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单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计姓名：侯泽群学号：20090112800106班级：09桥梁5班指导老师：涂斌设计时间：2019年5月至6月目录第一章设计资料-------------------------------------------------------1 第一节基本资料------------------------------------------------1第二节设计内容------------------------------------------------2第三节设计要求------------------------------------------------2第二章主桁杠件内力计算-----------------------------------------------4 第一节主力作用下主桁杆件内力计算------------------------------4第二节横向风力作用下的主桁杆件附加内力计算--------------------9第三节制动力作用下的主桁杆件附加内力计算----------------------11第四节疲劳内力计算--------------------------------------------12第五节主桁杆件内力组合----------------------------------------15第三章主桁杠件截面设计-----------------------------------------------17 第一节下弦杆截面设计------------------------------------------17第二节上弦杆截面设计------------------------------------------19第三节端斜杆截面设计------------------------------------------20第四节中间斜杆截面设计----------------------------------------21第五节吊杆截面设计--------------------------------------------22第六节腹杆高强螺栓数量计算------------------------------------25第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计------------------------------------26第一节 E2 节点弦杆拼接计算-------------------------------------26第二节 E0 节点弦杆拼接计算-------------------------------------27第三节下弦端节点设计------------------------------------------28第五章挠度计算及预拱度设计--------------------------------------------29第一节挠度计算------------------------------------------------29第二节预拱度设计-----------------------------------------------30下弦端节点设计图------------------------------------------------35第一章设计资料第一节基本资料1 设计规范：铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2019)，铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2019)。
48米单线铁路下承式栓焊简支梁主桁设计目录第一部分设计说明书一、设计资料----------------------------4二、钢梁上部总体布置及尺寸拟定--------------------------41、钢桁架梁桥的优缺点--------------------------42、设计假定和计算方法---------------------------43、主桁杆件截面选择---------------------------54、节点设计原则---------------------------55、设计思路和步骤----------------------------56、参考文献 ----------------------------6第二部分设计计算书一、打开软件-----------------------------------7二、创建模型-----------------------------------71．设定造作环境-----------------------------------72．定义材料和截面-----------------------------------73．建立节点和单元-----------------------------------84．输入边界条件-----------------------------------85．输入荷载（1）——加载自重--------------------------------9 6．运行结构分析（1）-----------------------------------107．查看结果-----------------------------------108．输入荷载（2）——活载添加-------------------------------12 9．运行结构分析（2）----------------------------------1310．查看结果-----------------------------------13三、主力求解-----------------------------------141．冲击系数-----------------------------------142．活载发展均衡系数-----------------------------------143．活载产生内力-----------------------------------14四、横向附加力产生主桁内力计算---------------------------------151．由已知条件确定横向控制力--------------------------------15 2．用软件计算横向力作用下的桁架杆件内----------------------16 3．桥门架效应计算------------------------------17五、纵向荷载产生主桁内力计算--------------------------------18六、内力组合----------------------------------19七、截面验算----------------------------------211．验算内容----------------------------------212．主桁杆件截面几何特征计算---------------------------------21 3．主桁杆件截面验算----------------------------------24八、节点设计计算与验算---------------------------------27第一部分设计说明书一、设计资料1. 设计规范：《铁路桥梁设计规范》2. 活载等级：中—活载3. 结构轮廓尺寸：计算跨度48米，桥全长48.6米，桁高11米，主桁中距5.75米，节间长度8米，倾斜角809.0sin 1-=θ4．材料：主桁采用16Mnq 钢，板厚限于24mm ，高强螺栓用40B 钢5．连接：工厂焊接，工地栓接，基本参数为：栓直径23mm ，预紧力200KN ，摩擦系数0.456．恒载：钢桥桥面为明桥面，双侧人行道，自重按34KN/m 计，风力为1000KN/m*m二、钢梁上部总体布置及尺寸拟定一、钢桁架梁桥的优缺点钢桁架梁桥具有自重轻、跨度大，结构形式更趋于合理，形成更多优美、实用的体系等优点。
第一章 设计资料第一节 基本情况1设计规范：《铁路桥涵设计基本规范》（ TB10002.1-2005）、《铁路桥梁钢结构设计规范》 （ TB10002.2-2005 ）。
2、结构外形尺寸：计算跨度L=80+(50-50) × 0.2=80，若L=80m 需改为L=92m ，钢梁分为10个节间，节间长度 d =L/10=9.2m ，主梁高度H=11d/8=11 × 9.2/8=12.65m ，主梁中心距B=6.4m ，纵梁中心距为b=2.0m ，计算得到的纵梁宽度为B 0 =5.95m 。
桥面，人行道两侧。
3 材料：主要桁架构件材料为Q345q ，板厚为 40mm ，高强度螺栓为40B ，精制螺栓为BL3，轴承铸件为ZG35II ，滚轮轴为35#锻钢。
4 活荷载等级：中等活荷载。
5 静载(1) 主桁架计算桥面p 1 =10kN/m ，桥面p 2 =6.29kN/m ，主桁架p 3 =14.51kN/m ， 领带 p 4 =2.74kN/m ，检查设备 p 5 =1.02kN/m ，螺栓、螺母和垫圈 p 6 = 0.02 (p 2 + p 3 + p 4 )，焊缝 p 7 = 0.015 (p 2 + p 3 + p 4 )；(2)纵梁和横梁的计算横梁（每根线）p 8 =4.73kN/m （不包括桥面），横梁（每根）p 9 =2.10kN/m 。
6 抗风强度W 0 =1.25kPa ，K 1 K 2 K 3 =1.0。
7、工厂采用焊接，工地采用高强度螺栓，人行道支架采用直径22mm 、直径23mm 的精制螺栓。
高强螺栓设计预紧力P=200kN ，防滑系数μ 0 =0.45。
第二部分设计1 、主桁架受力计算； 2、主桁梁截面设计3弦拼接计算及下弦端节点设计； 4. 挠度校核计算及上弯度设计；第三节 设计要求1 主桁架力计算结果和截面设计计算结果汇总于表中。
2 主要桁架力计算表项目包括：l 、α、Ω、ΣΩ、p 、Np 、k 、Nk 、1+μ、1+μf、(1+μ)Nk、a 、η、纵向风、桥架影响风和弯矩，制动力和弯矩，NI ，NII ，NIII ，NC ，疲劳计算力Nnmin ，Nnmax ，弯矩Mnmin ，Mnmax ；3 建议使用 Microsoft Excel 电子表格辅助计算主桁架力。
钢桥课程设计单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计姓名：学号：班级：电话：电子邮件：指导老师：设计时间：目录第一章《钢桥》课程设计任务书 (1)一、设计题目 (1)二、设计目的 (1)三、设计资料 (1)四、设计内容 (2)五、设计要求 (2)第二章主桁内力计算 (3)一、主力作用下主桁杆件的内力计算 (3)二、横向附加力作用下主桁架杆件的内力计算 (11)三、纵向制动力作用下主桁杆件的内力计算 (16)四、主桁杆件内力组合及主桁杆件计算内力的确定 (17)第一章《钢桥》课程设计任务书一、设计题目单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计二、设计目的1. 了解钢材性能及钢桥的疲劳、防腐等问题；2. 熟悉钢桁架梁桥的构造特点及计算方法；3. 通过单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计计算，掌握主桁杆件内力组合及计算方法；掌握主桁杆件截面设计及验算内容；4. 熟悉主桁节点的构造特点，掌握主桁节点设计的基本要求及设计步骤；三、设计资料1. 设计依据：铁路桥涵设计基本规范(TB10002-2017)铁路桥梁钢结构设计规范(TB10091-2017)铁路列车荷载图式(TB3466-2016)2. 结构轮廓尺寸：计算跨度L=70m，钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=7m，主桁高度H=11d/8=9.63m，主桁中心距B=6.4m，纵梁中心距b=2.0m，纵梁计算宽度B0=5.95m，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，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35II、辊轴采用35号锻钢。
4. 活载等级：ZHK荷载5. 恒载（1）主桁计算桥面p1=10kN/m，桥面系p2=6.29kN/m，主桁架p3=14.51kN/m，联结系p4=2.74kN/m，检查设备p5=1.02kN/m，螺栓、螺母和垫圈p6=0.02（p2+ p3+ p4），焊缝p7=0.015（p2+ p3+ p4）;上述合计为17.69kN/m（每片桁架），近似取为18kN/m（2）纵梁、横梁计算纵梁（每线）p8=4.73kN/m（未包括桥面），横梁（每片）p9=2.10kN/m。
钢桥课程设计指导老师：********班级：土木****学号：********姓名：********目录第一章设计资料 (3)第一节基本资料 (3)第二节设计内容 (4)第三节设计要求 (4)第二章主桁杆件内力计算 (4)第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (4)第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 (10)第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (11)第四节疲劳内力计算 (12)第五节主桁杆件内力组合 (13)第三章主桁杆件截面设计 (16)第一节下弦杆截面设计 (16)第二节上弦杆截面设计 (19)第三节端斜杆截面设计 (21)第四节中间斜杆截面设计 (23)第五节吊杆截面设计 (27)第六节腹杆高强度螺栓计算 (30)第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (31)第一节 E2节点弦杆拼接计算 ........................................ 错误！未定义书签。
第二节 E0节点弦杆拼接计算 ........................................ 错误！未定义书签。
第三节下弦端节点设计............................................. 错误！未定义书签。
第五章挠度计算和预拱度设计................................. 错误！未定义书签。
第一节挠度计算................................................... 错误！未定义书签。
第二节预拱度设计................................................. 错误！未定义书签。
第六章桁架桥梁空间模型计算................................. 错误！未定义书签。
第一节建立空间详细模型............................................ 错误！未定义书签。
西南交通大学钢桥课程设计单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计姓名：学号：班级：2011级土木18班电话：电子：4qq.指导老师：凯锋设计时间：2014年2月至 6 月目录第一章设计资料 (1)第一节基本资料 (1)第二节设计容 (1)第三节设计要求 (2)第二章主桁杆件力计算 (3)第一节主力作用下主桁杆件力计算 (3)第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 (7)第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (9)第四节疲劳力计算 (10)第五节主桁杆件力组合 (12)第三章主桁杆件截面设计 (3)第一节下弦杆截面设计 (3)第二节上弦杆截面设计 (5)第三节端斜杆截面设计 (6)第四节中间斜杆截面设计 (21)第五节吊杆截面设计 (9)第六节腹杆高强度螺栓计算 (3)第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (4)第一节 E2节点弦杆拼接计算 (4)第二节 E0节点弦杆拼接计算 (5)第三节下弦端节点设计 (6)第五章挠度计算和预拱度设计 (3)第一节挠度计算 (3)第二节预拱度设计 (30)第六章桁架桥梁空间模型计算 (32)第一节建立空间详细模型 (33)第二节恒载竖向变形计算 (6)第三节活载力和应力计算 (7)第四节自振特性计算 (8)第七章设计总结 (9)第一章设计资料第一节基本资料1设计规：铁路桥涵设计基本规（TB10002.1-2005），铁路桥梁钢结构设计规（TB10002.2-2005）。
2结构轮廓尺寸：计算跨度L=85+0.1×65=91.5m，钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=9.15m，主桁高度H=11d/8=12.58m，主桁中心距B=5.75m，纵梁中心距b=2.0m，纵梁计算宽度B0=5.30m，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，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35II、辊轴采用35号锻钢。
单线铁路下承式简支钢桁架桥上部结构设计说到单线铁路下承式简支钢桁架桥上部结构设计，哎呀，这个名字一听就让人头大。
不过，咱们别慌，慢慢来，跟着我一起捋清楚。
你看，铁路桥可不是随便搭的玩意儿，它不仅要让列车稳稳当当地走过去，还得保证它长时间不出问题。
所以，设计这种桥梁，得考虑的东西可多了。
尤其是上部结构，那可是整个桥梁的“颜面”，要是它出点儿问题，下面的列车走起来就得小心翼翼了。
首先啊，咱们要搞清楚什么是单线铁路。
简单来说，就是只有一条轨道的铁路。
听着有点儿简单，但实际上可不是那么容易。
你想啊，列车要在这条轨道上来回穿梭，安全问题肯定得重视。
所以桥梁的设计得足够牢固，不能说一阵大风就晃一晃，或者下点雨就出现裂缝了，搞不好就真成了“水上漂”。
这种桥梁一般都是经过长期的反复检验，确保不会出岔子。
哎，谁还没听说过铁路桥梁被称作“百年老桥”的事儿呢？说到下承式钢桁架桥，这听起来就像是工地大叔天天挂嘴边的专业名词，其实啊，简单来说就是一种桥梁结构。
下承式？嗯，就是说桥梁的主梁和支撑结构在桥面下方。
就像是支架撑起了整个“天花板”，让列车通过的时候不会晃。
至于钢桁架，听起来是挺复杂的，但实际上它就是由很多交错的钢材组成的一个大框架，稳稳当当的支撑着桥梁。
钢桁架嘛，好比是那种有点儿像蜘蛛网一样的结构，看起来有点复杂，但强度可不一般，轻巧又坚固。
钢桁架桥的设计有一个特别的地方，就是它能承受很大的重量。
你想啊，一列火车可不是个小玩意儿，每次经过桥梁，整个桥面都得扛着这个重量。
不仅要承受火车的重量，还得应对火车快速通过时带来的冲击力。
这种冲击力如果不处理好，桥梁早晚会出现问题。
怎么解决呢？那就得通过巧妙的钢桁架设计，把这个力量分散开，不让桥梁的某个地方承担过多压力。
简单说，钢桁架桥就像一个高效的“力量分配器”，把重压均匀地分布到各个支撑点上，确保桥梁始终保持稳定。
再聊聊简支结构。
说白了，这种结构就是桥梁两端有支撑，中间部分没有支撑。
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计目录第一章设计资料 (1)第一节基本资料 (1)第二节设计内容设计内容 (1)第三节设计要求 (2)第二章主桁杆件内力计算 (3)第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (3)第二节横向风力作用下的主桁杆件附加内力计算 (6)第三节制动力作用下的主桁杆件附加内力计算 (8)第四节疲劳内力计算 (9)第五节主桁杆件内力组合 (11)第三章主桁杆件截面设计 (13)第一节下弦杆截面设计 (13)第二节上弦杆截面设计 (15)第三节端斜杆截面设计 (16)第四节中间斜杆截面设计 (17)第五节吊杆截面设计 (19)第六节腹杆高强螺栓数量计算 (21)第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (22)第一节E2节点弦杆拼接计算 (22)第二节E0节点弦杆拼接计算 (23)第三节下弦端节点设计 (24)第五章挠度计算及预拱度设计 (25)第一节挠度计算 (25)第二节预拱度设计 (26)第六章桁架梁桥空间模型计算 (27)第一节建立空间详细模型 (27)第二节恒载竖向变形计算 (28)第三节恒载和活载内力和应力计算 (28)第四节自振特性计算 (29)第七章设计总结 (30)下弦端节点设计图 (32)单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 1第一章设计资料第一节基本资料1 设计规范：铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005)，铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005)。
2 结构轮廓尺寸：计算跨度L＝86.8 m，钢梁分10个节间，节间长度d＝8.68m，主桁高度H＝11.935m，主桁中心距B＝5.75m，纵梁中心距b＝2.0m，纵联计算宽度B0＝5.30m，采用明桥面、双侧人行道。
3 材料：主桁杆件材料Q345q，板厚≤45mm，高强度螺栓采用40B，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35 II、辊轴采用35号锻钢。
4 活载等级：中－荷载。
5 恒载(1) 主桁计算桥面p1＝10kN/m，桥面系p2＝6.29kN/m，主桁架p3＝14.51kN/m，联结系p4＝2.74kN/m，检查设备p5＝1.02kN/m，螺栓、螺母和垫圈p6＝0.02(p2＋p3＋p4)，焊缝p7＝0.015(p2＋p3＋p4)；(2) 纵梁、横梁计算纵梁(每线)p8＝4.73kN/m(未包括桥面)，横梁(每片)p9＝2.10kN/m。
第一章设计资料 (3)第一节基本资料 (3)第二节设计内容 (3)第二章主桁杆件内力计算 (3)第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (3)1 恒载 (3)2 活载 (4)3 列车横向摇摆力产生的弦杆内力 (5)4 MIDAS计算结果 (6)第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 (7)1 风荷载施加 (7)2 风荷载计算结果 (8)第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (8)1 下弦杆制动力计算 (8)第四节疲劳内力计算 (9)第五节主桁杆件内力组合 (10)1 主力组合 (10)2 主力和附加力组合 (10)第三章主桁杆件截面设计 (12)第一节下弦杆截面设计 (12)1 中间下弦杆E2E4 (12)1)初选杆件截面 (12)2)刚度验算 (12)3)拉力强度验算 (12)4)疲劳强度验算 (12)2 端下弦杆E0E2 (13)1)初选截面 (13)2)刚度验算 (13)3)拉力强度验算 (13)4)疲劳强度验算 (14)第二节上弦杆截面设计 (14)1 端上弦杆A1A2 (14)1)初选截面 (14)2)刚度验算 (14)3)强度以及总体稳定验算 (15)4)局部稳定验算 (15)2 中上弦杆A3A4 (15)1)初选截面 (15)2)刚度验算 (16)3)强度以及总体稳定验算 (16)4)局部稳定验算 (16)第三节端斜杆E0A1截面设计 (16)1)初选截面 (16)2)刚度验算 (17)3)强度以及总体稳定验算 (17)4)局部稳定验算 (18)第四节中间斜杆截面设计 (19)1 斜杆A1E2 (19)1)初选截面 (19)2)刚度验算 (19)3)强度以及总体稳定验算 (19)4)局部稳定验算 (20)5)疲劳验算 (20)2 斜杆A3E2、A3E4 (20)第五节吊杆截面设计 (21)1)初选截面 (21)2)刚度验算 (21)3)拉力强度验算 (21)4)疲劳强度验算 (21)第六节腹杆高强度螺栓计算 (22)第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (23)第一节E2节点弦杆拼接计算 (23)1 下弦杆的拼接计算 (23)1)拼接板截面设计 (23)2)拼接螺栓和拼接板长度 (23)3)内拼接板长度 (24)2 斜杆的拼接计算 (24)3 吊杆的拼接计算 (24)第二节E0节点弦杆拼接计算 (24)1)拼接板截面设计 (24)2)拼接螺栓和拼接板长度 (25)3)内拼接板长度 (25)第三节下弦端节点设计 (25)第五章桁架梁桥空间模型计算 (25)第一节建立空间详细模型 (25)第二节恒载以及恒载和活载下竖向变形计算 (26)第三节主力作用下内力校核 (27)第四节主力+风荷载作用下内力校核 (27)第五节主力+制动力荷载作用下内力校核 (28)第六章设计总结 (28)第一章设计资料第一节基本资料1.设计规范：铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005)，铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005)。
大学钢桥课程设计单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计姓名：学号：班级：电话：电子：指导老师：设计时间：2010年12月至 20 月目录第一章设计资料 0第一节基本资料 0第二节设计容 (1)第三节设计要求 (1)第二章主桁杆件力计算 0第一节主力作用下主桁杆件力计算 0第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 (4)第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (5)第四节疲劳力计算 (7)第五节主桁杆件力组合 (8)第三章主桁杆件截面设计 (11)第一节下弦杆截面设计 (11)第二节上弦杆截面设计 (13)第三节端斜杆截面设计 (14)第四节中间斜杆截面设计 (16)第五节吊杆截面设计 (17)第六节腹杆高强度螺栓计算 (19)第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (20)第一节 E2节点弦杆拼接计算 (20)第二节 E0节点弦杆拼接计算 (21)第三节下弦端节点设计 (22)第五章挠度计算和预拱度设计 (24)第一节挠度计算 (24)第二节预拱度设计 (25)第六章桁架桥梁空间模型计算 (26)第一节建立空间详细模型 (26)第二节恒载竖向变形计算 (27)第三节活载力和应力计算 (27)第四节自振特性计算 (28)第七章设计总结 (29)第一章设计资料第一节基本资料1设计规：铁路桥涵设计基本规（TB10002.1-2005），铁路桥梁钢结构设计规（TB10002.2-2005）。
2结构轮廓尺寸：计算跨度L=70+0.2×23=74.6m，钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=7.46m，主桁高度H=11d/8=11×7.46/8=10.2575m，主桁中心距B=5.75m，纵梁中心距b=2.0m，纵梁计算宽度B0=5.30m，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，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35II、辊轴采用35号锻钢。
西南交通大学钢桥课程设计单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计姓名：学号：班级：电话：电子邮件：指导老师：设计时间：目录第一章设计资料 (1)第一节基本资料 (1)第二节设计内容 (2)第三节设计要求 (2)第二章主桁杆件内力计算 (3)第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (3)第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 (7)第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (8)第四节疲劳内力计算 (10)第五节主桁杆件内力组合 (11)第三章主桁杆件截面设计 (14)第一节下弦杆截面设计 (14)第二节上弦杆截面设计 (16)第三节端斜杆截面设计 (17)第四节中间斜杆截面设计 (19)第五节吊杆截面设计 (20)第六节腹杆高强度螺栓计算 (22)第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (23)第一节 E2节点弦杆拼接计算 (23)第二节 E0节点弦杆拼接计算 (24)第三节下弦端节点设计 (25)第五章挠度计算和预拱度设计 (27)第一节挠度计算 (27)第二节预拱度设计 (28)第六章桁架桥梁空间模型计算 (29)第一节建立空间详细模型 (29)第二节恒载竖向变形计算 (30)第三节活载内力和应力计算 (30)第四节自振特性计算 (31)第七章设计总结 (32)第一章设计资料第一节基本资料1设计规范：铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005),铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005).2结构轮廓尺寸：计算跨度L=70+0.2×20=74.0米,钢梁分10个节间,节间长度d=L/10=7.46米,主桁高度H=11d/8=11×7.46/8=10.2575米,主桁中心距B=5.75米,纵梁中心距b=2.0米,纵梁计算宽度B0=5.30米,采用明桥面、双侧人行道.3材料：主桁杆件材料Q345q,板厚 40米米,高强度螺栓采用40B,精制螺栓采用BL3,支座铸件采用ZG35II、辊轴采用35号锻钢.4 活载等级：中—活载.5恒载(1)主桁计算桥面p1=10kN/米,桥面系p2=6.29kN/米,主桁架p3=14.51kN/米,联结系p4=2.74kN/米,检查设备p5=1.02kN/米,螺栓、螺母和垫圈p6=0.02(p2+ p3+ p4),焊缝p7=0.015(p2+ p3+ p4);(2)纵梁、横梁计算纵梁(每线)p8=4.73kN/米(未包括桥面),横梁(每片)p9=2.10kN/米.6风力强度W0=1.25kPa,K1K2K3=1.0.7工厂采用焊接,工地采用高强度螺栓连接,人行道托架采用精制螺栓,栓径均为22米米、孔径均为23米米.高强度螺栓设计预拉力P=200kN,抗滑移系数μ0=0.45.第二节设计内容1主桁杆件内力计算;2主桁杆件截面设计3弦杆拼接计算和下弦端节点设计;4挠度验算和上拱度设计;5空间分析模型的全桥计算.第三节设计要求1 主桁内力计算结果和截面设计计算结果汇总成表格.2主桁内力计算表格项目包括：加载长度l、顶点位α、面积Ω、总面积ΣΩ、N p、k、N k=kΩ、1+μ、(1+μ)N k、a、a米ax-a、η、η(1+μ)N k、N S、平纵联风力N w、桥门架风力N w’、制动力N T、主力N I=N p+(1+μ)N k+N S、主+风N II=N I+N W(N W')、主+风弯矩米II、主+制N III=N I+N T、主+制弯矩米III、N C=米ax{N I,N II/1.2,N III/1.25}、1+μf、N n=N p+(1+μf)N k、吊杆下端弯矩米B.3主桁内力计算和截面设计计算推荐采用米icrosoft Excel电子表格辅助完成.4步骤清楚,计算正确,文图工整.5设计文件排版格式严格要求如下：(1)版面按照A4纸张设置,竖排(个别表格可以横排),页边距推荐为上2厘米、下2厘米、左2.5厘米、右1.5厘米、页眉1.5厘米、页脚1.75厘米.(2)设计文件要求采用单一的PDF文件格式,按封面、目录、正文(包括表格、插图)、节点图顺序,正文起始页码为第1页.(3)特别要求正文采用四号宋体和Ti米es New Ro米an字体,段落采用单倍行距、段前0行、段后0.5行,不设置文档网络的自动右缩进、不设置文档网络的对齐网格;章名采用二号黑体居中(新章起页,章名前空两行);节名采用三号黑体居中(节名前、后空一行);(4)特别要求正文内的表格完整、表格排版符合页宽要求.(5)特别要求正文内的图形和节点图完整、清晰.(6)设计文件在规定时间内提交,提交方式为电邮至sdwen@,邮件主题统一为学号8位数字.第二章 主桁杆件内力计算第一节 主力作用下主桁杆件内力计算1恒载桥面 p 1＝10kN/米,桥面系 p 2＝6.29kN/米,主桁架 p 3＝14.51,联结系 p 4＝2.74kN/米, 检查设备 p 5＝1.02kN/米,螺栓、螺母和垫圈 p 6＝0.02(p 2+p 3+p 4),焊缝 p 7＝0.015(p 2+p 3+p 4)每片主桁所受恒载强度p ＝[10+6.29+14.51+2.74+1.02+0.02(6.29+14.51+2.74)+0.015(6.29+14.51+2.74)]/2 ＝17.69 kN/米,近似采用 p ＝18 kN/米. 2 影响线面积计算 (1)弦杆影响线最大 纵距Hl l l y ⋅⋅=21 影响线面积 y l ⋅=Ω21A 1A 3：l 1＝14.92,l 2＝59.68,α＝0.21636.12575.106.7468.5992.14-=⨯⨯-=y ,4036.43)1636.1(6.7421-=-⨯⨯=Ω E 2E 4：l 1＝24, l 2＝56,α＝0.3,5273.12575.106.7422.5238.22y =⨯⨯=9683.56)5273.1(6.7421=⨯⨯=Ω其余弦杆计算方法同上,计算结果列于下表 2.1 中 (2)斜杆ll y 2sin 1⋅=θ,l l y 121sin 1⋅=θ,2365.1)2575,1046.7(1sin 12=+=θ 11211121)(21)(21y l l y l l ⋅+=Ω⋅+=Ω， 式中 11111111846.7yy yl y l y l y l +=-==， E 0A 1：l 1＝7.46,l 2＝67.14,α＝0.1m y 51.4111285.16.742111285.16.7414.672365.1=⨯⨯=Ω=⨯=， A 3E 4：,37095.06.7438.222365.1,7419.06.7476.442365.138.2276.441122=⨯-==⨯===y y l l ，，087.013.238.2213.213.233.546.71.076.4433.533.533.537095.07419.07419.081111=+==-==+==+⨯=αα，，，l lmm m 034.14546.458.18546.4)37095.0()38.2213.2(2158.187419.0)76.4433.5(211=-=Ω-=-⨯+=Ω=⨯+=Ω∑，， 其余斜杆按上述方法计算 并将其结果列于表中. (3)吊杆m y 46.792.141210.1=⨯⨯=Ω=，3 恒载内力KNN A KN N E KN N E p N p p p p 28.13446.70.18:A 44.82)58.4(0.18:E 8.4426.240.18:E 555420=⨯=-=-⨯==⨯=Ω=∑，例如4 活载内力(1) 换算均布活载 k按α及加载长度 l 查表求得 例如mKN k l E A mKN k l m KN k l m KN k l /99.60,92.14,5.0:/8.54,16.33.10/79.52,44.41,1.0:A E )(/4.45,6.74,3.0:E E 5515442============αααα，（用内插法求得）每片主桁(2)冲击系弦杆,斜杆：244.16.7440281402811=++=++=+L μ吊杆：51.192.14402811=++=+μ(3)静活载内力k NKNN E A KNN KN N A E KN N E E k N k k k k k 99.45446.799.60:36.4492.88.5424.67679.5281.12:58.116575.4741.24:5515420=⨯==⨯=-=⨯-==⨯=Ω=，例如(4)活载发展均衡系数活载发展均衡系数：)611max ααη-+=（0216.1)19545.03247.0(611,19545.003.68728.134:0789.1)14844.03247.0(611,14844.059998.820377.1)0986.03247.0(611,0986.024.84198.82:0036.1)303.03247.0(611,303.098.144938.439:3247.0)1/(5515420max 144max =-+====++=-=-==-+==--==-+====+=ηαηαηαηαηαααμαE A E E E E E E N N k p ，例如，可计算各杆件值，的为跨中弦杆，其余杆件计算同上,并将其计算结果列于表 2.1 中 5,列车横向摇摆力产生的 弦杆内力横向摇摆力取 S ＝100kN 作为一个集中荷载取最不利位置加载,水平作用在钢轨顶面.摇摆力在上下平纵联的 分配系数如下：桥面系所在平面分配系数为1.0,另一平面为 0.2.上平纵联所受的 荷载 S 上＝0.2×100＝20kN,下平纵联所受的 荷载 S 下＝1.0×100＝100kN.摇摆力作用下的 弦杆内力 Ns ＝yS, y 为弦杆在简支平纵联桁架的 影响线纵距,例如：上弦杆 A1A3长度 为两个节间,受力较大 的 为第二个节间,其影响线顶点对应于该节间交叉斜杆的 交点 O,影响线纵距：KNNs E E KNNs E E KNNs y KNNs A A KN yS Ns LB L L y 104.32110075.56.7403.4157.33:16.29510075.56.7449.4811.26:417.165,65417.175.56.7441.6319.11E E 085.512075.5846.757.3311.26:624.3120581.1581.175.5846.749.4819.1114442205321=⨯⨯⨯==⨯⨯⨯===⨯⨯==⨯⨯⨯⨯==⨯===⨯⨯⨯==：下弦杆同理对第二节 横向风力作用下的 主桁杆件附加力计算1.平纵联效应的 弦杆附加力依设计任务书要求,风压 W ＝K 1K 2K 3W 0＝1.0×1.25kPa,故有车风压 W’＝0.8W ＝1.0kPa .(1)下平纵联的 有车均布风荷载 桁高 H ＝10.2575米,h ＝纵梁高+钢轨轨木高＝1.29+0.4＝1.69米w 下＝[0.5×0.4×H+ (1-0.4)×(h+3)]W’＝[0.5×0.4×11+ (1-0.4)×(1.69+3)]× 1.0＝4.8655kN/米(2)上平纵联的 有车均布风荷载 w 上＝[0.5×0.4×H+ 0.2×(1-0.4)×(h+3)]W’=[0.5×0.4×10.2575+0.2×(1-0.4)×(1.69+3)]×1.0＝2.6143kN/米 (3)弦杆内力弦杆横向风力影响线顶点对应位置和纵距同上述的 摇摆力计算.上弦杆 A 1A 3在均布风荷载 w 上作用下的 内力 为：KNy E E KNy E E KNy KNNw A A KN yLw w Nw 750.5828655.46.7475.56.7403.4157.3321Lw 21w Nw :659.5358655.46.7475.56.7449.4811.2621Lw 21w Nw :205.3008655.46.7475.56.7441.6319.1121Lw 21w Nw E E 235.1996143.268.5975.568.5957.3311.2621yLw 21w :336.1236143.268.5975.568.5949.4819.112121142422053=⨯⨯⨯⨯⨯==Ω==⨯⨯⨯⨯⨯==Ω==⨯⨯⨯⨯⨯==Ω==⨯⨯⨯⨯⨯==Ω==⨯⨯⨯⨯⨯==Ω=下下下下下下下下下：下弦杆上上上上上上 2桥门架效应的 端斜杆和端下弦杆附加力 桥门架所受总风力m h l Hw k k mKM l c Hw Mf KNKNB l l Hw ml c l c c l c m l KN Lw Hw .KN 56.915629.21669.421.078)2(2M M 29.1.486.131)669.404.8(201.78)(294.6368.12/6.4785.6108Vcos Nw V 685.10875.5)669.468.12(01.78)(V 669.4)68.1204.82(2)68.12204.8(04.8)2(2)2(,04.8,68.1201.786143.268.59212100100=-=-==-=-==⨯===-=-==+⨯⨯+=++====⨯⨯==）（横为的一半处）附加弯矩端斜杆端部（横梁高度端斜杆中部附加弯矩在下弦杆产生的分力端斜杆轴力端斜杆轴力端斜杆反弯点位置上θ 计算结果列在表2.1中.第三节 制动力作用下的 主桁杆件附加力计算1下弦杆制动力计算以下弦杆 E 2E 4为例,将活载作如图所示的 布置,根据结构力学方法,当三角形影响线顶点左边的 活载之和等于右边之和时,为产生最大 杆力的 活载布置位置.bR a R ba = 22.52)245.24(80)975.27(9238.22922205x x x +⨯+-⨯=+⨯ 解得x=8.588米故桥上活载总重=34.630080)588.8245.24(92975.272205=⨯++⨯+⨯ 在主力作用下的 内力已计入冲击系数,制动力按静活载的 7%计算： 制动力,12KN 12.52202T Nt 0238.44107.034.630042其下弦杆内力见表制动力作用附加内力=÷==⨯=E E KNT 2 端斜杆制动力计算E 0E 1杆力影响线顶点位置离左端点支点7.46米,设将列车荷载的 第 4 轴重 P l 置于影响线顶点处.因为影响线为三角形,故根据结构力学所述的 法则,若满足下列条件,则该活载位置是产生最大 杆力时的 荷载8.87196.87220375.07.8411046.72209325.02207975.21=+<=⨯==>=⨯+⨯=+bR p a R bRa R p ba b a将第 3 轴重或第 5 放到顶点位置上均不满足上述条件,故将上述活载即为产生最大 杆力时的 活载.KN T 6195.4553675.3680975.27922206625.4(1007=⨯+⨯+⨯=制动力所产生的 杆件内力Nt 和米2： 轴向力KN T 81.22726195.4552Nt ===下弦杆弯矩mm KN h T .KN 0.059.7M 02M .72.334.037.081.227*2/4.01M ===⨯⨯==端斜杆弯矩第四节 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弦,斜杆：157.16.74401811=++=+f μ吊杆：32775.092.14401811=++=+f μKNNp Nn Nk Np Nn E E f 46.1025min 97.401744.2586157.146.1025)1(max :42===⨯+=++=μ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|米由恒载产生纵梁对横梁的 作用力Np=72.5858KN 当L=14.92米和a=0.5时,k=60.988KN\米由活载产生纵梁对横梁的 作用力KN k Nk 97.45446.7988.60=⨯=Ω⨯=由恒载产生的 简支梁弯矩m KN c B Np M p .098.136)2275.5(5858.72)2(=-⨯=-= 由静活载产生的 简支梁弯矩m KN c B Nk k .07.853)2275.5(97.454)2(M =-⨯=-=冲击系数51.11=+μmKN Nk Np /25.147107.85351.10365.1098.136Mk 1Mp Mpk 365.01)057.103247.0(611,1057.051.197.4545858.72)1(=⨯⨯+=++==-+==⨯=+=）（横梁横梁μηημαm KN EEM mKN E EM Ecm i Ecm i L LBc a u Mpki iu M Mpi i u M BpBp s b sb Bpk sb Bp .26.8725.14176739.0319.6606.1136)5234.05.02(3.380.8098.1366739.0319.6606.1136)5234.05.02(319.66,06.11365234.025.9611.5036739.05752005.1873)5.02(33)5.02(31=⨯⨯+⨯⨯-==⨯⨯+⨯⨯-=======+=+=+-=+-=βββ第五节 主桁杆件内力组合 1主力组合KNN KN N A E Ns Nk Np NI II I 11.603,93.95595.87298.82:414.3319624.3159.25062.781N A A ,)1(15431=-=--=-=-+-=+++=：例如μη2主力和附加力组合（主力控制）纵向附加力（制动力）主力（主力控制）横向附加力主力，附加风力：主力控制设计）。
