鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)--簡(jiǎn)支上承式焊接雙主梁鋼橋設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　鋼橋課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　2012年7月2日</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)題目與基本資料1</p

2、><p>　　1.1 設(shè)計(jì)題目1</p><p>　　1.1.1設(shè)計(jì)資料1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟2</p><p>　　1.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容2</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)步驟2</p><p><b>　　2 內(nèi)縱梁設(shè)計(jì)3</b>&l

3、t;/p><p>　　2.1 永久作用效應(yīng)計(jì)算3</p><p>　　2.2 可變作用效應(yīng)計(jì)算4</p><p>　　2.3 內(nèi)縱梁和橫梁的連接5</p><p><b>　　3 外縱梁設(shè)計(jì)6</b></p><p>　　3.1 永久作用效應(yīng)計(jì)算6</p><p>　

4、　3.2 可變作用效應(yīng)計(jì)算6</p><p>　　3.3 外縱梁與橫梁連接8</p><p><b>　　4 中橫梁設(shè)計(jì)8</b></p><p>　　4.1 主跨部分的彎矩和剪力9</p><p>　　4.1.1 永久作用效應(yīng)9</p><p>　　4.1.2 可變作用效應(yīng)10<

5、;/p><p>　　4.2 主跨截面12</p><p>　　4.2.1 最大彎曲應(yīng)力驗(yàn)算13</p><p>　　4.2.2 最大剪應(yīng)力驗(yàn)算13</p><p>　　4.2.3 折算應(yīng)力驗(yàn)算13</p><p>　　4.2.4 橫梁整體穩(wěn)定驗(yàn)算14</p><p>　　4.2.5 剛度驗(yàn)

6、算14</p><p>　　4.2.6 疲勞驗(yàn)算14</p><p>　　4.2.7 加勁肋設(shè)置15</p><p>　　4.2.8 橫梁與主梁連接15</p><p>　　4.2.9 翼板與腹板的焊接15</p><p>　　4.3 橫梁懸臂部分設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.3

7、.1 最大彎曲應(yīng)力驗(yàn)算17</p><p>　　4.3.2 最大剪應(yīng)力驗(yàn)算17</p><p>　　4.3.3 整體穩(wěn)定驗(yàn)算17</p><p>　　4.3.4 疲勞驗(yàn)算17</p><p>　　4.3.5 懸臂部分加勁肋設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.3.6 橫梁與主梁的連接18</p>

8、<p>　　4.3.7 翼緣與腹板焊接18</p><p>　　4.4 橫梁在主梁出的拼接18</p><p><b>　　5主梁的設(shè)計(jì)19</b></p><p>　　5.1 主梁上的永久作用效應(yīng)19</p><p>　　5.2主梁上的可變作用效應(yīng)20</p><p>　　5

9、.2.1 計(jì)算橫向分布系數(shù)20</p><p>　　5.2.2 計(jì)算可變作用效應(yīng)21</p><p>　　5.3 截面尺寸擬定24</p><p>　　5.4 主梁驗(yàn)算24</p><p>　　5.4.1 跨中最大彎曲應(yīng)力驗(yàn)算24</p><p>　　5.4.2 支點(diǎn)最大剪應(yīng)力25</p>&

10、lt;p>　　5.4.3 折算應(yīng)力驗(yàn)算26</p><p>　　5.5 橫梁整體穩(wěn)定性驗(yàn)算27</p><p>　　5.6 剛度驗(yàn)算28</p><p>　　5.7 疲勞驗(yàn)算28</p><p>　　5.8 加勁肋設(shè)置29</p><p>　　5.9 翼緣與腹板焊接31</p><

11、p>　　5.10 局部穩(wěn)定驗(yàn)算32</p><p>　　6 水平縱聯(lián)的設(shè)計(jì)32</p><p>　　6.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓計(jì)算32</p><p>　　6.2 水平縱聯(lián)桿件內(nèi)力及驗(yàn)算33</p><p>　　6.2.1 水平縱聯(lián)斜桿33</p><p>　　6.2.2 水平縱聯(lián)直桿驗(yàn)算34</p&

12、gt;<p>　　6.3 水平縱聯(lián)連接35</p><p>　　6.3.1 水平縱聯(lián)斜桿35</p><p>　　6.3.2 水平縱聯(lián)直桿35</p><p>　　1 設(shè)計(jì)題目與基本資料</p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　簡(jiǎn)支上承式焊接雙

13、主梁鋼橋設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1.1設(shè)計(jì)資料：</p><p>　　1）橋梁跨徑及橋?qū)挘簶蛄嚎鐝剑?4m 梁長(zhǎng)：33.96m 計(jì)算跨徑：33.6m</p><p>　　橋?qū)挘簝?m+2×1.0m</p><p><b>　　2）設(shè)計(jì)荷載</b></p><p>

14、　　公路—I級(jí)，人群荷載3.0kN/m2~3.5kN/m2,，每側(cè)的欄桿及人行道構(gòu)件的自重作用力為5kN/m；計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)，按照橋梁建于河北省刑臺(tái)市進(jìn)行考慮</p><p><b>　　3）材料</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)用鋼板：</b></p><p>　　型號(hào)16Mnq，即Q345qD，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《

15、橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 714-2008</p><p>　　Q345qD的設(shè)計(jì)參數(shù)為：彈性模量Es=2.1×105MPa，熱膨脹系數(shù)為1.2×105/°，</p><p>　　拉、抗壓及抗彎強(qiáng)度f(wàn)=295MPa，剪應(yīng)力fv=170MPa，剪切模量G=0.81×105MPa；</p><p>　　型號(hào)為A3，即Q235qD，其

16、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 714-2008</p><p><b>　　本設(shè)計(jì)中用A3鋼</b></p><p>　　其他普通鋼筋：采用熱軋R235、HRB335鋼筋，凡鋼筋直徑≥12mm，均采用HRB335鋼筋；凡鋼筋直徑<12mm，均采用R235鋼筋</p><p>　　橋面板混凝土：C50微膨脹鋼纖維混凝土，容重取25

17、kN/m3</p><p><b>　　4）設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p><b>　　參考書(shū)：</b></p><p>　　《現(xiàn)代鋼橋》（上冊(cè)），吳沖主編，人民交通出版社，2006年9月第一版，P117~P163</p><p>　　《鋼橋》（第二版），徐君蘭，孫淑紅主編，人民交通出版社，201

18、1年4月第二版，P9~P21</p><p>　　《鋼橋構(gòu)造與設(shè)計(jì)》，蘇彥江主編，西南交通大學(xué)出版社，2006年12月第一版，P12~P28</p><p><b>　　設(shè)計(jì)規(guī)范：</b></p><p>　　《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTJ 021-89</p><p>　　《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 02

19、5-86</p><p>　　《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTG D60-2004</p><p>　　《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01-2003</p><p>　　《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 714-2008</p><p>　　《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003</p><p><b>　　其他相關(guān)

20、規(guī)范</b></p><p>　　注：1.可變荷載中的汽車(chē)荷載（包括車(chē)道荷載和車(chē)輛荷載）取用《公路橋涵設(shè)計(jì)通 用規(guī)范》JTG D60-2004第24~25頁(yè)的數(shù)值及尺寸。</p><p>　　2. 計(jì)算汽車(chē)荷載沖擊力時(shí)，沖擊系數(shù)取用《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTJ 021-89 第23頁(yè) 表2.3.2-2中的相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。</p><p&g

21、t;　　3. 進(jìn)行強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，容許應(yīng)力應(yīng)乘以《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)規(guī)范》JTJ 025-86 第6頁(yè)的表1.2.10中的提高系數(shù)。 </p><p>　　4. 荷載組合時(shí)，取用標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟</p><p>　　1.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容：</p><p>　　1）主要承重構(gòu)件的設(shè)計(jì)

22、荷載計(jì)算：包括內(nèi)縱梁、外縱梁、中橫梁、主梁、聯(lián)接系 等；</p><p>　　2）根據(jù)設(shè)計(jì)荷載選擇適合的構(gòu)件截面及型式；</p><p>　　3）相關(guān)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算；</p><p>　　4）設(shè)計(jì)圖紙的繪制：包括鋼板梁橋的平面布置圖，橫梁的斷面布置圖，連接件的 細(xì)部構(gòu)造圖等。</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)步驟：</p

23、><p>　　荷載傳遞路徑：橋面板→縱梁→橫梁→主梁</p><p>　　1）混凝土橋面板：板厚為15cm；</p><p>　　設(shè)計(jì)為支承于縱梁之間的簡(jiǎn)支板；</p><p>　　2)內(nèi)縱梁S2：中到中的間距為2.5m，兩端簡(jiǎn)支；</p><p>　　承受的荷載主要有：恒載（橋面板）+活載（汽車(chē)荷載+沖擊力）；</

24、p><p>　　根據(jù)計(jì)算出的荷載值選擇合適的構(gòu)件截面型式；</p><p>　　3)外縱梁S1：兩端簡(jiǎn)支，承受人行道、橋面板等的恒載及汽車(chē)荷載；</p><p>　　根據(jù)計(jì)算出的荷載值選擇合適的構(gòu)件截面型式；</p><p>　　4)中橫梁B2：按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，兩邊還有對(duì)稱(chēng)的懸臂。</p><p>　　B2承受自重和混

25、凝土橋面自重引起的均布荷載，同時(shí)還承受縱梁S1上傳來(lái)的集中荷載以及和從幾個(gè)支于其上的縱梁S2上傳來(lái)的集中荷載；根據(jù)計(jì)算出的荷載值選擇合適的構(gòu)件截面型式；對(duì)選定的構(gòu)件進(jìn)行相關(guān)的焊縫或螺栓連接的驗(yàn)算；</p><p>　　1)中橫梁B2的懸臂部分設(shè)計(jì)：一般設(shè)計(jì)為變截面，從懸臂根部向外，腹板高度遞 減；根據(jù)懸臂部分承受的負(fù)彎矩設(shè)計(jì)懸臂部分和橫梁的連接；根據(jù)懸臂部分承受的剪力設(shè)計(jì)懸臂部分和主梁的連接；對(duì)設(shè)計(jì)的尺寸進(jìn)行相關(guān)

26、的驗(yàn)算；</p><p>　　2）主梁：兩端簡(jiǎn)支，承受的荷載大部分是由橫梁通過(guò)集中力的形式傳遞過(guò)來(lái)的。計(jì)算時(shí)，可視為直接從橋面板傳來(lái)的均布荷載，以簡(jiǎn)化計(jì)算；取車(chē)道荷載，按最不利位 置加載；根據(jù)計(jì)算出的荷載值選擇合適的構(gòu)件截面型式，要確定主梁的腹板尺寸、翼緣的尺寸、橫向加勁肋等；支座處還要進(jìn)行支承加勁肋的設(shè)計(jì)；</p><p>　　3）聯(lián)結(jié)系——水平縱聯(lián)：主梁的每塊翼緣板都各承受一半的橫向風(fēng)

27、荷載；橋面板協(xié)同上翼緣共同抵抗風(fēng)荷載，故上緣不需要水平縱聯(lián)。需進(jìn)行下翼緣水平縱聯(lián)的設(shè)計(jì)；將風(fēng)荷載視為均布可變荷載，垂直作用在主梁上；根據(jù)計(jì)算出的荷載值選擇合適的構(gòu)件截面型式；對(duì)選定的構(gòu)件進(jìn)行水平方向屈曲和豎直方向屈曲的驗(yàn)算；縱聯(lián)的連接驗(yàn)算</p><p><b>　　2 內(nèi)縱梁設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 永久作用效應(yīng)計(jì)算</p><p

28、>　　內(nèi)部縱梁間距為2.5m。兩端簡(jiǎn)支，內(nèi)縱梁跨度為5.6m，內(nèi)縱梁的布置見(jiàn)圖2-1</p><p>　　圖2-1 內(nèi)縱梁布置圖（單位：cm）</p><p>　　內(nèi)縱梁的恒載值見(jiàn)表2-1。</p><p>　　表2-1 內(nèi)縱梁上的恒載（）</p><p>　　由恒載引起的最大彎矩位于跨中：</p><p>　　

29、由恒載引起的最大剪力位于支承處：</p><p>　　2.2 可變作用效應(yīng)計(jì)算</p><p><b>　　1、沖擊系數(shù):</b></p><p>　　2、計(jì)算橫向分布系數(shù)，布載圖式見(jiàn)圖2-2</p><p>　　圖2-2 橫向分布系數(shù)簡(jiǎn)圖（單位：cm）</p><p>　　由布載圖式得橫向分布系

30、數(shù)為：</p><p>　　3、縱向布載圖式見(jiàn)圖2-3，經(jīng)分析知：最大彎矩發(fā)生在跨中截面，最大剪力發(fā)生在支承截面處。</p><p>　　圖2-3 最不利荷載布置圖（單位：cm）(左彎矩，右剪力)</p><p>　　可變作用（汽車(chē)）引起的跨中最大彎矩：</p><p>　　可變作用（汽車(chē)）引起的支承處最大剪力：</p><

31、;p>　　內(nèi)縱梁的最大彎矩及剪力見(jiàn)表2-2</p><p>　　表2-2 內(nèi)縱梁上的最大彎矩及最大剪力</p><p>　　A3鋼制成的縱梁，其容許彎曲應(yīng)力為，所需截面模量為：</p><p>　　A3鋼制成的縱梁，其容許剪應(yīng)力為，所需腹板面積為：</p><p>　　選用的H型鋼，其提供的截面模量為，腹板面積為。</p>

32、<p>　　2.3 內(nèi)縱梁和橫梁的連接</p><p>　　M24單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力為，表面采用噴砂的處理方法，單個(gè)摩擦型連接高強(qiáng)螺栓抗剪容許承載力為：</p><p>　　k為系數(shù)，根據(jù)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 025-86第1.2.6條取1.7</p><p>　　故所需螺栓個(gè)數(shù)為：，取6個(gè)螺栓。</p><p

33、><b>　　3 外縱梁設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 永久作用效應(yīng)計(jì)算</p><p>　　外縱梁兩端簡(jiǎn)支，跨度為5.6m，承受人行道荷載以及汽車(chē)荷載。假定板梁和橋面板之間以簡(jiǎn)支相連，外縱梁和板梁之間2.2m寬范圍內(nèi)的恒載將按比例進(jìn)行分配。外縱梁上的恒載集度見(jiàn)表3-1.</p><p>　　表3-1 外縱梁上的恒載（）<

34、/p><p>　　跨中由恒載引起的最大彎矩：</p><p>　　支承處由恒載引起的最大剪力：</p><p>　　3.2 可變作用效應(yīng)計(jì)算</p><p><b>　　1、沖擊系數(shù)：</b></p><p>　　2、橫向分布系數(shù)計(jì)算，橫向布載簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3-1</p><p>　

35、　圖3-1 橫向分布系數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位：cm）</p><p>　　3、經(jīng)分析知：最大彎矩發(fā)生在跨中截面，最大剪力發(fā)生在支承處。最不利荷載布載圖見(jiàn)圖3-2</p><p>　　圖3-2 最不利荷載布置圖（單位：cm）</p><p>　　可變作用（汽車(chē)）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：</p><p>　　可變作用（汽車(chē)）沖擊效應(yīng)：</p><

36、p>　　可變作用（人群）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：</p><p>　　外縱梁的最大剪力見(jiàn)表3-2</p><p>　　表3-2 外縱梁上的最大彎矩和剪力</p><p>　　A3鋼制成的縱梁，其容許彎曲應(yīng)力為，所需截面模量為：</p><p>　　A3鋼制成的縱梁，其容許剪應(yīng)力為，所需腹板面積為：</p><p>　　選用的H

37、型鋼，其提供的截面模量為，腹板面積為。</p><p>　　3.3 外縱梁與橫梁連接</p><p>　　M24單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力為，表面采用噴砂的處理方法，單個(gè)摩擦型連接高強(qiáng)螺栓抗剪容許承載力為：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　k為系數(shù)，根據(jù)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 0

38、25-86第1.2.6條取1.7</p><p>　　故所需螺栓個(gè)數(shù)為：，取4個(gè)螺栓。</p><p><b>　　4 中橫梁設(shè)計(jì)</b></p><p>　　中橫梁跨徑5米，懸挑長(zhǎng)度兩邊各3米。假設(shè)懸臂部分自重和混凝土以及梗肋自重引起均布荷載3.06kN/m，外縱梁上傳來(lái)集中荷載：，內(nèi)縱梁上傳來(lái)集中荷載： ，自重恒載及集中荷載布置如圖4-1&

39、lt;/p><p>　　圖4-1 上承式橋橫梁上的恒載（單位：cm）</p><p>　　4.1 主跨部分的彎矩和剪力</p><p>　　4.1.1 永久作用效應(yīng)</p><p>　　由于懸臂部分的存在，支撐處將產(chǎn)生負(fù)彎矩并達(dá)到最大值。由恒載引起的最大負(fù)彎矩為：</p><p>　　對(duì)稱(chēng)荷載下每個(gè)支座反力：</p&

40、gt;<p>　　懸臂部分恒載引起的最大剪力為：</p><p>　　橫梁中間段引起最大剪力：</p><p>　　懸臂部分引起的最大正彎矩發(fā)生在跨中，其值：</p><p>　　橫梁上的最大活載在縱梁上的荷載位置 見(jiàn)圖4-2</p><p>　　圖4-2 橫梁上最大活載在縱梁上的荷載位置（單位：cm）</p>&

41、lt;p>　　作用于中橫梁的車(chē)輪荷載大小為：</p><p>　　4.1.2 可變作用效應(yīng)</p><p>　　可變作用效應(yīng)活載在中橫梁中產(chǎn)生的最大彎矩發(fā)生在跨中（考慮布載的車(chē)道數(shù)，通過(guò)試算計(jì)算確定）：</p><p>　　兩車(chē)道布載見(jiàn)圖4-3</p><p>　　圖4-3 橫梁中正彎矩荷載位置（單位：cm）</p>&l

42、t;p>　　計(jì)算所得彎矩為：，故活載引起的最大正彎矩為：。</p><p>　　活載在橫梁中引起的最大剪力發(fā)生在支承處（考慮布置荷載的車(chē)道數(shù)，通過(guò)試算確定，其中引起最大剪力的布載，兩車(chē)道（圖 4-4），三車(chē)道（圖4-5）</p><p>　　圖4-4 橫梁中兩車(chē)道剪力荷載位置（單位：cm）</p><p><b>　　兩車(chē)道：</b>&l

43、t;/p><p>　　圖4-5 橫梁中三車(chē)道剪力荷載位置（單位：cm）</p><p><b>　　三車(chē)道：，</b></p><p>　　故活載引起的最大剪力為：</p><p>　　在上述荷載作用的情況下，扣除懸臂部分剪力的影響將給出中橫梁中間梁段由活載引起的最大剪力，其值為：</p><p>&

44、lt;b>　　沖擊系數(shù)：</b></p><p>　　人群荷載通過(guò)外縱梁傳至中橫梁，大小等于 ,這將會(huì)在中橫梁懸臂部分產(chǎn)生的剪力。同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生支反力：,扣除懸臂部分剪力可得到中橫梁中間梁段最大剪力：,由人群荷載引起的最大負(fù)彎矩為：</p><p>　　中橫梁受力見(jiàn)表4-1 </p><p><b>　　4.2 主跨截面</b>

45、;</p><p>　　選用腹板 1000mm×20mm，假定受拉翼緣和受壓翼緣具有相同的面積且每塊翼緣板都各開(kāi)有兩個(gè)直徑 24mm的高強(qiáng)螺栓孔，跨中截面尺寸見(jiàn)圖4-6。 </p><p>　　圖4-6 主跨中橫梁截面（單位：mm）</p><p>　　從表4-1中可知最大彎矩為515.22kN/m,翼緣采用420mm

46、×30mm的板，其滿(mǎn)足焊接板梁受壓翼緣的伸出肢寬不宜大于 40cm，也不宜大于其厚度的 12倍。中橫梁截面參數(shù)見(jiàn)表4-2</p><p><b>　　截面模量：</b></p><p>　　4.2.1 最大彎曲應(yīng)力驗(yàn)算</p><p><b>　　，滿(mǎn)足規(guī)范要求。</b></p><p>

47、　　4.2.2 最大剪應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　，取，其容許應(yīng)力為，滿(mǎn)足要求。</p><p>　　4.2.3 折算應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　對(duì)于簡(jiǎn)支梁取截面作為驗(yàn)算截面。</p><p>　　在截面受拉翼緣與腹板交界處的應(yīng)力為：</p><p>　　4.2.4 橫梁整體穩(wěn)定驗(yàn)算</p><

48、p>　　橫梁受壓翼緣兩節(jié)點(diǎn)的距離為，而橫梁截面高度為，則換算長(zhǎng)細(xì)比為：</p><p>　　《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 025-86中1.2.16-4知</p><p><b>　　，查表得：</b></p><p>　　橫梁受壓翼緣寬度，側(cè)向支撐點(diǎn)間距為：，則：</p><p>　　故橫梁的整體穩(wěn)定

49、滿(mǎn)足要求。</p><p>　　4.2.5 剛度驗(yàn)算</p><p><b>　　，故滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　　4.2.6 疲勞驗(yàn)算</p><p>　　根據(jù)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 025-86表1.2.17-2，疲勞容許拉應(yīng)力為：</p><p><b>

50、;　　故?。?</b></p><p><b>　　，故滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　　4.2.7 加勁肋設(shè)置</p><p>　　因?yàn)闈M(mǎn)足，根據(jù)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 025-86要求可不設(shè)置豎向加勁肋及水平加勁肋。</p><p>　　4.2.8 橫梁與主梁連接</p>

51、;<p>　　M24單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力為225MPa，采用噴砂或噴砂后生赤銹的處理方法，單個(gè)摩擦型連接高強(qiáng)螺栓抗剪容許承載力為：</p><p>　　故所需螺栓個(gè)數(shù)，取20個(gè)螺栓。</p><p>　　4.2.9 翼板與腹板的焊接</p><p><b>　　最大焊角尺寸：</b></p><p>&l

52、t;b>　　最小焊角尺寸：</b></p><p>　　故焊角尺寸取10mm。</p><p>　　假定鋼板梁翼緣與腹板連接焊縫處的剪應(yīng)力由焊縫承擔(dān)且沿長(zhǎng)度均勻分布，則單位長(zhǎng)度兩條焊縫所承受水平剪力：</p><p>　　故取焊角尺寸，腹板邊緣加工成K形坡口。</p><p>　　4.3 橫梁懸臂部分設(shè)計(jì)</p>

53、<p>　　為了始終確保有足夠的截面，懸臂部分采用遞變截面，其截面變化從橫梁主跨部分高度1000mm遞變?yōu)樽钔舛烁叨?00mm。</p><p>　　取橫梁懸臂部分翼緣尺寸為420mm×30mm，懸臂部分中點(diǎn)處彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力應(yīng)進(jìn)行校核，以確定梁高減小后，構(gòu)件受力也不會(huì)超過(guò)容許應(yīng)力。為了達(dá)到這個(gè)目的，選擇外縱梁與主梁中間的中間截面進(jìn)行校核。該處腹板高度為817mm。恒載包括由懸臂部分自重3

54、.06kN/m，以及外縱梁傳來(lái)的集中力80.52kN。</p><p><b>　　恒載引起的彎矩：</b></p><p><b>　　恒載引起的剪力：</b></p><p>　　活載為135.89kN，距離該截面0.4m。</p><p>　　活載和沖擊作用引起的彎矩為：</p>

55、<p><b>　　， </b></p><p>　　活載和沖擊作用引起的剪力為：</p><p><b>　　， </b></p><p>　　人行道活載引起的彎矩和剪力為：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　該截

56、面處總的彎矩和剪力：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　該截面慣性矩：</b></p><p>　　4.3.1 最大彎曲應(yīng)力驗(yàn)算</p><p><b>　　，故滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　　4.3.2 最大剪

57、應(yīng)力驗(yàn)算</p><p><b>　　，取C=1.0，</b></p><p>　　則容許應(yīng)力為，故滿(mǎn)足要求</p><p>　　4.3.3 整體穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p>　　根據(jù)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 025-86規(guī)定：橫梁受壓翼緣寬度b=420mm,側(cè)向支撐點(diǎn)間距為5.6m。則：</p>

58、<p>　　，故不需要進(jìn)行整體穩(wěn)定計(jì)算。</p><p>　　4.3.4 疲勞驗(yàn)算</p><p>　　根據(jù)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 025-86表1.2.17-2，疲勞容許拉應(yīng)力為：</p><p><b>　　故取：</b></p><p><b>　　，滿(mǎn)足要求。</b

59、></p><p>　　4.3.5 懸臂部分加勁肋設(shè)計(jì)</p><p>　　計(jì)算得，根據(jù)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 025-86要求可不設(shè)置豎向加勁肋及水平加勁肋。</p><p>　　4.3.6 橫梁與主梁的連接</p><p>　　M24單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力為225MPa，采用噴砂或噴砂后生赤銹的處理方法，單個(gè)摩擦型

60、連接高強(qiáng)螺栓抗剪容許承載力為：</p><p>　　故所需螺栓個(gè)數(shù)為，取26個(gè)螺栓。</p><p>　　4.3.7 翼緣與腹板焊接</p><p><b>　　最大焊角尺寸：</b></p><p><b>　　最小焊角尺寸：</b></p><p>　　故焊角尺寸取10m

61、m，腹板邊緣加工成K形坡口。</p><p>　　4.4 橫梁在主梁出的拼接</p><p>　　假設(shè)該拼接板承受全部負(fù)彎矩-515.22 ，則所需截面模量為：</p><p><b>　　故取蓋板尺寸為</b></p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力：,</b></p><p&g

62、t;　　故蓋板尺寸滿(mǎn)足受力要求。</p><p>　　M24單個(gè)高強(qiáng)螺栓抗剪承載力為225MPa，采用噴砂或噴砂后生赤銹的處理方法，單個(gè)摩擦型連接高強(qiáng)螺栓抗剪容許承載力為：</p><p>　　故所需螺栓個(gè)數(shù)為，取20個(gè)螺栓</p><p><b>　　5主梁的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主梁兩端簡(jiǎn)支，跨度為33.

63、6m，但其荷載作用長(zhǎng)度為33.96m。這些梁的制作均相同。</p><p>　　5.1 主梁上的永久作用效應(yīng)</p><p>　　主梁承受大部分荷載是由橫梁通過(guò)集中力的形式傳至其上的。但是，如果忽略各橫梁，主梁視為直接承受從橋面板傳來(lái)的話(huà)，計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單。在這樣的假定下計(jì)算得到的彎矩和剪力從計(jì)算角度出發(fā)可以認(rèn)為是足夠精確的，因?yàn)闄M梁之間的間隔相對(duì)很小。從而，主梁上的所有恒載都可以視為均布的。

64、</p><p>　　表5-1列出了主梁上的恒載。</p><p>　　表5-1 主梁上的恒載（kN/m）</p><p>　　5.2主梁上的可變作用效應(yīng)</p><p>　　5.2.1 計(jì)算橫向分布系數(shù)</p><p>　　因?yàn)?，故用修正的偏心壓力法?jì)算橫向分布系數(shù)。截面特性見(jiàn)圖5-1</p><

65、p>　　圖5-1 主梁假定截面（單位：mm）</p><p><b>　　對(duì)1：，查表得：</b></p><p><b>　　對(duì)2：，查表得：</b></p><p><b>　　對(duì)3：，查表得：</b></p><p><b>　　故：</b>&

66、lt;/p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　確定橫向分布系數(shù)零點(diǎn)位置，設(shè)零點(diǎn)位置距1#主梁的距離為x（m），則：</p><p><b>　　得</b></p><p>　　荷載布載圖見(jiàn)圖5-2&

67、lt;/p><p>　　圖5-2 橫向分布系數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位：cm）</p><p><b>　　兩車(chē)道：</b></p><p><b>　　三車(chē)道：</b></p><p>　　經(jīng)比較知：，同理可計(jì)算得到</p><p>　　5.2.2 計(jì)算可變作用效應(yīng)</p>

68、<p>　　車(chē)道荷載取值：公路—I級(jí)均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算彎矩時(shí)：；計(jì)算剪力時(shí)：</p><p>　　沖擊系數(shù)：，可變作用效應(yīng)計(jì)算如下：</p><p>　　影響線(xiàn)面積計(jì)算見(jiàn)表5-2</p><p><b>　　支點(diǎn)截面：</b></p><p><b>　　剪力：恒載 </b&g

69、t;</p><p><b>　　活載 </b></p><p><b>　　跨中截面：</b></p><p><b>　　剪力：恒載 </b></p><p><b>　　活載 </b></p><p><b>　　彎

70、矩：恒載 </b></p><p><b>　　活載 </b></p><p><b>　　截面：</b></p><p><b>　　剪力：恒載 </b></p><p><b>　　活載 </b></p><p>&

71、lt;b>　　彎矩：恒載 </b></p><p><b>　　活載 </b></p><p><b>　　截面：</b></p><p><b>　　剪力：恒載 </b></p><p><b>　　活載 </b></p>

72、<p><b>　　彎矩：恒載 </b></p><p><b>　　活載 </b></p><p>　　主梁內(nèi)力值列于表5-3，表5-4中</p><p>　　5.3 截面尺寸擬定</p><p>　　簡(jiǎn)支鋼板梁的計(jì)算彎矩在跨中截面最大，越向兩端越小。到支點(diǎn)截面處為零。因此，為了節(jié)省鋼

73、材，減輕梁的自重，梁的截面可隨計(jì)算彎矩的變化而沿跨徑變化。在L/6截面處變截面?？缰?、、、支點(diǎn)截面尺寸可在主梁驗(yàn)算中查得。</p><p><b>　　5.4 主梁驗(yàn)算</b></p><p>　　5.4.1 跨中最大彎曲應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　跨中截面尺寸見(jiàn)圖5-3</p><p>　　圖5-3 跨中截面（單位：

74、mm）</p><p><b>　　，滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　　5.4.2 支點(diǎn)最大剪應(yīng)力</p><p>　　支點(diǎn)截面尺寸見(jiàn)圖5-4</p><p>　　圖5-4 支點(diǎn)截面（單位：mm）</p><p>　　，故取，則容許應(yīng)力為：</p><p><b

75、>　　滿(mǎn)足規(guī)范要求。</b></p><p>　　5.4.3 折算應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　截面：截面尺寸見(jiàn)圖5-5</p><p>　　圖5-5 L/6截面（單位：mm）</p><p>　　其受拉翼緣與腹板交界處的應(yīng)力為：</p><p><b>　　滿(mǎn)足規(guī)范要求。</b>

76、;</p><p>　　截面：截面尺寸見(jiàn)圖5-6</p><p>　　圖5-6 截面（單位：mm）</p><p>　　其受拉翼緣與腹板交界處的應(yīng)力為：</p><p><b>　　滿(mǎn)足規(guī)范要求。</b></p><p>　　5.5 橫梁整體穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　

77、根據(jù)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 025-86規(guī)定：主梁受壓翼緣寬度b=600mm,側(cè)向支撐點(diǎn)間距為l=5.6m。則：</p><p>　　故不需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。</p><p><b>　　5.6 剛度驗(yàn)算</b></p><p><b>　　跨中：</b></p><p><

78、b>　　L/6截面：</b></p><p><b>　　滿(mǎn)足要求。</b></p><p><b>　　5.7 疲勞驗(yàn)算</b></p><p>　　需要驗(yàn)算疲勞的截面有L/6截面（即變截面）和L/4截面的加勁肋與腹板交接處和主梁翼緣蓋板焊縫處。</p><p><b>

79、;　　截面：，</b></p><p>　　根據(jù)《公路橋涵結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 025-86表1.2.17-2，疲勞容許拉應(yīng)力為：</p><p><b>　　，滿(mǎn)足要求。</b></p><p><b>　　截面：，</b></p><p>　　根據(jù)《公路橋涵結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)

80、范》JTJ 025-86表1.2.17-2，疲勞容許拉應(yīng)力為：</p><p><b>　　，滿(mǎn)足要求。</b></p><p><b>　　5.8 加勁肋設(shè)置</b></p><p>　　因?yàn)?，故僅需設(shè)置豎向加勁肋。加勁肋布置見(jiàn)圖5-7</p><p>　　圖5-7 加勁肋（單位：cm）</

81、p><p>　　支承處加勁肋間距驗(yàn)算：</p><p><b>　　，按規(guī)范取</b></p><p>　　截面處加勁肋間距驗(yàn)算：</p><p><b>　　，按規(guī)范取。</b></p><p>　　每側(cè)加勁肋的外伸寬度（mm），取200mm</p><p&

82、gt;<b>　　，取30mm</b></p><p>　　支承加勁肋設(shè)計(jì)：支承加勁肋初步設(shè)計(jì)尺寸為肢寬等于200mm，肢厚30mm。采用下端磨光并與主梁下翼緣頂緊焊接，計(jì)算圖式見(jiàn)圖5-8 </p><p>　　圖5-8 支承加勁肋計(jì)算圖（單位：mm）</p><p>　　按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算支承加勁肋在腹板平面外的穩(wěn)定</p>&

83、lt;p><b>　　，查表得</b></p><p>　　支承加勁肋局部承壓強(qiáng)度驗(yàn)算：</p><p>　　支承加勁肋切去斜角寬度30mm</p><p><b>　　，滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　　5.9 翼緣與腹板焊接</p><p><b>

84、　　最大焊角尺寸：</b></p><p><b>　　最小焊角尺寸：</b></p><p>　　故焊角尺寸取10mm。</p><p>　　假定鋼板梁翼緣與腹板連接焊縫處的剪應(yīng)力由焊縫承擔(dān)且沿長(zhǎng)度均勻分布，則單位長(zhǎng)度兩條焊縫所承受水平剪力：</p><p>　　故取焊角尺寸，腹板邊緣加工成K形坡口。<

85、;/p><p>　　5.10 局部穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p>　　主梁受壓翼緣伸出肢寬（300-12）=288mm，而t=65mm，則主梁受壓翼緣板伸出肢寬厚比為，故主梁受壓翼緣局部穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　　6 水平縱聯(lián)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主梁的每塊翼緣板各承受一半荷載，混凝土橋面板協(xié)同上翼

86、緣共同抵抗風(fēng)荷載，水平縱聯(lián)只需布置在主梁下翼緣。側(cè)向桁架支撐系統(tǒng)圖式見(jiàn)圖6-1</p><p>　　圖6-1 上承式板梁側(cè)向桁架支撐系統(tǒng)（單位：cm）</p><p>　　風(fēng)荷載假設(shè)為均布可變荷載，垂直作用于主梁上，主梁外露面積見(jiàn)表6-1</p><p>　　6.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓計(jì)算</p><p><b>　　空氣重力密度：<

87、;/b></p><p>　　高度為15米處的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速：</p><p><b>　　設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓：</b></p><p>　　6.2 水平縱聯(lián)桿件內(nèi)力及驗(yàn)算</p><p>　　在每個(gè)節(jié)間的節(jié)點(diǎn)處，均布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為作用于節(jié)點(diǎn)的集中荷載計(jì)算。</p><p>　　6.2.1 水平縱聯(lián)斜

88、桿</p><p>　　構(gòu)件以壓力控制設(shè)計(jì)縱向聯(lián)結(jié)系構(gòu)件，其允許長(zhǎng)細(xì)比為130</p><p>　　回轉(zhuǎn)半徑至少應(yīng)該為：，選擇HW200×200，該截面特性：</p><p>　　，，，選擇最有代表性的斜杠驗(yàn)算，即如驗(yàn)算通過(guò)說(shuō)明斜桿滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　(1)端部斜杠驗(yàn)算：端部斜桿軸向力：33.93kN</p&g

89、t;<p><b>　　剛度驗(yàn)算：</b></p><p>　　整體穩(wěn)定驗(yàn)算：，查《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTJ 021-89表1.2.16-2得：</p><p>　　桿件受壓偏心通過(guò)受荷面積折減來(lái)考慮，則：</p><p>　　距離支座的第二根斜桿驗(yàn)算：端部斜桿軸向力：21.18kN</p><p>&

90、lt;b>　　剛度驗(yàn)算：</b></p><p>　　整體穩(wěn)定驗(yàn)算：，查《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTJ 021-89表1.2.16-2得：</p><p>　　桿件受壓偏心通過(guò)受荷面積折減來(lái)考慮，則：</p><p>　　6.2.2 水平縱聯(lián)直桿驗(yàn)算</p><p>　　回轉(zhuǎn)半徑至少應(yīng)該為：，選擇HW175×175

91、，該截面特性：</p><p>　　，，，選擇受力最不利的斜桿驗(yàn)算，即如驗(yàn)算通過(guò)說(shuō)明斜桿滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　水平直桿軸向力：22.81kN</p><p><b>　　剛度驗(yàn)算：</b></p><p>　　整體穩(wěn)定驗(yàn)算：，查《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTJ 021-89表1.2.16-2得：</p&

92、gt;<p>　　桿件受壓偏心通過(guò)受荷面積折減來(lái)考慮，則：</p><p>　　，故水平縱聯(lián)直桿滿(mǎn)足要求。</p><p>　　6.3 水平縱聯(lián)連接</p><p>　　6.3.1 水平縱聯(lián)斜桿</p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力：，</b></p><p><b>　　

93、，</b></p><p>　　故所需螺栓個(gè)數(shù)為： ，取18個(gè)。</p><p>　　6.3.2 水平縱聯(lián)直桿</p><p><b>　　計(jì)算應(yīng)力：，</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　所需螺栓個(gè)數(shù)為：，取10個(gè)。</p&