简支钢桁梁桥主桁架设计-2017

钢桁梁

引言

钢桁梁是一种常见于桥梁工程中的结构形式。它的主要组成部分是由钢材制成的桁架结构，通过连接件将其连接在一起形成横跨河道或道路的桥面。钢桁梁在桥梁工程中广泛使用，其具有优异的强度、刚性和耐久性，使其成为现代桥梁设计的重要组成部分之一。

组成结构

钢桁梁由上弦杆、下弦杆和网格构件组成。其中，上下弦杆是承受桥梁荷载的主要构件，而网格构件则起到加固和支撑的作用。上下弦杆通常是采用横向排列的钢板或钢桁架构成，而网格构件则由钢材或钢管组成。

材料选择

钢桁梁的材料选择是设计中的重要环节，直接影响到钢桁梁的强度和耐久性。常见的钢材包括普通碳素结构钢、低合金高强度钢和耐候钢等。在选择材料时，需要考虑桥梁所处环境的气候条件、荷载要求以及使用年限等因素。

设计与计算

钢桁梁的设计和计算是桥梁工程中的重要部分。在设计过程中，需要根据桥梁的跨度、荷载要求和使用要求等因素进行合理的设计。计算则包括对钢桁梁的自重、荷载和风载等进行力学计算，以确定结构的安全性和合理性。

制造与安装

钢桁梁的制造和安装是保证桥梁工程顺利进行的关键环节。制造过程中，需要对钢材进行加工、焊接和热处理等工艺，以确保钢桁梁的质量和强度。安装过程中，则需要考虑桥梁的拆解、起吊和连接等步骤，以保证钢桁梁的准确安装和牢固连接。

维护与保养

钢桁梁的维护和保养对于延长桥梁的使用寿命和保证交通安全非常重要。常见的维护工作包括清洁、喷涂防锈剂和检查焊缝等。另外，还需要定期检测和评估钢桁梁的结构安全性和使用性能，若有损坏或疲劳现象，需要及时修复或更换。 应用范围

钢桁梁在桥梁工程中有广泛的应用范围。它可以用于公路桥、铁路桥、高架桥以及跨越河道、峡谷等特殊地理环境的桥梁。钢桁梁的设计和制造也常用于各类临时性桥梁和施工工程中，为交通运输和工程建设提供了重要的支持。

结论

钢桁梁作为桥梁工程中常见的结构形式，具有优异的强度、刚性和耐久性，成为现代桥梁设计的重要组成部分。在钢桁梁的设计、制造和安装过程中，需要充分考虑材料选择、力学计算和工艺操作等因素，以确保钢桁梁的质量和安全性。维护与保养工作也是保证钢桁梁使用寿命和交通安全的必要环节。通过合理应用，钢桁梁能够满足各类桥梁工程需求，并为交通运输和工程建设提供重要的支持。

A1A2A3A4A3'A2'A1'E0E1E2E3E4E3'E2'E1'E0'l=64 m11m主桁结构图弦杆影响线简支栓焊桁架桥的设计计算

一单线铁路简支栓焊桁架桥，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19.27.81.0104.1p21.05/2kNm

2、 影响线面积计算

2l12llylH1lL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 116m吊杆影线线1sin1sinl=80m下弦杆受到列车摇摆力的计算图示100kN2410015.75284.386.4EEMNkNB

A1A3640.25-34.91-34.91-734.8446.701.27-2069.20.3551.001-2072.2328.13-2,835.19A3A3'640.5-46.55-46.55-979.7845.551.27-2691.00.3641.000-2690.9136.46-3,707.15E0E2640.12520.3620.36428.6548.401.271251.00.3431.0041255.40152.341,836.40E2E4640.37543.6443.64918.5546.001.272547.70.3611.0012549.16284.383,752.09E0A1640.125-34.62-34.62-728.7948.401.27-2126.90.3431.004-2134.420-2,863.21A1E29.140.125-0.7124.73520.5775.381.27-67.6-7.7012.344-158.460362.1054.860.12525.4449.601.271601.40.3251.0061611.7902,132.36E2A318.290.125-1.4116.25342.0961.221.27-109.8-3.1151.580-173.480168.6145.710.12517.6651.321.271150.60.2971.0111163.3801,505.46A3E427.430.125-2.129.19193.3556.281.27-151.4-1.2771.273-192.8300.5236.570.12511.3153.121.27762.20.2541.018776.230969.58AIEI160.588168.4059.701.5716.40.2351.021731.790900.19主力N1换算荷载k冲击系数1+µ(1+µ)Nk活载发展系数ηη(1+µ)Nk列车摇摆力杆件加载长度l顶点位置α面积Ω面积ΣΩ恒载内力pΣΩa(1)pkNN二、 附加力作用下主桁杆件的内力

第17卷第6期2020 年 12 月现代交通技术Modern Transportation TechnologyVol. 17 No. 6Dec. 2020

120 m下承式简支钢桁架桥设计分析

曹骏驹

(江苏省交通工程建设局，南京210004)

摘 要：以新安京杭运河大桥主桥120 m下承式简支钢桁架桥施工设计为例，设计中对主桥构造尺寸拟定(包含桁 架高度、节间长度、斜杆倾角、主桁间距、各杆件及节点板厚度等)，通过midas Civil软件进行结构验算,发现原设计中 部分杆件强度应力储备不足，通过深度分析，优化了构造尺寸。结果表明：钢桁架各构件强度、整体稳定性、杆件稳定 性、刚度和疲劳验算均满足规范要求，结构设计经济、耐久、安全可靠。关键词：简支钢桁架；结构分析;疲劳验算；结构安全中图分类号：U442. 5 文献标识码：A 文章编号：1672 9889(2020)06 0057 04

Design and Analysis of 120 m Through Simply Supported Steel Truss Bridge

CAO Junju(Jiangsu Provincial Transportation Engineering Construction Bureau,Nanjing 210004,China)

Abstract: Taking the construction drawing design of 120 m through simply supported steel truss of the main bridge of Xin'an Beijing-Hangzhou Grand Canal Bridge as an example. In the design, the structural dimensions of the main bridge are deter­mined ( truss height， section length， inclined bar inclination， main truss spacing， the thickness of each member and gusset plate， etc. ) . Through midas Civil structural checking calculation， it is found that the strength stress reserve of some members in the original design is insufficient. Through depth analysis， the structural size is optimized. The results show that the strength, stability, overall stability, stiffness and fatigue of each member of the steel truss meet the requirements of the code, and the structural design is economical， durable， safe and reliable.Key words: simply supported steel truss ； structural analysis ； fatigue checking calculation ； structural safety

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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 ................................................................................ 3

1.4荷载 ..................................................................................... 4

2.内力计算 .................................................................................. 7

2.1 荷载组合 ................................................................................ 7