COLLEGE OF CIVIL ENGINEERING CENTRAL SOUTH UNIVERSITY
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钢桥课程设计
班 级： 学 号： 指导老师： 姓 名：
中南大学土木工程学院桥梁系
二〇一二年九月
第一部分 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72m L =；桥跨全长73.10m q L =；节间长度9.00m d =；主桁节间数8n =；主桁中心距 5.75m B =；平纵联宽度0 5.30m B =；主桁高度11.00m H =；纵梁高度 1.45m h =；纵梁中心距 2.00m b =；主桁斜角倾角50.708θ=，sin 0.774θ=，cos 0.633θ=。
3．钢材及其基本容许应力
杆件及构件用Q345qD ；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》；高强螺栓和精制螺栓的杆径为φ22，孔径为d=23mm 。
5．设计活载等级
标准—中活载
6．设计恒载
主桁314.80kN /m p =，联结系4 2.80kN /m p =； 桥面系2 6.50kN /m p =；高强螺栓
6234=++p p p p ⨯（）3%；检查设备51.00k N /m
p =；桥面111.00kN/m p =； 焊缝7234
=++1.5%p p p p ⨯（）。计算主桁恒载时，按桥面全宽恒载1234567=++++++p p p p p p p p 。
第二部分 设计说明书
（一）主桁架杆件内力计算
一、内力的组成
主桁杆件的内力有以下几部分组成： 竖向恒载所产生的内力p N ,p N p =∑Ω， 静活载内力k N ，k N k =Ω； 竖向活载产生的内力：(1)k N ημ+
横向风力（或列车摇摆力）所产生的内力w N ，仅作用在上、下弦杆； 横向风力通过桥门架效应在端斜杆和下弦杆所产生的内力'w N ； 纵向制动力所产生的内力t N 。
根据《桥规》规定，设计时候杆件轴力应该按下列三种情况考虑： 1．主力 I N I (1)P k N N N ημ=++ 2．主力+风力（或摇摆力）II N 'I I I 1
()1.2
w w N N N N =++ 3．主力+制动力III N
N ∏I =
1
()1.25
I t N N + 主桁杆件除述轴力外，还要受到弯矩作用，如节点刚性引起的次弯矩、风力和制动力在某些杆件中引起的弯矩等，这些弯矩在检算杆件截面时应和轴力一起考虑，由于本设计所有杆件的高度均不超过长度的1/10，故根据《桥规》规定。不考虑节点刚性次内力。 主桁各杆的内力如表1。
二、恒载所产生的内力
根据设计任务书所提供的资料，每片主桁所承受的恒载内力：
12345671(++++++)2p p p p p p p p =
1
(11+6.50+14.80+2.80+1.00+0.72+0.36)2
=18.59kN /m = 恒载布满全跨，故恒载内力为： 下弦杆24E E 为：18.59(55.23)=1026.80kN p N p
=Ω=⨯+∑
Ω
1
三、活载所产生的内力
1．换算均布活载
换算均布活载是影响线加载长度l 与顶点位臵α二者的函数。它们之间的函数关系反映在《桥规》附录所列的公式以及表中。根据l 与α从该表中查得每线换算的均布活载K ，除以2即得每片主桁承受的换算的均布活载k 。 以下弦杆24E E 为例：
72.00m l =，0.375α=， 查表得0.37590.58kN/m K =， 则0.3751
45.29kN/m 2
k K =
=。 以斜杆23E A 为例：
151.43m l =，
0.125α=，查表得0.125100.63kN/m K =， 则0.1251
50.31kN/m 2
k K ==。 220.57m l =，
0.125α=，查表得0.125119.64kN/m K =， 则0.1251
59.82kN/m 2
k K ==。 2．静活载所产生的内力
为了求得最大活载内力，换算均布活载k 应布满同号影响线全长。 下弦杆24E E ：
45.2955.23=2501.24kN/m k N k =Ω=⨯
3．冲击系数1+μ
根据《桥规》规定，钢桁梁的冲击系数1+μ按下式计算：
28
1+1 1.2504072
μ=+
=+
挂杆的冲击系数：
28
1+1 1.4834018
μ=+
=+
4．活载发展的均衡系数η
《桥规》要求：所有杆件因活载产生的轴向力、弯矩、剪力在计算主力组合时，均应乘以活载发展均衡系数η：1+μ
()a a m -6
1
+1=η ()k
p
N N a μ+=
1
