简直栓焊桁架桥的设计计算

钢结构工程中桁架式橡条计算要点全套一.桁架檀条形式与组成当跨度及荷载较大采用实腹式樵条不经济时，可采用桁架式橡条。

桁架式橡条的跨度通常为6~12m,一般采用平面桁架式和空间桁架式。

(1)平面桁架式柳条:平面桁架式檄条可分为两类：一类由角钢和圆钢制成;另一类由冷弯薄壁型钢制成。

1)角钢、圆钢平面桁架式樵条:这种橡条构造简单取材方便,受力明确，但侧向刚度较差，需要与屋面材料、支撑等组成稳定的空间结构。

适用于屋面荷载或橡距相对较小的屋面。

2)冷弯薄壁型钢平面桁架式橡条:冷弯薄壁型钢平面桁架式檀条分为两类。

A.橡条的全部杆件为冷弯薄壁型钢。

它适用于大模距的屋面，用钢量省，受力明确，平面内外的刚度均较大。

B,橡条的主要部分上弦杆和端竖压杆采用冷弯薄壁型钢，其余杆件采用圆钢。

为增强橡条的稳定性,其端压腹杆最好采用方管。

它多用于1.5m及以上楝距的屋面。

这种檀条与上一种平面桁架式橡条相比，受力性能基本相同，但取材和制造更为方便。

(2)空间桁架式橡条:柳条的横截面呈三角形，由①、②、③三个平面桁架组成一个完整的空间桁架体系，故称空间桁架式，见(图4)。

这种柳条的特点是结构合理，受力明确，整体刚度大，不需设置拉条，安装方便;但制造较费工，用钢量较大。

它适用于跨度、荷载和檀距均较大的情况。

二.模条截面尺寸1、截面高度h。

实腹式橡条的截面高度h,一般为跨度的l∕35~l∕50;桁架式檀条的截面高度h,一般为跨度的1/12~1/20。

2、截面宽度b o实腹式橡条的截面宽度b,由截面高度h所选用的型钢规格确定;空间桁架式檄条上弦的总宽度b,取截面总高度的l∕1.5~l∕2.003、桁架式檄条的弦杆节间长度和腹杆。

桁架式檀条的上弦杆节间长度a（见图5）,可根据上弦的弯矩值由计算确定。

一般可取一上、下弦杆节间长度为400~800mm o腹杆根据制造条件和受力大小，采用连续弯折的整根蛇形圆钢或分段弯折的V形、W形圆钢。

斜腹杆与弦杆的夹角a为40。

钢桁梁桥设计与计算详细解读，从基础开始~一、钢桁梁的组成1、分类：按桥面位置的不同分为上承式桁梁桥、下承式桁梁桥、和双层桁梁桥2、组成：由主桁、联结系、桥面系及桥面组成（一）主桁它是的主要承重结构，承受竖向荷载。

主桁架由上、下弦杆和腹杆组成。

腹杆又分为斜杆和竖杆；节点分大节点和小节点；节间距指节点之间的距离。

（二）联结系1、分类：纵向联结系和横向联结系2、作用：联结主桁架，使桥跨结构成为稳定的空间结构，能承受各种横向荷载3、纵向联结系分上部水平纵向联结系和下部水平纵向联结系；主要作用为承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载、横向风力、车上横向摇摆力及离心力。

另外是横向支撑弦杆，减少其平面以外的自由长度。

4、横向联结系分桥门架和中横联；主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。

适当调节两片主桁或两片纵联的受力不均。

（三）桥面系1、组成：由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系2、传力途径：荷载先作用于纵梁，再由纵梁传至横梁，然后由横梁传至主桁架节点。

（四）桥面桥面是供车辆和行人走行的部分。

桥面的形式与钢梁桥及结合梁桥相似。

二、主桁架的图式及特点⌝三角形桁架（Warren trussesυ节间距较小时不设竖腹杆，较大时可设竖腹杆υ弦杆的规格和大节点的个数较少，适应定型化设计，便于制造和安装υ我国铁路中等跨度（L=48m~80m）下承式栓焊钢桁梁桥标准设计。

⌝斜杆形桁架(Pratt trusses)υ斜腹杆仅受压或受拉υ弦杆和竖杆规格多，均为大节点。

⌝双重腹杆桁架(Parallel chord rhombic truss)υ斜杆只承受节间剪力的一半υ受压斜杆短，对压屈稳定有利。

υ适用于大跨度钢桁梁，如武汉、南京长江大桥和我国铁路标准设计(L=96m~120m)下承式简支栓焊钢桁梁桥。

主桁架的主要尺寸⌝先确定桥梁跨度，再确定主桁架的主要尺寸包括：桁架高度、节间长度、斜杆倾角和两片主桁架的中心距。

⌝在拟定上述尺寸时，要综合考虑各种影响因素，相互协调，尽可能采用标准化和模数化，目的在于使设计、制造、安装、养护和更换工作简化及方便。

简直栓焊桁架桥的设计计算A1A2A3A4A3'A2'A1'E0E1E2E3E4E3'E2'E1'E0'l=64 m 11m主桁结构图弦杆影响线简直栓焊桁架桥的设计计算⼀单线铁路简直栓焊桁架桥，l=64 m 设计荷载为中荷载，主桁尺⼨如下图所⽰，钢材为Q345qE ，主桁中⼼矩B=6.4m⼀、计算主⼒作⽤下个主横杆件内⼒1、横载计算主桁：19.2kN/m 。

桥⾯系；7.8kN/m 。

⾼强螺栓：1.0kN/m 。

桥⾯及⼈⾏道为双侧设钢筋混凝⼟⼈⾏道板：10kN/m 。

连接系：4.1kN/m 。

故每⽚主桁重19.27.8 1.010 4.1p 21.05/2kN m ++++==2、影响线⾯积计算2l 12l l y lH=1l Lα=L1L1'L2'L2yy'斜杆影响线3、内⼒计算由恒载和活载产⽣的各杆件的内⼒见下表列车横向摇摆⼒：以下弦杆E2E4举例说明，如下图所⽰该杆件受到的列车摇摆⼒引起的弦杆内⼒计算图，其它结果见下表。

4、列表将计算结果列⼊下表1sin θ1sin θl =80m下弦杆受到列车摇摆⼒的计算图⽰2410015.75284.386.4E E M N kNB ?==±=±⼆、附加⼒作⽤下主桁杆件的内⼒（⼀）横向风⼒标准设计中，桥上有车时的风荷载采⽤1250Pa[][]=0.50.411+3+1.51-0.41250=6.125k /=0.50.411+3+1.51-0.41250=3.25k /N m N m ωω下上（）（）（）（）0.21. 上平纵联由横向风⼒引起上弦杆内⼒的计算图⽰见下图A1A3:1123648 3.425248115.596.4M N kN B==±=± A3A3’1282048 3.425248149.846.4==±=±2. 下平纵联由横向风⼒引起下弦杆内⼒的计算图⽰见上图E0E2：1125264 6.125264597.196.4M N kN B==±=±E2E4:1283664 6.125264964.696.4M N kN B==±=±l =64m下平纵联横向风⼒计算图⽰上平纵联横向风⼒计算图⽰l =48mω下ω上(⼆)桥门架效应桥门架效应引起的主桁杆件内⼒计算，其计算图⽰如下图所⽰。

桁架计算引言桁架是一种通过连接许多杆件和节点来形成稳定结构的建筑体系。

它常被用于搭建临时或永久性的大型结构，如广告牌、天桥、悬索桥等。

在设计和计算桁架结构时，需要考虑到各种力学和结构上的因素，以确保桁架的稳定性和可靠性。

本文将介绍桁架计算的一般原理和方法。

桁架的基本概念桁架由两种基本要素构成：杆件和节点。

杆件是桁架结构中的线状元素，通常是直线或弧线形状，其作用是传递和承载力。

节点是桁架结构中的连接点，用于连接和固定杆件，同时也能分担一部分力。

桁架计算的步骤桁架计算通常可以分为以下几个步骤：1.确定桁架的几何形状和尺寸：根据设计要求和实际需求，确定桁架的长度、宽度和高度等几何参数。

2.确定桁架的节点和杆件数量：根据桁架的几何形状，确定桁架的节点数量和杆件数量，并给予它们编号。

3.选择杆件材料和荷载信息：根据桁架的设计要求和实际使用环境，选择合适的杆件材料，并确定荷载信息，包括重力荷载、风荷载等。

4.建立荷载模型和边界条件：根据实际情况，建立桁架的荷载模型，并确定桁架的边界条件，如支撑方式、固定方式等。

5.进行力学计算：根据桁架的几何形状、节点和杆件数量、杆件材料和荷载信息，利用力学原理和方法，进行桁架的力学计算，包括静力分析、动力分析等。

6.分析结果和优化设计：根据计算结果，分析桁架的稳定性和可靠性，如受力情况、变形等，如果需要，对桁架进行优化设计，以提高其性能。

7.编制计算报告和施工图纸：将计算结果整理成计算报告和施工图纸，以便后续的施工和检验过程。

桁架计算的常用方法桁架计算主要依靠力学原理和方法，其中常用的方法包括以下几种：1.静力学方法：通过平衡力的方法，计算桁架在静态荷载作用下的受力情况。

常用的方法有切向力平衡法、截面法、节点法等。

2.动力学方法：通过考虑桁架的质量和荷载的动态响应，计算桁架在动态加载下的受力情况。

常用的方法有模态分析、响应谱法等。

3.有限元法：将桁架离散为许多小的有限元，利用有限元法进行分析和计算。

桁架桥计算
桁架桥是一种采用桁架结构的大型跨越性结构，常用于跨越河流、公路、铁路等场所。

在桁架桥的设计中，需要进行复杂的计算，以确保其结构的稳定性、安全性和承载能力。

桁架桥计算主要包括以下几个方面：
1. 桁架桥结构设计：根据桥梁跨度、荷载等因素，确定桁架桥
的结构类型、尺寸和形式，并进行初步的计算和分析。

2. 杆件受力分析：对桥梁的各个杆件进行受力分析，包括杆件
的拉力、压力和弯矩等，计算其受力状态和强度。

3. 节点受力分析：对桥梁的各个节点进行受力分析，计算节点
的受力状态和强度，以确保节点的稳定性和安全性。

4. 桁架桥的承载能力计算：根据桥梁的设计要求和荷载条件，
计算桁架桥的承载能力，以确保其能够承载所需的荷载。

5. 桁架桥的抗震设计：针对地震等自然灾害，进行桁架桥的抗
震设计，以确保其在地震等灾害发生时能够保持结构的完整性和稳定性。

总之，桁架桥计算是桁架桥设计中非常重要的一部分，需要进行科学、严密的计算和分析，以确保桥梁的结构稳定、安全和可靠。

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目录1、结构选型 (2)1.1 设计背景 (2)1.2 设计思路 (3)2、模型方案及制作 (3)2.1 模型方案 (3)2.2 构件加工处理及节点图 (5)3、结构分析计算 (6)3.1.静力分析 (6)3.2、动力分析 (8)4、承载能力估算及结论 (10)1、结构选型1.1 设计背景桁架桥（truss bridge）是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。

在桥梁中被广泛应用，如大家熟知的现代诗人徐志摩脍炙人口的《再别康桥》中的桥就是一座桁架桥。

我国1993年建造的九江长江大桥，是京九铁路和合九铁路的“天堑通途”，为双层双线铁路、公路两用桥，铁路桥长7675米，公路桥长4460米，其中江上正桥长1806米，是世界最长的铁路、公路两用的钢桁梁大桥。

桁架桥（见图1）一般由主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架以及桥面系组成。

在桁架中，弦杆是组成桁架外围的杆件，包括上弦杆和下弦杆，连接上、下弦杆的杆件叫腹杆，按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。

弦杆与腹杆所在的平面称为主桁平面。

中、小跨度采用不变的桁高，即所谓平弦桁架或直弦桁架。

桁架结构可以形成梁式、拱式桥，也可以作为缆索支撑体系桥梁中的主梁（或加劲梁）。

图1 桁架桥1.2 设计思路在满足竞赛赛题要求的前提下，通过合理设计简支桥的结构形式，实现较大的结构强度、刚度以及良好的抗冲击荷载性能。

刚柔支撑并济的桁架结构体系制作工艺简单、传力明确高效，具有较强的承重能力。

根据设计要求和材料特性，经我们小组讨论分析，按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，同时，考虑简支桥梁集中力作用下的三角形弯矩图，决定选做变截面梁式桁架桥模型。

本桥设计为上承式梁式桁架桥，梁体为平面桁架体系（见图2）。

图2 双飞桥有限元模型透视图2、模型方案及制作2.1 模型方案本桥跨度为1. 00m，两端支座长度为0.016m，桥高为0.12m，每个节间尺寸取为0.05m，上弦杆采用两根4 mm×6 mm粘结而成，截面尺寸为4mm×6mm×2；下弦杆截面为4 mm×6 mm，中间竖杆截面尺寸为4mm×6 mm；长斜杆尺寸为4 mm×6 mm，腹杆尺寸为2 mm×2 mm。

主构件——桁架的计算说明装配式公路钢桥是一种可以分解、能快速架设的、主要用于抢修的制式桥梁，这种桥梁器材主要有以下特点：1. 采用高强度低合金钢全焊而成，主梁一般可分解的轻型桁架、立体或平面拼装单元，用单销或者螺栓连接，重量较轻，运输拆卸方便。

2. 构件可以互换，可多次重复使用。

3. 桥梁主梁的组合形式，可以根据跨径、通载的大小改变。

装配式公路钢桥由主桁架、桥面系、支撑件、桥端构件及架设工具等组成。

主梁桁架构件有：桁架、桁架连接销及保险销、加强弦杆、弦杆螺栓、桁架螺栓、其中最重要的受力构件——桁架1．构造桁架由上、下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成，上下弦杆的端部有阴阳接头，接头上有桁架连接销孔。

桁架的弦杆由两根10#槽钢（背靠背）组合而成，在下弦杆上，焊有多块带孔的钢板，在上、下弦杆内有供与加强弦杆和双层桁架连接的螺栓孔，在下弦杆内还有供连接支撑架用的四个螺栓孔，其中间的两个孔是供双排或多排桁架同节间连接用的，靠两端的两个孔是跨节间连接用的。

多排桁架作梁或者柱使用时，必须用支撑架加固上下两截桁架的德接合部。

在下弦杆上，设有4块横梁垫板，其上方有凸榫，用以固定横梁在平面内的位置，在下弦杆的端部槽钢的腹板上还设有两个椭圆孔，供连接抗风拉杆使用。

桁架竖杆的用8#工字钢制作，在竖杆靠下弦杆一侧开有一个方孔，它是供横梁夹具固定横梁时使用的。

桁架构件的材料为16Mn，每片桁架重270kg。

2、桁架内力分析a．桁架结构与基本尺寸b．材料及容许应力（MPa）材料σs[σ] [τ]构件16Mn 345 273 208销子30CrMnTi 1300 1105 585注：考虑到装配式公路钢桥为限制荷载的临时性桥梁，16Mn的容许拉应力、压应力及弯应力按1.3*210MPa计算，容许剪应力按1.3*160 MPa计算；30CrMnTi的容许拉应力、压应力及弯应力按0.85*1300MPa计算，容许剪应力按0.45*1300 MPa计算。

现代钢桥课程设计学院：土木工程学院班级：1210姓名：罗勇平学号：1208121326指导教师：周智辉时间：2015年9月19日目录第一章设计说明 .............................................. 错误！未定义书签。

第二章主桁杆件内力计算 . (5)第三章主桁杆件截面设计与检算 (14)第四章节点设计与检算 (23)第一章 设计说明一、设计题目单线铁路下承式简支栓焊钢桁梁设计二、设计依据1. 设计规范铁道部《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005) 铁道部《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005) 2. 结构基本尺寸计算跨度L=48m ；桥跨全长L=49.10m ；节间长度d=8.00m ；主桁节间数n=6；主桁中心距B=5.75m ；平纵联宽度B 0=5.30m ；主桁高度H=11.00m ；纵梁高度h=1.45m ；纵梁中心距b=2.00m ；主桁斜角倾角︒=973.53θ，809.0sin =θ，588.0cos =θ。

3. 钢材及基本容许应力杆件及构件用Q370qD ；高强度螺栓用20MnTiB 钢；精制螺栓用BL3；螺母及垫圈用45号优质碳素钢；铸件用ZG25Ⅱ；辊轴用锻钢35。

钢材的基本容许应力参照《铁路桥梁钢结构设计规范》。

4. 结构的连接方式及连接尺寸 连接方式：桁梁杆件及构件采用工厂焊接，工地高强度螺栓连接；人行道托架采用精制螺栓连接。

连接尺寸：焊缝的最小焊脚尺寸参照《桥规》；高强度螺栓和精制螺栓的杆径为22φ，孔径为mm d 23=。

5. 设计活载等级 标准中—活载。

6. 设计恒载主桁m kN p /70.123=；联结系m kN p /80.24=；桥面系m kN p /50.62=；高强度螺栓%3)(4326⨯++=p p p p ；检查设备m kN p /00.15=；桥面m kN p /00.101=；焊缝%5.1)(4327⨯++=p p p p 。

目录1.设计资料 (1)1。

1基本资料 (1)1。

2构件截面尺寸 (1)1。

3单元编号 (4)1.4荷载 (5)2。

内力计算 (7)2.1 .................................................... 荷载组合 72.2内力 (8)3.主桁杆件设计 (11)3.1验算内容 (11)3.2截面几何特征计算 (11)3。

3刚度验算 (14)3.4强度验算 (16)3.5疲劳强度验算 (16)3.6总体稳定验算 (17)3。

7局部稳定验算 (18)4.挠度及预拱度验算 (18)4.1挠度验算 (18)4.2预拱度 (19)5.节点应力验算 (19)5.1节点板撕破强度检算 (19)5.2节点板中心竖直截面的法向应力验算 (20)5。

3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算 (21)6。

课程设计心得 (22)1.设计资料1.1基本资料(1)设计规范《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）；《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）；(2)工程概况该桥为48m下承式公路简支钢桁架梁桥,共8个节间，节间长度为6m，主桁高10m,主桁中心距为7.00m，纵梁中心距为3m,桥面布置2行车道，行车道宽度为7m。

(3)选用材料主桁杆件材料采用A3钢材.(4)活载等级采用公路I级荷载.1.2构件截面尺寸各构件截面对照图各构件截面尺寸统计情况见表1-1：表1—1 构件截面尺寸统计表1.3单元编号(1)主桁单元编号(2)桥面系单元编号(3)主桁纵向联结系单元编号(4)主桁横向联结系单元编号1.4 荷载(1) 钢桥自重按A3钢材程序自动添加。

(2) 桥面板自重桥面板采用C55混凝土，厚度为250mm ，宽度为7m ，取容重3=25kN m γ。

假设桥面板不参与受力，将其视为恒载施加在纵梁上，两纵梁各自承担50%。

10.250725/43.75/q kN m kN m =⨯⨯=那么，每片纵梁承担21.875kN/m 的荷载。

单线铁路下承式栓焊支钢桁梁桥空间分析计算目录第一章计算资料 (1)第一节基本资料 (1)第二节计算内容 (1)第二章桁架梁桥空间模型 (2)第一节调整后的构件截面尺寸 (2)第二节空间模型 (3)第三章恒载和活载作用下竖向变形 (3)第一节恒载作用下的竖向变形 (4)第二节活载作用下的竖向变形 (4)第四章主力和各项附力单独作用下的受力 (5)第一节主力单独作用下的受力 (5)第二节横风荷载单独作用下的受力 (8)第三节制动力单独作用下的受力 (12)第五章主力和各项附力组合作用下的受力 (13)第一节主力和横向附力组合作用下的受力 (13)第二节主力和纵向附力组合作用下的受力 (17)第六章自振特性计算 (19)第一节一阶振型计算 (19)第二节二阶振型计算 (20)第三节三阶振型计算 (20)第四节四阶振型计算 (21)第五节五阶振型计算 (22)第七章总结 (22)第一章计算资料第一节基本资料1、设计规范：铁路桥涵设计基本规范（TB10002D1-2005），铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002D2-2005）。

2、结构轮廓尺寸：计算跨度 L= 106.5m，钢梁分10个节间，节间长度 d=L/10=10.65 m，主桁高度 H=11d/8= 14.64 m，主桁中心距 B=5.75 m，纵梁中心距 b= 2.0m，纵联计算宽度 B0= 5.30 m，采用明桥面，双侧人行道。

3、材料：主桁杆件材料 Q345q，板厚≤40mm，高强度螺栓采用 40B，精致螺栓采用 BL3，支座铸件采用 ZG35Ⅱ,辊轴采用 35 号锻钢。

4、活载等级：中—活荷载。

5、恒载：结构自重根据实际计算，明桥面恒载、横向力、纵向力均按照《铁路桥涵设计基本规范（TB10002D1-2005）》6、连接：工厂采用焊接，工地采用高强度螺栓连接，人行道托架采用精致螺栓，栓径均为 22mm，孔径均为 23mm．高强度螺栓设计预拉力 P=200KN,抗滑移系数μ0=0.45。