103.5个; 3. 拉压杆A3E4 螺栓数n?[N]p?70.2个。

22

主桁杆件检算表 表4

刚度 杆件名称 ?max [?] 强度 ? [?] 局部稳定 水平板 b2/?2 3 29.43 42 13.86 42.8 整体稳定 计算应力 ?II ?I 5 Mpa -141.266 -109.993 疲劳 容许应力 ?1[?] 7 Mpa 148.8 134.6 rdrn(?max??min) 高强螺栓 rt[?0] 竖板 b3/?3 4 9.29 16.2 6 16.48 杆件承载力 10 kN 4143.78 5480.4 4046.4 5443.2 3718.4 2517.7 3718.4 2115.2 413.28 螺栓个数 需要 实有 11 个 78.3 103.5 76.4 102.8 70.2 47.6 70.2 40.0 7.8 12 个 132 132 136 136 96 96 96 72 72 项次 单 位 A1A3 1 80 100 82 100 82 100 81 100 106 180 94 100 96 100 150 180 150 150 2 Mpa -141.27 200.00 -109.99 200.00 106.69 200.00 152.99 200.00 127.52 200.00 -74.88 200.00 54.05 200 89.22 200.00 -28.28 200.00 6 Mpa 8 Mpa 66.09 105.07 83.81 52.21 39.94 62.39 9 Mpa 129.39 129.39 129.39 113.86 129.39 129.39 上弦杆 A3A3' E0E2 34.33 47.6 42.8 70 下弦杆 E2E4 A1E2 8.92 18.16 7.81 26 -74.8792 96.6 中间斜杆 E2A3 A3E4 A1E1 A3E3 A2E2 A4E4 -28.282 32.8 竖杆 23


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