鋼桁架橋計(jì)算書畢業(yè)設(shè)計(jì).docx

目錄1.設(shè)計(jì)資料11.1基本資料11.2構(gòu)件截面尺寸11.3單元編號(hào)31.4荷載52.內(nèi)力計(jì)算72.1荷載組合72.2內(nèi)力83.主桁桿件設(shè)計(jì)103.1驗(yàn)算內(nèi)容103.2截面幾何特征計(jì)算113.3剛度驗(yàn)算143.4強(qiáng)度驗(yàn)算153.5疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算163.6總體穩(wěn)定驗(yàn)算173.7局部穩(wěn)定驗(yàn)算174.撓度及預(yù)拱度驗(yàn)算184.1撓度驗(yàn)算184.2預(yù)拱度195.節(jié)點(diǎn)應(yīng)力驗(yàn)算205.1節(jié)點(diǎn)板撕破強(qiáng)度檢算205.2節(jié)點(diǎn)板中心豎直截面的法向應(yīng)力驗(yàn)算215.3腹桿與弦桿間節(jié)點(diǎn)板水平截面的剪應(yīng)力檢算226.課程設(shè)計(jì)心得22231. 設(shè)計(jì)資料1.1 基本資料(1) 設(shè)計(jì)規(guī)范公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）；公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）；(2) 工程概況該橋?yàn)?8m下承式公路簡支鋼桁架梁橋，共8個(gè)節(jié)間，節(jié)間長度為6m，主桁高10m，主桁中心距為7.00m，縱梁中心距為3m，橋面布置2行車道，行車道寬度為7m。(3) 選用材料主桁桿件材料采用A3鋼材。(4) 活載等級(jí)采用公路I級(jí)荷載。1.2 構(gòu)件截面尺寸各構(gòu)件截面對照圖各構(gòu)件截面尺寸統(tǒng)計(jì)情況見表1-1：表1-1 構(gòu)件截面尺寸統(tǒng)計(jì)表編號(hào)名稱類型截面形狀HB1(B)twtf1(tf)B2tf2C1下弦桿E0E2用戶H型0.460.460.010.0120.460.0122下弦桿E2E4用戶H型0.460.460.0120.020.460.023上弦桿A1A3用戶H型0.460.460.0120.020.460.024上弦桿A3A3用戶H型0.460.460.020.0240.460.0245斜桿E0A1用戶H型0.460.60.0120.020.60.026斜桿A1E2用戶H型0.460.440.010.0120.440.0127斜桿E2A3用戶H型0.460.460.010.0160.460.0168斜桿A3E4用戶H型0.460.440.010.0120.440.0129豎桿用戶H型0.460.260.010.0120.260.01210橫梁用戶H型1.290.240.0120.0240.240.02411縱梁用戶H型1.290.240.010.0160.240.01612下平聯(lián)用戶T型0.160.180.010.0113橋門架上下橫撐和短斜撐用戶雙角0.080.1250.010.010.0114橋門架長斜撐用戶雙角0.10.160.010.010.0115橫聯(lián)上橫撐用戶雙角0.10.10.010.010.0116橫聯(lián)下橫撐和斜桿用戶雙角0.080.1250.010.010.0117上平聯(lián)用戶T型0.2520.240.0120.01218縱梁間水平斜桿用戶角鋼0.10.10.010.0119縱梁間橫向連接用戶角鋼0.090.090.0090.00920制動(dòng)撐架用戶T型0.160.180.010.011.3 單元編號(hào)(1) 主桁單元編號(hào)(2) 橋面系單元編號(hào)(3) 主桁縱向聯(lián)結(jié)系單元編號(hào)(4) 主桁橫向聯(lián)結(jié)系單元編號(hào)1.4 荷載(1) 鋼橋自重按A3鋼材程序自動(dòng)添加。(2) 橋面板自重橋面板采用C55混凝土，厚度為250mm，寬度為7m，取容重。假設(shè)橋面板不參與受力，將其視為恒載施加在縱梁上，兩縱梁各自承擔(dān)50%。那么，每片縱梁承擔(dān)21.875kN/m的荷載。(3) 橋面鋪裝不計(jì)外側(cè)護(hù)墻和內(nèi)側(cè)護(hù)欄基座的作用，瀝青混凝土容重，防水混凝土容重。則二期恒載集度為：(4) 汽車活載根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范，取公路I級(jí)荷載。其中，車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，上述集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。在Midas中，定義了2個(gè)車道，并定義沖擊系數(shù)。(5) 汽車荷載制動(dòng)力根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范第4.3.6條，汽車荷載制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為：但公路I級(jí)荷載的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于165kN，所以取標(biāo)準(zhǔn)值為165kN。(6) 橫向風(fēng)荷載根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范第4.3.7條，橫橋向風(fēng)荷載假定水平地垂直作用于橋梁各部分迎風(fēng)面的形心上，其標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：式中：橫橋向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（）；基本風(fēng)壓（），查表取南京市50年一遇的風(fēng)壓0.4；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓；橫向迎風(fēng)面積（），按橋跨結(jié)構(gòu)各部分的實(shí)際尺寸計(jì)算；橋梁所在地區(qū)的設(shè)計(jì)基本風(fēng)速（），查表取27.1）；高度Z處的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速（）；距地面或水面的高度（）；空氣重力密度（）；設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)，此處取0.9；地形、地理?xiàng)l件系數(shù)，查表取為1.00；陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)，按B類地表取1.70；考慮地面粗糙度類別和梯度風(fēng)的風(fēng)速高度變化修正系數(shù)，查表取為1.19；風(fēng)載阻力系數(shù)，查表取1.8；重力加速度，取9.81。假設(shè)鋼桁架橋下弦桿高度Z=30m，分別計(jì)算上弦桿、下弦桿、腹桿等橫向風(fēng)荷載。計(jì)算結(jié)果如下表：迎風(fēng)桿件擋風(fēng)有效寬度(m)橫向風(fēng)荷載(kN/m)上弦桿0.461.416下弦桿0.461.417豎桿0.260.821端斜桿0.61.824中間斜桿0.461.3672. 內(nèi)力計(jì)算2.1 荷載組合根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范第4.1.5-4.1.6條規(guī)定進(jìn)行荷載效應(yīng)組合，根據(jù)不同的效應(yīng)組合分別進(jìn)行包絡(luò)可得到各類組合下的最不利效應(yīng)值。組合情況如下表：編號(hào)組合極限狀態(tài)類型說明1cLCB1承載能力相加基本組合(永久荷載): 1.2D2cLCB2承載能力相加基本組合: 1.2D+1.4M3cLCB3承載能力相加基本組合: 1.2D+1.1W4cLCB4承載能力相加基本組合: 1.2D-1.1W5cLCB5承載能力相加基本組合: 1.2D+1.4M+0.784BRK6cLCB6承載能力相加基本組合: 1.2D+1.4M+0.88W7cLCB7承載能力相加基本組合: 1.2D+1.4M-0.88W8cLCB8承載能力相加基本組合: 1.2D+1.4M+0.686BRK+0.77W9cLCB9承載能力相加基本組合: 1.2D+1.4M+0.686BRK-0.77W10cLCB10承載能力相加基本組合(永久荷載): 1.0D11cLCB11承載能力相加基本組合: 1.0D+1.4M12cLCB12承載能力相加基本組合: 1.0D+1.1W13cLCB13承載能力相加基本組合: 1.0D-1.1W14cLCB14承載能力相加基本組合: 1.0D+1.4M+0.784BRK15cLCB15承載能力相加基本組合: 1.0D+1.4M+0.88W16cLCB16承載能力相加基本組合: 1.0D+1.4M-0.88W17cLCB17承載能力相加基本組合: 1.0D+1.4M+0.686BRK+0.77W18cLCB18承載能力相加基本組合: 1.0D+1.4M+0.686BRK-0.77W19cLCB19使用性能相加短期組合: 1.0D+0.7M20cLCB20使用性能相加短期組合: 1.0D+0.75W21cLCB21使用性能相加短期組合: 1.0D-0.75W22cLCB22使用性能相加短期組合: 1.0D+0.7M+0.7BRK23cLCB23使用性能相加短期組合: 1.0D+0.7M+0.75W24cLCB24使用性能相加短期組合: 1.0D+0.7M-0.75W25cLCB25使用性能相加短期組合: 1.0D+0.7M+0.7BRK+0.75W26cLCB26使用性能相加短期組合: 1.0D+0.7M+0.7BRK-0.75W27cLCB27使用性能相加長期組合: 1.0D+0.4M28cLCB28使用性能相加長期組合: 1.0D+0.4M+0.7BRK29cLCB29使用性能相加長期組合: 1.0D+0.4M+0.75W30cLCB30使用性能相加長期組合: 1.0D+0.4M-0.75W31cLCB31使用性能相加長期組合: 1.0D+0.4M+0.7BRK+0.75W32cLCB32使用性能相加長期組合: 1.0D+0.4M+0.7BRK-0.75W33cLCB33使用性能相加彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合: 1.0D+1.0M34cLCB34使用性能相加彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合: 1.0D+1.0W35cLCB35使用性能相加彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合: 1.0D-1.0W36cLCB36使用性能相加彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合: 1.0D+1.0M+0.7BRK37cLCB37使用性能相加彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合: 1.0D+1.0M+1.0W38cLCB38使用性能相加彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合: 1.0D+1.0M-1.0W39cLCB39使用性能相加彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合: 1.0D+1.0M+0.7BRK+1.0W40cLCB40使用性能相加彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合: 1.0D+1.0M+0.7BRK-1.0W41基本組合包絡(luò)承載能力包絡(luò)cLCB1-1842短期組合包絡(luò)使用性能包絡(luò)cLCB19-2643長期組合包絡(luò)使用性能包絡(luò)cLCB27-3244彈性驗(yàn)算包絡(luò)使用性能包絡(luò)cLCB33-402.2 內(nèi)力內(nèi)力計(jì)算均采用Midas/civil 2010計(jì)算。(1) 主桁內(nèi)力對荷載組合進(jìn)行包絡(luò)，承載能力極限狀態(tài)基本組合下的計(jì)算結(jié)果如下圖：承載能力極限狀態(tài)基本組合軸力包絡(luò)承載能力極限狀態(tài)基本組合彎矩-y包絡(luò)包絡(luò)承載能力極限狀態(tài)基本組合彎矩-z包絡(luò)包絡(luò)基本組合短期組合長期組合彈性驗(yàn)算軸向 (kN)軸向 (kN)軸向 (kN)軸向 (kN)單元最大最小最大最小最大最小最大最小1755.47414.86656.08441.70441.70441.70675.25422.532666.75464.53565.42466.24466.24466.24566.64465.0231456.391016.701237.531041.891041.891041.891255.531023.8941416.05951.251203.03986.38986.38986.381228.12961.295664.53434.97548.56455.59455.59455.59563.28440.876667.37369.89549.07402.21402.21402.21572.16379.1271444.53969.091197.081009.821009.821009.821226.17980.7281404.05933.241181.74974.34974.34974.341211.10944.999-918.10-1189.36-929.98-985.10-985.10-985.10-920.93-994.1510-951.83-1175.55-955.89-977.33-977.33-977.33-952.44-980.7811-966.48-1163.48-966.87-969.94-969.94-969.94-966.59-970.2212-945.18-1163.70-949.44-969.12-969.12-969.12-946.40-972.1613-1293.07-1561.35-1294.47-1300.74-1300.74-1300.74-1293.47-1301.7314-1292.00-1562.47-1293.74-1301.72-1301.72-1301.72-1292.50-1302.9730-1024.75-1465.54-1057.29-1205.04-1205.04-1205.04-1032.92-1229.40311015.94761.24839.56775.58775.58775.58850.15764.9932-459.75-584.35-463.43-484.71-484.71-484.71-460.06-488.0933228.19173.79191.57176.58176.58176.58193.57174.5934-1074.04-1421.49-1093.22-1176.65-1176.65-1176.65-1079.52-1190.3635987.17789.35821.79795.13795.13795.13825.92791.0036-471.49-571.89-472.37-476.61-476.61-476.61-471.74-477.2437221.12178.29183.89178.29178.29178.29184.45177.7280278.19221.79230.99222.42222.42222.42232.24221.1781-6.91-34.74-10.73-27.18-27.18-27.18-8.00-29.9182243.63197.53202.80197.49197.49197.49203.14197.1583-24.89-30.08-24.91-25.10-25.10-25.10-24.90-25.1184244.76201.59204.24201.64201.64201.64204.27201.6085-11.95-29.73-14.17-23.82-23.82-23.82-12.58-25.4186274.26225.13228.27225.28225.28225.28228.69224.85疲勞荷載組合包括設(shè)計(jì)載荷中的恒載和活載(包括沖擊力、離心力，但不考慮活載發(fā)展系數(shù))。列車豎向活載包括豎向動(dòng)力作用時(shí)，應(yīng)將列車豎向靜活載乘以運(yùn)營動(dòng)力系數(shù)(1+f)。同時(shí)，焊接及非焊接(栓接)構(gòu)件及連接均需進(jìn)行疲勞強(qiáng)度檢算，當(dāng)疲勞應(yīng)力均為壓應(yīng)力時(shí)，可不檢算疲勞。疲勞計(jì)算采用動(dòng)力運(yùn)營系數(shù)。其值按下式計(jì)算：式中： L橋梁跨度（m），承受局部活載桿件為影響線加載長度；活載沖擊力的動(dòng)力系數(shù)。3. 主桁桿件設(shè)計(jì)3.1 驗(yàn)算內(nèi)容根據(jù)主桁桿件受力性質(zhì)的不同，分別對相應(yīng)桿件進(jìn)行下表所列項(xiàng)目的檢算。項(xiàng)目驗(yàn)算內(nèi)容驗(yàn)算桿件類型12345剛度局部穩(wěn)定整體穩(wěn)定強(qiáng)度疲勞各類桿件壓桿壓桿各類桿件出現(xiàn)拉應(yīng)力的受循環(huán)荷載桿件用試算法設(shè)計(jì)各類桿件的步驟：a) 參考性質(zhì)相近（只內(nèi)力性質(zhì)及大小，桿長及截面式樣，材料和連接方式）的已有設(shè)計(jì)資料，初步擬定截面尺寸；b) 根據(jù)初步擬定的截面尺寸，算出進(jìn)行各類檢算所需的截面幾何特征數(shù)據(jù)；c) 按上表要求進(jìn)行各項(xiàng)檢算。如初選截面不合適，則進(jìn)行修改，重新計(jì)算，直至符合要求；d) 為了減少桿件類型，以簡化制造，同類桿件的內(nèi)力相差不大者應(yīng)盡量采用相同的截面。3.2 截面幾何特征計(jì)算(1) 下弦桿E2E4選用腹板1-43612，翼緣2-46020；每側(cè)有4排栓孔，孔徑d23cm; 毛截面栓孔削弱面積凈截面面積(2) 下弦桿E0E2選用腹板1-43612，翼緣2-46012；每側(cè)有4排栓孔，孔徑d23cm; 毛截面栓孔削弱面積凈截面面積(3) 上弦桿A1A3選用腹板1-43612，翼緣2-46020；每側(cè)有4排栓孔，孔徑d23cm; 毛截面栓孔削弱面積凈截面面積(4) 上弦桿A3A3選用腹板1-41220，翼緣2-46024；每側(cè)有4排栓孔，孔徑d23cm; 毛截面栓孔削弱面積凈截面面積(5) 斜腹桿E0A1選用腹板1-42012，翼緣2-60020；每側(cè)有4排栓孔，孔徑d23cm; 毛截面栓孔削弱面積凈截面面積(6) 斜腹桿A1E2選用腹板1-43610，翼緣2-44012；每側(cè)有4排栓孔，孔徑d23cm; 毛截面栓孔削弱面積凈截面面積(7) 斜腹桿E2A3選用腹板1-42810，翼緣2-46016；每側(cè)有4排栓孔，孔徑d23cm; 毛截面栓孔削弱面積凈截面面積(8) 斜腹桿A3E4選用腹板1-43610，翼緣2-44012；每側(cè)有4排栓孔，孔徑d23cm; 毛截面栓孔削弱面積凈截面面積(9) 豎桿選用腹板1-43610，翼緣2-26012；每側(cè)有4排栓孔，孔徑d23cm; 毛截面栓孔削弱面積凈截面面積利用Midas計(jì)算截面特征，如下表：特征值下弦桿E0E2下弦桿E2E4上弦桿A1A3上弦桿A3A3斜腹桿E0A1斜腹桿A1E2斜腹桿E2A3斜腹桿A3E4豎桿154234.4272.24343.76333.84183.04226.08183.04132.6467.9270.7382.63723.57482.01110.99213.24110.9978.0662314.496526.1120510.10143130.80152838.6079179.81101007.3079179.8151809.9219470.832451.440560.3747961.1887396.9022718.2433183.9922718.245128.643.3 剛度驗(yàn)算(1) 下弦桿E2E4利用邁達(dá)斯計(jì)算截面特性有桿件自由長度驗(yàn)算通過。由于，無需驗(yàn)算。(2) 下弦桿E0E2利用邁達(dá)斯計(jì)算截面特性有桿件自由長度驗(yàn)算通過。由于，無需驗(yàn)算。同理，可計(jì)算其他桿件的穩(wěn)定性，結(jié)果如下表：桿件下弦桿E0E2下弦桿E2E4上弦桿A1A3上弦桿A3A3斜腹桿E0A1斜腹桿A1E2斜腹桿E2A3斜腹桿A3E4豎桿154234.4234.4343.76333.84183.04226.08183.04132.6482220.91120510.10120510.10143130.8152838.679179.81101007.3079179.8151809.9225811.3140560.3740560.3747961.1887396.9022718.2433183.9922718.245128.646006006006001166.21166.21166.21166.2100020.8821.0421.0420.4121.40 20.80 21.14 20.80 19.7611.7012.2112.2111.8116.18 11.14 12.12 11.14 6.2228.7428.5228.5229.4028.04 28.85 28.39 28.85 30.3651.2949.1649.1650.8056.98 82.76 76.10 82.76 112.57鋼橋規(guī)范規(guī)定僅受拉力且長度16m的腹桿容許最大長細(xì)比為180，所以豎桿驗(yàn)算通過，所有桿件均能滿足剛度要求。3.4 強(qiáng)度驗(yàn)算承載能力極限狀態(tài)基本組合應(yīng)力圖計(jì)算結(jié)果表明，最大拉應(yīng)力為68.13MPa，最大壓應(yīng)力51.75MPa，不超過各板厚對應(yīng)的抗拉、壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。3.5 疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）規(guī)定，對于只受壓的構(gòu)件可不進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算，對出現(xiàn)拉應(yīng)力的受循環(huán)荷載桿件進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。軸向 (kN)疲勞荷載（kN）桿件恒載恒+汽1497.49920.08497.49987.69188.64 162.88 30.54 60.64 0.50 978.04 51.85 1402486.81885.95486.81949.81188.64 162.88 29.89 58.31 0.51 895.38 47.47 14031087.651998.891087.652144.69272.24 231.76 46.93 92.54 0.51 2048.26 75.24 14041064.061946.741064.062087.97272.24 231.76 45.91 90.09 0.51 2021.48 74.25 1405497.81918.27497.81985.54188.64 162.88 30.56 60.51 0.51 949.42 50.33 1406487.18885.03487.18948.69188.64 162.88 29.91 58.24 0.51 958.81 50.83 14071087.821998.621087.822144.35272.24 231.76 46.94 92.52 0.51 2074.41 76.20 14081064.251947.121064.252088.38272.24 231.76 45.92 90.11 0.51 2031.08 74.61 14080132.89512.79132.89573.57132.64 106.88 12.43 53.67 0.23 517.21 38.99 14086132.41511.75132.41572.44132.64 106.88 12.39 53.56 0.23 519.68 39.18 14031590.301160.75590.301252.02183.04 157.28 37.53 79.60 0.47 1164.08 63.60 14033126.14484.12126.14541.40183.04 157.28 8.02 34.42 0.23 485.25 26.51 14035590.171160.13590.171251.32183.04 157.28 37.52 79.56 0.47 1176.25 64.26 14037125.91483.27125.91540.45183.04 157.28 8.01 34.36 0.23 486.82 26.60 14082123.85483.65123.85541.22132.64 106.88 11.59 50.64 0.23 493.56 37.21 14084123.73483.67123.73541.26132.64 106.88 11.58 50.64 0.23 496.52 37.43 140根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）表1.2.17-1，按軸向受力桿件，計(jì)算疲勞強(qiáng)度。下面以桿件單元1為例說明：由上表可知Nmin497.49kN、Nmax920.08kN得：查公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）表1.2.17-4，判定桿件驗(yàn)算截面為第C類容許應(yīng)力類別，根據(jù)表1.2.17-2所列公式計(jì)算疲勞容許應(yīng)力：因此，滿足規(guī)范要求。其他需進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算的桿件也都滿足要求，計(jì)算結(jié)果列于上表。3.6 總體穩(wěn)定驗(yàn)算根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）規(guī)定，對于受壓的構(gòu)件需進(jìn)行總體穩(wěn)定驗(yàn)算。單元(kN)9-2196.6649.160.781272.24-80.6884109.3410-2231.8749.160.781272.24-81.9817109.3411-2249.2549.160.781272.24-82.6201109.3412-2223.3849.160.781272.24-81.6699109.3413-3006.2850.80.77343.76-87.4529107.814-3013.0650.80.77343.76-87.6501107.830-2061.2756.980.726333.84-61.7442101.6434-2028.856.980.726333.84-60.7716101.6432-1078.1376.10.579226.08-47.68881.0636-1084.4576.10.579226.08-47.967581.0681-32.02112.570.364132.64-2.4140550.9683-33.2112.570.364132.64-2.5030250.9685-30112.570.364132.64-2.2617650.96以14號(hào)單元為例，即中間上弦桿為例說明：由z50.8，查公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）表1.2.16-2，內(nèi)插求得10.77。滿足要求。其他需進(jìn)行總體穩(wěn)定驗(yàn)算的桿件也都滿足要求，計(jì)算結(jié)果列于上表。3.7 局部穩(wěn)定驗(yàn)算單元HBtwtf腹板翼緣板（m）（m）（m）（m）限值限值90.460.460.0120.0231.1449.1635.0010.5928.5214.00100.460.460.0120.0231.1449.1635.0010.5928.5214.00110.460.460.0120.0231.1449.1635.0010.5928.5214.00120.460.460.0120.0231.1449.1635.0010.5928.5214.00130.460.460.020.02419.4550.8035.488.8129.4014.00140.460.460.020.02419.4550.8035.488.8129.4014.00300.460.600.0120.0231.1455.6238.3713.7728.0414.00340.460.600.0120.0231.1455.6238.3713.7728.0414.00320.460.460.010.01637.0074.2949.5713.0028.3914.00360.460.460.010.01637.0074.2949.5713.0028.3914.00810.460.260.010.01237.67112.5750.009.5730.3614.00830.460.260.010.01237.67112.5750.009.5730.3614.00850.460.260.010.01237.67112.5750.009.5730.3614.00下面以19號(hào)單元為例說明：對翼緣板，根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）表1.2.22，當(dāng)，板的寬厚比。，翼緣板局部穩(wěn)定滿足要求。對腹板，根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）表1.2.22，當(dāng)，板的寬厚比。腹板局部穩(wěn)定滿足要求。4. 撓度及預(yù)拱度驗(yàn)算4.1 撓度驗(yàn)算為保證行車的安全平穩(wěn)，應(yīng)保證一定的豎向剛度。根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)實(shí)際規(guī)范（JTG 025-86）第1.1.5條，汽車荷載（不計(jì)沖擊力）所引起的豎向撓度，對于簡支梁不應(yīng)超過。活載作用（不計(jì)沖擊力）下桁架位移圖桁架在活載作用（不計(jì)沖擊力）下，豎向最大撓度為1.65cm，簡支梁撓度限制，桁架豎向剛度滿足要求。4.2 預(yù)拱度根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG 025-86）第1.1.6條，橋跨結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，其值等于結(jié)構(gòu)重力與1/2靜活載所產(chǎn)生的豎向撓度和；起拱應(yīng)做成平順曲線。如橋面在豎曲線上，預(yù)拱度應(yīng)與豎曲線縱坡一致。當(dāng)結(jié)構(gòu)重力和靜活載所產(chǎn)生的撓度不超過跨徑的1/1600時(shí)，可不設(shè)預(yù)拱度。恒載+活載作用下桁架位移圖桁架在恒載+活載共同作用下，跨中撓度為4.97cm。，本橋需設(shè)置預(yù)拱度：。5. 節(jié)點(diǎn)應(yīng)力驗(yàn)算5.1 節(jié)點(diǎn)板撕破強(qiáng)度檢算由設(shè)計(jì)圖量得各截面長度：各截面的強(qiáng)度：1234截面的撕破強(qiáng)度=1235截面的撕破強(qiáng)度=12367截面的撕破強(qiáng)度=主桁節(jié)點(diǎn)板幾種可能的撕破方式已知32號(hào)單元桿件截面的凈面積故以上三個(gè)截面的撕破強(qiáng)度均不小于連接32號(hào)單元桿件強(qiáng)度的1.1倍，故撕破強(qiáng)度無問題。5.2 節(jié)點(diǎn)板中心豎直截面的法向應(yīng)力驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)板豎直最弱截面法向應(yīng)力檢算節(jié)點(diǎn)中心面積已知節(jié)點(diǎn)板：內(nèi)拼接板：；：毛截面積扣孔凈截面積節(jié)點(diǎn)中心書截面的形心對x軸的距離：對x軸的毛截面慣性矩：對形心軸的毛截面慣性矩：對形心軸的凈截面慣性矩：節(jié)點(diǎn)板邊緣對形心軸的距離：外緣：內(nèi)緣：作用在節(jié)點(diǎn)中心的拉力為（由主桁架的設(shè)計(jì)計(jì)算得到）法向應(yīng)力、均不大于，安全。5.3 腹桿與弦桿間節(jié)點(diǎn)板水平截面的剪應(yīng)力檢算斜桿在基本組合作用下內(nèi)力分別為：651.82kN(拉)，(由主桁架的設(shè)計(jì)計(jì)算得到)作用在節(jié)點(diǎn)上的水平力：節(jié)點(diǎn)板水平最弱截面剪應(yīng)力檢算承受此水平力的最危險(xiǎn)斷面全長196cm，其毛截面積，安全。6. 課程設(shè)計(jì)心得本設(shè)計(jì)根據(jù)題目要求，完成了截面尺寸擬定、荷載定義、荷載組合、內(nèi)力計(jì)算等工作，根據(jù)作用效應(yīng)和構(gòu)造要求，對桁架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、疲勞和穩(wěn)定性方面的驗(yàn)算。以正常使用極限狀態(tài)對撓度進(jìn)行了驗(yàn)算。最后，以中間節(jié)點(diǎn)為例對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算。計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)限值。下面是本課程設(shè)計(jì)后關(guān)于JTJ025-86規(guī)范的思考：結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后，需對構(gòu)件截面作初步估算。主要是截面形狀與尺寸的假定。鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據(jù)荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/201/50之間選擇。翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí)，可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算，這種方法很受歡迎。確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。通常50<<150，簡單選擇值在100附近。根據(jù)軸心受壓構(gòu)件，可選擇鋼管或H型鋼截面等。鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范所特有的組成構(gòu)件的板件的局部穩(wěn)定問題是混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范沒有的。當(dāng)預(yù)估的截面不滿足時(shí)，加大截面應(yīng)該分兩種情況區(qū)別對待：如果強(qiáng)度不滿足，通常加大組成截面的板件厚度，其中，抗彎不滿足加大翼緣厚度，抗剪不滿足加大腹板厚度；如果變形超限，通常不應(yīng)加大板件厚度，而應(yīng)考慮加大截面的高度，否則會(huì)很不經(jīng)濟(jì)。另外，在材料的選擇上，比較常用的是Q235（類似A3）和Q345（類似16Mn）。通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理。經(jīng)濟(jì)考慮，也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面。當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時(shí)，可選擇16Mn；穩(wěn)定控制時(shí)，宜使用A3。在本設(shè)計(jì)的局部穩(wěn)定驗(yàn)算中，如果使用16Mn鋼材，則無法通過驗(yàn)算，因此本設(shè)計(jì)過程中將材料從最初的16Mn鋼改為A3鋼，最后通過驗(yàn)算。通過本課程設(shè)計(jì)，熟悉了鋼橋規(guī)范的內(nèi)容和要求，但仍然有很多地方需要在今后的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步加強(qiáng)理解。