钢桁架桥计算书-毕业设计(2)

选用腹板1-420×12，翼缘2-600×20；每侧有4排栓孔，孔径d＝23cm; 毛截面Am 2 60 2.0 42.0 1.2 290.4cm2 栓孔削弱面积 A 2 4 2.2 2.3 40.48cm2 净截面面积Aj Am A 290.4 40.48 249.92cm2 (6) 斜腹杆A1E2

选用腹板1-436×10，翼缘2-440×12；每侧有4排栓孔，孔径d＝23cm; 毛截面Am 2 44 1.2 43.6 1 149.2cm2 栓孔削弱面积 A 2 4 1.4 2.3 25.76cm2 净截面面积Aj Am A 149.2 25.76 123.44cm2 (7) 斜腹杆E2A3

选用腹板1-428×10，翼缘2-460×16；每侧有4排栓孔，孔径d＝23cm; 毛截面Am 2 46 1.6 42.8 1.0 190cm2 栓孔削弱面积 A 2 4 1.8 2.3 33.12cm2 净截面面积Aj Am A 190 33.12 156.88cm2 (8) 斜腹杆A3E4

选用腹板1-436×10，翼缘2-440×12；每侧有4排栓孔，孔径d＝23cm; 毛截面Am 2 44 1.2 43.6 1 149.2cm2 栓孔削弱面积 A 2 4 1.4 2.3 25.76cm2 净截面面积Aj Am A 149.2 25.76 123.44cm2 (9) 竖杆

选用腹板1-436×10，翼缘2-260×12；每侧有4排栓孔，孔径d＝23cm; 毛截面Am 2 26 1.2 43.6 1 106cm2 栓孔削弱面积 A 2 4 1.4 2.3 25.76cm2 净截面面积Aj Am A 106 25.76 80.24cm2 利用Midas计算截面特征，如下表：

3.3 刚度验算

(1) 下弦杆E2E4

利用迈达斯计算截面特性有Iz 32451.38cm4 杆件自由长度lz

600cm

iz

11.77cm z

验算通过。

由于 y z，无需验算。 (2) 下弦杆E0E2

lz600 50.98 [ ] 100 iz11.77

利用迈达斯计算截面特性有Iz 25811.31cm4 杆件自由长度lz

600cm

iz

11.7cm

z

验算通过。

由于 y z，无需验算。

lz600 51.29 [ ] 100 iz11.7

同理，可计算其他杆件的稳定性，结果如下表：

《钢桥规范》规定仅受拉力且长度≤16m的腹杆容许最大长细比为180，所以竖杆验算通过，所有杆件均能满足刚度要求。

3.4 强度验算

承载能力极限状态基本组合应力图

计算结果表明，最大拉应力为68.13MPa，最大压应力51.75MPa，不超过各板厚对应的抗拉、压强度设计值。

3.5 疲劳强度验算

根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）规定，对于只受压的构件可不进行疲劳强度验算，对出现拉应力的受循环荷载杆件进行疲劳强度验算。

根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）表1.2.17-1，按轴向受力杆件，计算疲劳强度。下面以杆件单元1为例说明：

由上表可知Nmin＝497.49kN、Nmax＝920.08kN得：

min max

Nmin497.49 1000

30.54MPa Aj162.88 100Nmax920.08 1000

60.64MPa Aj162.88 100

min30.54

0.50 max60.64

查《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）表1.2.17-4，判定杆件验算截面为第C类容许应力类别，根据表1.2.17-2所列公式计算疲劳容许应力：

165

[ ] min{,140} 140MPa

1 0.6 N978.04 51.58MPa

Aj162.88

因此， [ ]，满足规范要求。

其他需进行疲劳强度验算的杆件也都满足要求，计算结果列于上表。

3.6 总体稳定验算

根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）规定，对于受压的构件需进行总体稳定验算。

以14号单元为例，即中间上弦杆为例说明：

由λz＝50.8，查《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）表1.2.16-2，内插求得φ1＝0.77。

Nc1561.8 10

51.5MPa 1[ ] 0.77 140=107.8MPa Am303.2

满足要求。

其他需进行总体稳定验算的杆件也都满足要求，计算结果列于上表。

3.7 局部稳定验算

下面以19号单元为例说明：

对翼缘板，根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）表1.2.22，当 y 60，板的宽厚比

b

14。

600 12

b 13.36 14， 22

翼缘板局部稳定满足要求。

对腹板，根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）表1.2.22，当 z 50，板的宽厚比

b

0.6 z 5,50 min。

b

480 2 22

31.14 0.6 z 5 0.6 55.62 5 38.37

14

腹板局部稳定满足要求。

4. 挠度及预拱度验算

4.1 挠度验算

为保证行车的安全平稳，应保证一定的竖向刚度。根据《公路桥涵钢结构及木结构实际规范》（JTG 025-86）第1.1.5条，汽车荷载（不计冲击力）所引起的竖向挠度，对于简支梁不应超过L。

活载作用（不计冲击力）下桁架位移图

桁架在活载作用（不计冲击力）下，竖向最大挠度为1.65cm，简支梁挠度限制

/800 6cm，1.65cm 6cm，桁架竖向刚度满足要求。

4.2 预拱度

根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTG 025-86）第1.1.6条，桥跨结构应设置预拱度，其值等于结构重力与1/2静活载所产生的竖向挠度和；起拱应做成平顺曲线。如桥面在竖曲线上，预拱度应与竖曲线纵坡一致。当结构重力和静活载所产生的挠度不超过跨径的1/1600时，可不设预拱度。