[優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)精品] 風(fēng)云河公路大橋設(shè)計(jì)——鋼桁架連續(xù)梁橋

1、目錄1. 工程概況-12. 方案比選-1 2.1方案介紹-1 2.1.1 方案一：鋼桁架連續(xù)梁橋-1 2.1.2方案二：雙塔斜拉橋-2 2.1.3方案三：等截面連續(xù)梁橋-3 2.1方案比選-3 2.2.1 結(jié)構(gòu)分-3 2.2.2 施工與養(yǎng)護(hù)-4 2.2.3美學(xué)評(píng)價(jià)-4 2.2.4 方案確定-53. 桿件內(nèi)力計(jì)算-5 3.1:主桁內(nèi)力計(jì)算圖式-5 3.2:恒載內(nèi)力的求解-5 3.3活載內(nèi)力計(jì)算-9 3.3.1沖擊系數(shù)計(jì)算-9 3.3.2橫向分布系數(shù)與公路荷載計(jì)算-9 3.3.3繪制影響線圖并計(jì)算內(nèi)力- -10 3.4：溫度效應(yīng)計(jì)算-12 3.5：墩臺(tái)沉降引起的內(nèi)力計(jì)算-124. 荷載組合-135

2、. 內(nèi)力驗(yàn)算-17 5.1主桁內(nèi)力驗(yàn)算-17 5.2橫縱梁的計(jì)算-20 5.2.1求縱梁的內(nèi)力-20 5.2.2橫梁的內(nèi)力計(jì)算-21 5.2.3縱梁與橫梁連接計(jì)算-226. 桿件截面設(shè)計(jì)-237. 節(jié)點(diǎn)及桿件的拼接，焊接計(jì)算-247.1螺栓設(shè)計(jì)-247.2焊縫計(jì)算-268. 內(nèi)力調(diào)整-299. 撓度計(jì)算和預(yù)拱度設(shè)置-3010. 上部結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算-30 10.1建立抗震模型-30 10.2 質(zhì)量簡化- -30 10.3抗震的內(nèi)力計(jì)算-31 10.4偶然荷載組合-3111. 鋼橋施工-3312. 圖紙明細(xì)-3413. 結(jié)語-3514. 參考文獻(xiàn)-3615. 致謝-37附圖： 1、鋼桁架連續(xù)梁橋(q

3、f-1) 2、雙塔斜拉橋(qf-2) 3、等截面梁橋(qf-3) 4、方案比選圖(qx-1) 5、節(jié)點(diǎn)1構(gòu)造圖(qs-1) 6、節(jié)點(diǎn)5構(gòu)造圖(qs-2) 7、節(jié)點(diǎn)6構(gòu)造圖(qs-3) 8、節(jié)點(diǎn)11構(gòu)造圖(qs-4) 9、節(jié)點(diǎn)12構(gòu)造圖(qs-5) 10、節(jié)點(diǎn)13構(gòu)造圖(qs-6) 11、節(jié)點(diǎn)40構(gòu)造圖(qs-7) 12、節(jié)點(diǎn)51構(gòu)造圖(qs-8) 13、節(jié)點(diǎn)52構(gòu)造圖(qs-9) 14、節(jié)點(diǎn)77構(gòu)造圖(qs-10) 15、節(jié)點(diǎn)78構(gòu)造圖(qs-11) 16、橫縱梁構(gòu)造圖(qs-12) 17、施工順序圖（一）(qs-13) 18、施工順序圖（二）(qs-14) 風(fēng)云河公路大橋設(shè)計(jì)鋼桁架連續(xù)梁橋摘

4、要： 本設(shè)計(jì)依據(jù)風(fēng)云河公路大橋設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，提出了三個(gè)比選方案。分別是：方案一鋼桁架連續(xù)梁橋；方案二：雙塔斜拉橋；方案三：等截面連續(xù)梁橋。經(jīng)過（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)效果，美學(xué)評(píng)價(jià)，施工與養(yǎng)護(hù)難易程度等）多方面比較，最終確定方案一為推薦方案。本設(shè)計(jì)采用手算和電算相結(jié)合，主要完成了一下工作：擬定方案并進(jìn)行方案比選， 恒載內(nèi)力計(jì)算，活載內(nèi)力計(jì)算，溫度效應(yīng)計(jì)算，墩臺(tái)沉降計(jì)算，荷載組合，內(nèi)力驗(yàn)算，螺栓設(shè)計(jì)，焊縫驗(yàn)算，截面計(jì)算，截面計(jì)算下的有效性分析，拼接計(jì)算，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，內(nèi)力調(diào)整，撓度與預(yù)拱度設(shè)置及設(shè)計(jì)，上部結(jié)構(gòu)抗震建摸，上部結(jié)構(gòu)抗震質(zhì)量簡化，上部結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算與分析及施工圖的繪制。關(guān)鍵詞： 連續(xù)鋼桁架 截面

5、計(jì)算 接點(diǎn)拼裝 內(nèi)力調(diào)整 撓度 懸臂施工fengyun river road bridge design- the continuous steel truss bridge abstract: according to the requirement of fengyun river bridges design mission, here outline three programs.first is the continuous steel truss bridge, then is the cable-stayed bridge, the last is constant sectio

6、n continuous girder bridge. after comparing in many aspects, i chose the continuous steel truss bridge as the last program. in the design, i finished this achievement: draws up the program and comparison , the dead load internal force computation, the live load internal force computation, the temper

7、ature effect computation, the pillar subsidence computation, the load combination, the internal force check, the bolt design, the welded joint computation , the section computation, under the section computation valid analysis, the splicing computation, the pitch point design, the internal force adj

8、ustment, deflection with the advance deflection establishment and the design, the super structure earthquake resistance constructs traces, the superstructure earthquake resistance quality simplifies, superstructure earthquake resistance computation and analysis and construction drawing plan key word

9、: continuous steel truss section design connect point internal force adjust deflection advance deflection cantilever construct.(120+140+120)米鋼桁架連續(xù)梁橋1. 工程概況 1.1 設(shè)計(jì)資料1) 工程名稱：風(fēng)云河公路大橋設(shè)計(jì)2) 建設(shè)地點(diǎn)：該橋梁位于二級(jí)公路至段風(fēng)云河上。橋梁起點(diǎn)樁號(hào)為k1+224,終點(diǎn)樁號(hào)為k1+605,橋梁全長381米。3) 對(duì)橋位處的地質(zhì)狀況進(jìn)行了勘探，探孔布置及橋位處地質(zhì)縱斷面如附圖所示。常水位581.40米；設(shè)計(jì)洪水位：595.60

10、米；沖刷深度：8.00米；無通航要求。4) 橋位地區(qū)場地類別為類，抗震設(shè)防烈度為8度。5) 橋位地區(qū)歷年平均氣溫16.4，一月平均氣溫為-3.2，7月平均溫度為28.5，極端最高溫度為42.4，極端最低溫度為-16.8，歷年月平均最高溫度為35.6，歷年月平均最低溫度為-7.3，假設(shè)合龍溫度為206) 該橋地處西北地區(qū)，由于溝底較深，溝坡度較大，泄洪通暢，但是洪水流速很高，沖刷能力強(qiáng)，可能對(duì)橋基礎(chǔ)造成危害。 2. 方案比選2.1 方案介紹2.1.1 方案一：鋼桁架連續(xù)梁橋本橋?yàn)?20+140+120米的下承式鋼桁架連續(xù)梁橋，（見qf1圖），該橋采用下承式三角形栓焊鋼桁架結(jié)構(gòu)，桁高14米，支座處

11、加高至21米，節(jié)間長10米，兩片主桁間距10米，人行道設(shè)于主桁外側(cè)。主桁采用加豎桿的三角形平行弦桁架，其構(gòu)造簡單，且平行弦桁架節(jié)點(diǎn)類型少，部件類型少，有很大的互換性，適應(yīng)設(shè)計(jì)的定性化，有利于制造，安裝與修復(fù)。為了保證桁梁橋的整體作用，增加抗扭剛度，兩片主桁間每間設(shè)交叉式桁架聯(lián)結(jié)系。此體系由于腹桿與斜桿聯(lián)結(jié)的節(jié)點(diǎn)相同，使斜桿變形均勻，不受彎曲。螺栓采用27高強(qiáng)螺栓，材質(zhì)為20mntib。橋面行車道為雙向兩車道，凈寬7.5米，主桁中心距為10米，雙側(cè)人行道寬個(gè)1.5米。橋面板采用正交異性結(jié)構(gòu)和綠丁橡膠瀝青路面，此路面結(jié)構(gòu)可顯著減輕橋梁自重，改善行車條件。人行道設(shè)于主桁外側(cè)，與人行道分離，有利于行車

12、安全，順暢。橋墩高54米，采用鋼筋混凝土矩形薄壁空心墩，墩身截面尺寸如圖：臺(tái)帽處加寬至10米，墩身為直坡式。此墩自重輕，節(jié)省圬工量，施工方便。墩壁厚50厘米，每隔10米距離設(shè)一塊橫隔板，且頂部有3米實(shí)心段，能有效地進(jìn)行應(yīng)力過渡，且便于與墩帽聯(lián)結(jié)。該地常水位：581.40米；設(shè)計(jì)洪水位：595.60米；沖刷深度：8米；無通航要求。為了滿足沖刷要求，橋墩埋入地面下深度為10米。墩下端設(shè)有6102米的承臺(tái)，承臺(tái)采用c20混凝土進(jìn)行澆筑?；A(chǔ)采用6根群樁基礎(chǔ)，（順橋向2排，橫橋向3排。）樁為鉆孔灌注樁，直徑為150厘米。2.1.2方案二：雙塔斜拉橋本橋是結(jié)構(gòu)對(duì)稱的雙塔斜拉橋，橋的全長為380米，主跨的

13、計(jì)算跨徑為200米，兩邊跨的計(jì)算跨徑為90米。塔高 40米，采用墩塔固結(jié)，塔梁分離漂浮體系。在斜拉橋中，邊跨比是一個(gè)非常重要的參數(shù)，邊跨比小時(shí)，邊跨主梁的剛度較大，邊跨拉索較短，剛度也就較大，因而此時(shí)邊跨對(duì)索塔的錨固作用就大，主跨的剛度就相應(yīng)增大，活載比重較小的公路和城市橋梁合理的邊跨比為0.400.45，所以該橋的邊跨比設(shè)為0.45，滿足要求。索塔的高度決定了整個(gè)橋梁的剛度和經(jīng)濟(jì)性。該橋的高跨比設(shè)為1/5，滿足常見雙塔斜拉橋的高跨比1/41/7的比例范圍。索面位置設(shè)為豎向雙索面；索面的形狀采用扇形。索間距為10米，索在塔的上端錨固間距為1米，拉索的直徑為80毫米，采用懸臂施工。該橋面寬10米

14、，行車道是雙向兩車道，凈寬7米，兩邊各留1.0米的人行道。墩塔固結(jié)，采用空心薄壁墩機(jī)構(gòu)，且為傾斜式，塔上端是44米的矩形截面，有9米的實(shí)心段有利于錨固拉索，墩下端設(shè)有1242米的承臺(tái)，承臺(tái)采用c20混凝土進(jìn)行澆筑?；A(chǔ)采用6根群樁基礎(chǔ)，（順橋向2排，橫橋向3排。）樁為鉆孔灌注樁，直徑為150厘米。2.1.3方案三：等截面連續(xù)梁橋該橋?yàn)?聯(lián)9跨的連續(xù)梁橋，橋長404+60+404米，共380米。高跨比為1/25，滿足常見的等截面梁橋的高跨比1/151/25。比跨比為2/3，滿足一般邊跨比3/54/5。橋面寬9.0米，雙向兩車道凈寬7.0米，兩邊的人行道凈寬0.5米。三跨連續(xù)為一聯(lián)，403米，40

15、+60+40米，403米。橋墩高度各不相同，具體見等截面連續(xù)梁橋圖。采用鋼筋混凝土矩形薄壁空心墩，墩身截面尺寸如圖：臺(tái)帽處加寬至10米，身為直坡式。此墩自重輕，節(jié)省圬工量，施工方便。墩壁厚50厘米，每隔10米距離設(shè)一塊橫隔板，且頂部有3米實(shí)心段，能有效地進(jìn)行應(yīng)力過渡，且便于與墩帽聯(lián)結(jié)。該地常水位：581.40米；設(shè)計(jì)洪水位：595.60米；沖刷深度：8米；無通航要求。為了滿足沖刷要求，中間4排橋墩埋入地面下深度為10米，其他橋墩沒有此設(shè)計(jì)。墩下端設(shè)有6102米的承臺(tái)，承臺(tái)采用c20混凝土進(jìn)行澆筑?；A(chǔ)采用6根群樁基礎(chǔ)，（順橋向2排，橫橋向3排。）樁為鉆孔灌注樁，直徑為150厘米。2.2 方案比

16、選2.2.1 結(jié)構(gòu)分析方案一：主要的承重結(jié)構(gòu)是連續(xù)的鋼行梁，在豎向載荷的作用下，結(jié)構(gòu)桿件主要承受軸向的拉（壓）力，能充分發(fā)揮鋼材抗拉壓強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，它具備結(jié)構(gòu)形式簡單，計(jì)算方便，受力合理的優(yōu)點(diǎn)。還具有較大的豎向剛度和橫向剛度，方便施工，節(jié)省鋼材。主桁采用三角形腹桿體系，豎桿內(nèi)力較小或?yàn)榱銞U，且壓桿少，各弦桿內(nèi)力相差不大，桿截面易于統(tǒng)一，設(shè)計(jì)簡單，經(jīng)濟(jì)，節(jié)省鋼材。支座處桁架加高，使桁架的幾何外觀和梁的彎矩圖相吻合，避免支座處內(nèi)力過大，使內(nèi)力更加均勻。方案二：斜拉橋的拉索分別錨固在主梁和索塔上，將主梁的恒載和車輛荷載傳遞給索塔，再通過索塔傳至基礎(chǔ)和地基。因而主梁在斜拉索的各點(diǎn)支撐作用下，像多跨彈性支

17、承連續(xù)梁一樣，使彎矩值大大的降低，這不但可以使主梁的截面尺寸減少很多，而且由于結(jié)構(gòu)的自重顯著減輕，既節(jié)省了材料，又能大幅度的增加橋梁的跨越能力。全部的荷載都是通過拉索傳遞給塔梁，因此對(duì)敦塔的承載能力要求較大，敦塔的結(jié)構(gòu)要求較高。方案三：等截面連續(xù)梁橋的跨徑較小，在恒載和活載的作用下，于簡支梁相比，他的支點(diǎn)和跨中的彎矩較小。它主要承載的內(nèi)力為彎矩，著就可以充分發(fā)揮鋼筋混凝土的作用。截面采用單箱雙室的箱梁截面，不但減輕恒載，而且節(jié)約材料。但是因?yàn)榭鐝捷^小，敦的數(shù)量過大，高度過大，對(duì)材料的用量過多，導(dǎo)致不經(jīng)濟(jì)。2.2.2 施工與養(yǎng)護(hù)方案一：施工可采用懸臂施工法的吊索塔架法施工。構(gòu)件適合工業(yè)化制造，便

18、于運(yùn)輸，工地安裝速度快，施工工期短，但是該橋?yàn)殇摌?，后期的防腐和養(yǎng)護(hù)的工作量大，費(fèi)用高。方案二：施工采用纜索吊裝法施工。把預(yù)制好的梁懸臂對(duì)稱拼裝，這樣在拉索的作用下，對(duì)梁有預(yù)壓的作用，有利于橋梁的受力，但是拉索的錨固和內(nèi)力調(diào)整較難，后期的養(yǎng)護(hù)也比較困難。方案三：采用頂推法施工，沿橋的總軸線方向的臺(tái)后設(shè)置預(yù)制場，分節(jié)段預(yù)制，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制節(jié)段與施工完成的梁體連成整體，然后通過水平千斤頂施工，把梁體頂推出預(yù)制場地，架于建好的敦臺(tái)上。 施工費(fèi)用低，施工平穩(wěn)無噪聲，整個(gè)建橋簡單，技術(shù)含量少。2.2.3美學(xué)評(píng)價(jià) 方案一：鋼桁架連續(xù)梁橋，如一條鋼鐵巨龍橫臥于風(fēng)云河上，堅(jiān)實(shí)的鋼筋鐵骨組成的鋼桁架穩(wěn)穩(wěn)

19、地橫臥河面上，給人穩(wěn)固，可靠的安全感。同時(shí)極具節(jié)奏感的腹桿體系改變了桁架單調(diào)的立面感觀。遠(yuǎn)觀像一個(gè)個(gè)細(xì)致的音符，產(chǎn)生美的韻律，近看像一個(gè)個(gè)有力的臂膀，將上下弦緊緊地聯(lián)結(jié)一起。方案二：雙塔斜拉橋，兩對(duì)年雙塔好像兩位勇猛的戰(zhàn)士，在槍林彈雨中毅然挺立，左右的拉索就好像戰(zhàn)士的張開的臂膀，和戰(zhàn)士們一起在風(fēng)雨中作戰(zhàn)。給人了一種堅(jiān)固和安全的感覺。倘若你從遠(yuǎn)處看去，整個(gè)橋就像兩把雨扇撐在風(fēng)云河上，在陽光的照耀下，河與橋渾然一體，像在微風(fēng)中漂浮的絲帶上打結(jié)的花朵，給人一種說不出的美感。方案三：以簡單的線條勾勒出一幅漂亮的圖案，梁和墩臺(tái)宛如人社間的親情，用一根柔情的紐帶，將人們聯(lián)系在一起，共同面對(duì)困難，共同分享幸

20、福，給人一種溫馨的感覺。2.2.4 方案確定鑒于以上進(jìn)行的比較，方案一（鋼桁架連續(xù)梁橋）有極大的優(yōu)勢。它結(jié)構(gòu)簡單，計(jì)算方便，受力合理，而且，工地安裝速度快，施工工期短。主要有設(shè)計(jì)單位的傾向和建設(shè)單位對(duì)此情有獨(dú)鐘。因此，最終確定采用鋼桁架連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)。3. 桿件內(nèi)力計(jì)算3.1:主桁內(nèi)力計(jì)算圖式 結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式將主桁看作兩個(gè)單獨(dú)的剛架來計(jì)算，計(jì)算以手算和電算相結(jié)合。在電算時(shí)建立坐標(biāo)系（以1節(jié)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，順橋長方向?yàn)閤軸，豎向?yàn)閥軸）節(jié)點(diǎn)編號(hào)和單元標(biāo)號(hào)如圖：（見圖）先計(jì)算出恒載作用下的桿件內(nèi)力，再求出影響線，按最不利位置布荷載，并求出桿件在汽車和人群活載作用下的桿件內(nèi)力，最后求出溫度和敦臺(tái)沉降引起的

21、桿件內(nèi)力，再進(jìn)行荷載組合，既得出桿件內(nèi)力值。 3.2:恒載內(nèi)力的求解永久荷載中自重所產(chǎn)生的桿件內(nèi)力計(jì)算，在桁架設(shè)計(jì)中有一定的 困難，通常可以采用近似的方法計(jì)算，當(dāng)計(jì)算出組合后的桿件內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行計(jì)算桁架的實(shí)際內(nèi)力。實(shí)際自重應(yīng)力與近似計(jì)算比較接近，否則須按實(shí)際自重計(jì)算內(nèi)力，并重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。 自重荷載簡化把各個(gè)桿件的自重簡化在節(jié)點(diǎn)上，整個(gè)桁架只承受節(jié)點(diǎn)力。例如節(jié)點(diǎn)1出的荷載為： p1=1/2單元1+1/2單元75+1/2橫梁+1/2縱梁+1/2下平連接+單側(cè)人行道的重表1：未合攏時(shí)節(jié)點(diǎn)荷載的簡化計(jì)算 單位：kn節(jié)點(diǎn)126.75節(jié)點(diǎn)2123.16節(jié)點(diǎn)353.51節(jié)點(diǎn)4123.16節(jié)點(diǎn)55

22、3.51節(jié)點(diǎn)6139.00節(jié)點(diǎn)755.03節(jié)點(diǎn)8126.20節(jié)點(diǎn)955.03節(jié)點(diǎn)10139.00節(jié)點(diǎn)1153.51節(jié)點(diǎn)12123.16節(jié)點(diǎn)1353.51節(jié)點(diǎn)14123.16節(jié)點(diǎn)1526.75節(jié)點(diǎn)1639.91節(jié)點(diǎn)1741.78節(jié)點(diǎn)1879.83節(jié)點(diǎn)1941.78節(jié)點(diǎn)2079.83節(jié)點(diǎn)2141.78節(jié)點(diǎn)2279.83節(jié)點(diǎn)2363.71節(jié)點(diǎn)2479.83節(jié)點(diǎn)2541.78節(jié)點(diǎn)2679.83節(jié)點(diǎn)2741.78節(jié)點(diǎn)2879.83節(jié)點(diǎn)2941.78節(jié)點(diǎn)3039.31節(jié)點(diǎn)3133.19節(jié)點(diǎn)3236.66節(jié)點(diǎn)3333.19表2：合攏后節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算 單位：kn節(jié)點(diǎn)153.84節(jié)點(diǎn)253.51節(jié)點(diǎn)3123.16

23、節(jié)點(diǎn)453.51節(jié)點(diǎn)5123.16節(jié)點(diǎn)653.51節(jié)點(diǎn)7123.16節(jié)點(diǎn)853.51節(jié)點(diǎn)9123.16節(jié)點(diǎn)1053.51節(jié)點(diǎn)11139.00節(jié)點(diǎn)1255.03節(jié)點(diǎn)13126.20節(jié)點(diǎn)1455.03節(jié)點(diǎn)15139.00節(jié)點(diǎn)1653.51節(jié)點(diǎn)17123.16節(jié)點(diǎn)1853.51節(jié)點(diǎn)19123.16節(jié)點(diǎn)2053.51節(jié)點(diǎn)21123.16節(jié)點(diǎn)2253.51節(jié)點(diǎn)23123.16節(jié)點(diǎn)2453.51節(jié)點(diǎn)25139.00節(jié)點(diǎn)2655.03節(jié)點(diǎn)27126.20節(jié)點(diǎn)2855.03節(jié)點(diǎn)29139.00節(jié)點(diǎn)3053.51節(jié)點(diǎn)31123.16節(jié)點(diǎn)3253.51節(jié)點(diǎn)33123.16節(jié)點(diǎn)3453.51節(jié)點(diǎn)35123.16節(jié)點(diǎn)

24、3653.51節(jié)點(diǎn)37123.16節(jié)點(diǎn)3853.51節(jié)點(diǎn)3953.84節(jié)點(diǎn)4085.55節(jié)點(diǎn)4141.78節(jié)點(diǎn)4279.83節(jié)點(diǎn)4341.78節(jié)點(diǎn)4479.83節(jié)點(diǎn)4541.78節(jié)點(diǎn)4679.83節(jié)點(diǎn)4741.78節(jié)點(diǎn)4879.83節(jié)點(diǎn)4941.78節(jié)點(diǎn)5079.83節(jié)點(diǎn)5163.71節(jié)點(diǎn)5279.83節(jié)點(diǎn)5341.78節(jié)點(diǎn)5479.83節(jié)點(diǎn)5541.78節(jié)點(diǎn)5679.83節(jié)點(diǎn)5741.78節(jié)點(diǎn)5879.83節(jié)點(diǎn)5941.78節(jié)點(diǎn)6079.83節(jié)點(diǎn)6141.78節(jié)點(diǎn)6279.83節(jié)點(diǎn)6341.78節(jié)點(diǎn)6479.83節(jié)點(diǎn)6563.71節(jié)點(diǎn)6679.83節(jié)點(diǎn)6741.78節(jié)點(diǎn)6879.83節(jié)點(diǎn)69

25、41.78節(jié)點(diǎn)7079.83節(jié)點(diǎn)7141.78節(jié)點(diǎn)7279.83節(jié)點(diǎn)7341.78節(jié)點(diǎn)7479.83節(jié)點(diǎn)7541.78節(jié)點(diǎn)7685.55節(jié)點(diǎn)7733.19節(jié)點(diǎn)7836.66節(jié)點(diǎn)7933.19節(jié)點(diǎn)8033.19節(jié)點(diǎn)8136.66節(jié)點(diǎn)8233.19成橋荷載計(jì)算和以上荷載計(jì)算相差不大，只不過在p1的基礎(chǔ)上加了橋面鋪裝的重量。例如：p1=1/2單元1+1/2單元75+1/2橫梁+1/2縱梁+1/2下平連接+單側(cè)人行道重+25100.12104+231.50.06102表3：成橋荷載計(jì)算 單位：kn節(jié)點(diǎn)1189.20節(jié)點(diǎn)2191.60節(jié)點(diǎn)3261.25節(jié)點(diǎn)4191.60節(jié)點(diǎn)5261.25節(jié)點(diǎn)6191.6

26、0節(jié)點(diǎn)7261.25節(jié)點(diǎn)8191.60節(jié)點(diǎn)9261.25節(jié)點(diǎn)10191.60節(jié)點(diǎn)11277.10節(jié)點(diǎn)12193.12節(jié)點(diǎn)13264.29節(jié)點(diǎn)14193.12節(jié)點(diǎn)15277.10節(jié)點(diǎn)16191.60節(jié)點(diǎn)17261.25節(jié)點(diǎn)18191.60節(jié)點(diǎn)19261.25節(jié)點(diǎn)20191.60節(jié)點(diǎn)21261.25節(jié)點(diǎn)22191.60節(jié)點(diǎn)23261.25節(jié)點(diǎn)24191.60節(jié)點(diǎn)25277.10節(jié)點(diǎn)26193.12節(jié)點(diǎn)27264.29節(jié)點(diǎn)28193.12節(jié)點(diǎn)29277.10節(jié)點(diǎn)30191.60節(jié)點(diǎn)31261.25節(jié)點(diǎn)32191.60節(jié)點(diǎn)33261.25節(jié)點(diǎn)34191.60節(jié)點(diǎn)35261.25節(jié)點(diǎn)36191.60節(jié)點(diǎn)

27、37261.25節(jié)點(diǎn)38191.60節(jié)點(diǎn)39189.20節(jié)點(diǎn)4085.55節(jié)點(diǎn)4141.78節(jié)點(diǎn)4279.83節(jié)點(diǎn)4341.78節(jié)點(diǎn)4479.83節(jié)點(diǎn)4541.78節(jié)點(diǎn)4679.83節(jié)點(diǎn)4741.78節(jié)點(diǎn)4879.83節(jié)點(diǎn)4941.78節(jié)點(diǎn)5079.83節(jié)點(diǎn)5141.78節(jié)點(diǎn)5279.83節(jié)點(diǎn)5341.78節(jié)點(diǎn)5479.83節(jié)點(diǎn)5541.78節(jié)點(diǎn)5679.83節(jié)點(diǎn)5741.78節(jié)點(diǎn)5879.83節(jié)點(diǎn)5941.78節(jié)點(diǎn)6079.83節(jié)點(diǎn)6141.78節(jié)點(diǎn)6279.83節(jié)點(diǎn)6341.78節(jié)點(diǎn)6479.83節(jié)點(diǎn)6541.78節(jié)點(diǎn)6679.83節(jié)點(diǎn)6741.78節(jié)點(diǎn)6879.83節(jié)點(diǎn)6941.78節(jié)點(diǎn)

28、7079.83節(jié)點(diǎn)7141.78節(jié)點(diǎn)7279.83節(jié)點(diǎn)7341.78節(jié)點(diǎn)7479.83節(jié)點(diǎn)7541.78節(jié)點(diǎn)7685.55節(jié)點(diǎn)7733.19節(jié)點(diǎn)7836.66節(jié)點(diǎn)7933.19節(jié)點(diǎn)8033.19節(jié)點(diǎn)8136.66節(jié)點(diǎn)8233.19把以上計(jì)算的荷載輸入計(jì)算程序內(nèi)計(jì)算出桿件的內(nèi)力，分為四個(gè)階段：階段一：采用懸臂施工時(shí)，中跨為合攏的控制階段。在未合龍時(shí)計(jì)算時(shí)敦梁采用固結(jié)處理。階段二：中跨合攏，但是邊跨沒有放在橋臺(tái)上。在該施工階段，由于邊跨的懸臂太長，因此梁端的撓度太大，故采用臨時(shí)墩，臨時(shí)墩設(shè)在距中間墩的70米處。階段三：成橋后但沒有橋面鋪裝時(shí)的計(jì)算。階段四：完全成橋時(shí)的計(jì)算。具體數(shù)據(jù)見計(jì)算結(jié)果。表4

29、：成橋控制單元的內(nèi)力單元5195015115993105126128n(kn)6025942166-1829-1404-1054767-7164其它計(jì)算內(nèi)力均略。3.3 活載內(nèi)力計(jì)算以梁橋的影響線程序計(jì)算各單元的影響線，并用excel表格繪制影響線。再根據(jù)影響線布置可變荷載；用橋梁內(nèi)力計(jì)算程序計(jì)算結(jié)構(gòu)在公路二級(jí)，人群荷載作用下的內(nèi)力。具體過程如下：3.3.1沖擊系數(shù)計(jì)算從橋梁抗震計(jì)算的結(jié)果內(nèi)得到橋梁的基頻f，然后根據(jù)以下計(jì)算出沖擊系數(shù)。 當(dāng)f1.50hz時(shí)， =0.05 當(dāng)1.5hzf14hz時(shí)， =0.1767lnf-0.0157 當(dāng)f14hz時(shí)， =0.45因?yàn)閒=10.37747，故沖擊

30、系數(shù)=0.1767lnf-0.0157，計(jì)算得=0.4。3.3.2橫向分布系數(shù)與公路荷載計(jì)算 按杠桿原理計(jì)算得橫向分布系數(shù): 公路一級(jí)荷載pk=180kn ,qk=10.5kn/m。由規(guī)范查得公路一級(jí)荷載轉(zhuǎn)化為公路二級(jí)荷載的轉(zhuǎn)換系數(shù)為0.75，所以公路二級(jí)荷載為pk=135kn，qk=7.91kn/m,該橋的行車道為兩車道，由規(guī)范查得車道折減系數(shù)為1。由以上公式可計(jì)算出p=221.13kn，q=12.9kn/m。人群荷載由規(guī)范得：當(dāng)橋梁的跨徑小于等于50米時(shí)，人群荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kn/m2;當(dāng)橋梁的跨徑大于等于150m時(shí)，人群荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為3kn/m2。本橋梁的最大跨徑為140m，故由插值

31、法得人群荷載為2.70kn/m2。3.3.3 繪制影響線圖并計(jì)算內(nèi)力選擇桁架桿件控制單元，用程序計(jì)算出影響線，并用excel繪出影響線圖，然后進(jìn)行布載，再用橋梁內(nèi)力反力計(jì)算程序計(jì)算出活載內(nèi)力，具體數(shù)據(jù)見計(jì)算結(jié)果。 繪制影響線圖 單元50的軸力影響線圖單元19的軸力影響線圖單元159的軸力影響線圖單元105的軸力影響線圖 其它控制單元的影響線圖均略。 布載計(jì)算桿件內(nèi)力，單元50在距離軸上方有圖處布置均布荷載q=12.9kn/m，并在兩個(gè)峰值處分別布置一個(gè)集中荷載p=221.13kn，然后輸入程序計(jì)算。單元19在距離軸上方有圖處布置均布荷載q=12.9kn/m，并在一個(gè)峰值處分別布置一個(gè)集中荷載p

32、=221.13kn，然后輸入程序計(jì)算。單元159在距離軸下方有圖處布置均布荷載q=12.9kn/m，并在一個(gè)峰值處分別布置一個(gè)集中荷載p=221.13kn，然后輸入程序計(jì)算。單元105在距離軸上方有圖處布置均布荷載q=12.9kn/m，并在兩個(gè)峰值處分別布置一個(gè)集中荷載p=221.13kn，然后輸入程序計(jì)算。其它布載略，計(jì)算結(jié)果如下：表5：汽車活載作用下的內(nèi)力單元5195015115993105126128n(kn)162015331733-1467-1412-815984-10249表6：行人活載作用下的內(nèi)力單元5195015115993105126128n(kn)406388471-400

33、-398-282246-2453.4 溫度效應(yīng)計(jì)算根據(jù)工程資料，歷年月平均最高溫度為35.6，歷年月平均最低溫度為-7.3，假設(shè)合龍溫度為20。所以年升溫為15.6，年降溫為27.3。溫度縣膨脹系數(shù)為0.00012。截面高度為0.50米。把以上數(shù)據(jù)輸入到溫度內(nèi)力計(jì)算程序中可以算出單元桿件內(nèi)力，具體數(shù)據(jù)見計(jì)算結(jié)果。由計(jì)算結(jié)果分析，可知溫度對(duì)鋼桁架橋的內(nèi)力影響不大，故日溫度效應(yīng)再不做計(jì)算。表7：年升溫作用下的內(nèi)力單元5195015115993105126128n(kn) -2-64-21-1000表8：年降溫作用下的內(nèi)力單元5195015115993105126128n(kn) 411-85-1.

34、91.5000其它桿件單元的內(nèi)里略。3.5 墩臺(tái)沉降引起的內(nèi)力計(jì)算橋梁的內(nèi)力不僅受以上的恒載和活載影響，而且還受墩臺(tái)沉降的影響，有時(shí)他的影響還很大。故他的作用也不可忽視。由橋梁規(guī)范可知，連續(xù)梁橋的基礎(chǔ)沉降，相鄰墩臺(tái)均勻總沉降量為計(jì)算跨徑的開方（單位：cm）。所以該沉降量為0.12米。把此數(shù)據(jù)輸入墩臺(tái)沉降計(jì)算程序中，可計(jì)算出各單元內(nèi)力，具體數(shù)據(jù)見計(jì)算結(jié)果。表9：墩臺(tái)沉降引起的內(nèi)力單元5195015115993105126128n(kn) -319-279591-369571.511901支座1引起的桿件內(nèi)力較大，表9的結(jié)果是控制單元的內(nèi)力，其它桿件單元的內(nèi)力略。4. 荷載組合分析橋梁的恒載計(jì)算結(jié)

35、果可知：弦桿，單元5、單元19、單元50、單元151、單元159；斜桿，單元93、單元105；豎桿，單元126、單元128為控制桿件單元。故對(duì)該桿件單元進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合。 其組合的表達(dá)式為：式中：sud-承載能力極限狀態(tài)下作用的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 0-結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)安全等級(jí)一級(jí)，二級(jí)， 三級(jí)分別取1.1，1.0 和0.9； gi-第i個(gè)永久作用分項(xiàng)系數(shù)； gik,gid- 第i 個(gè)永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； q1-汽車的荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)，取1.4。當(dāng)某個(gè)可變作用在效應(yīng)組合中其值超過汽車荷載效應(yīng)時(shí)，該作用取代汽車荷載，其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)該去汽車荷載效應(yīng)系數(shù)，對(duì)專為承受某種作用而設(shè)

36、置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計(jì)時(shí)該作用的分項(xiàng)系數(shù)去與汽車荷載同值；計(jì)算人行道板和人行道欄桿的局部荷載，其分項(xiàng)系數(shù)也與汽車荷載取同值； sq1k，sq1d-汽車荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； qj-在作用效應(yīng)荷載組合中除汽車荷載效應(yīng)，風(fēng)荷載外的其他第 j個(gè)可變作用效應(yīng)組合系數(shù)。取1.4，風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.1； sqjk,sqjd-在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； c-在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)外的其他可變作用組合的組合系數(shù)。人群荷載的組合系數(shù)取0.80；當(dāng)除汽車荷載外有三種可變作用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取0.70；尚有四種及多余四種的可變作用參與組合時(shí)，取0.

37、60。表10：年升溫內(nèi)力組合單元5弦單元19弦單元50弦單元151弦單元159弦單元恒載內(nèi)力（kn）602.308594.2552166.827-1829.005-1404.457荷載分項(xiàng)系數(shù)1.21.21.21.21.2汽車活載內(nèi)力（kn）1620.7811533.4241733.971-1467.144-1412.96荷載分項(xiàng)系數(shù)1.41.41.41.41.4人群活載內(nèi)力（kn）406.739388.103471.197-400.776-398.319荷載分項(xiàng)系數(shù)0.980.980.980.980.98溫度荷載內(nèi)力（kn）004.77900荷載分項(xiàng)系數(shù)0.980.980.980.980.9

38、8沉降荷載內(nèi)力（kn）00591.107-369.9280荷載分項(xiàng)系數(shù)0.50.50.50.50.5組合后的荷載（kn）3390.467223240.240545789.76178-4826.5320-4053.8450 續(xù)表10：年升溫內(nèi)力組合單元93斜單元105斜單元126豎單元128豎單元恒載內(nèi)力（kn）-1054.425767.419-71.44764.136荷載分項(xiàng)系數(shù)1.21.21.21.2汽車活載內(nèi)力（kn）-815.976984.079-10.972249.38荷載分項(xiàng)系數(shù)1.41.41.41.4人群活載內(nèi)力（kn）-282.915246.278-2.72945.266荷載分項(xiàng)

39、系數(shù)0.980.980.980.98溫度荷載內(nèi)力（kn）-0.8670.00200.001荷載分項(xiàng)系數(shù)0.980.980.980.98沉降荷載內(nèi)力（kn）-108.763119.6900.676荷載分項(xiàng)系數(shù)0.50.50.50.5組合后的荷載（kn）-2740.16422599.8128-103.77162470.79486 表11：年降溫內(nèi)力組合單元5弦單元19弦單元50弦單元151弦單元159弦單元恒載內(nèi)力（kn）602.308594.2552166.827-1829.005-1404.457荷載分項(xiàng)系數(shù)1.21.21.21.21.2汽車活載內(nèi)力（kn）1620.7811533.42417

40、33.971-1467.144-1412.96荷載分項(xiàng)系數(shù)1.41.41.41.41.4人群活載內(nèi)力（kn）406.739388.103471.197-400.776-398.319荷載分項(xiàng)系數(shù)0.980.980.980.980.98溫度荷載內(nèi)力（kn）4.44710.67400-1.982荷載分項(xiàng)系數(shù)0.980.980.980.980.98沉降荷載內(nèi)力（kn）00591.107-369.9280荷載分項(xiàng)系數(shù)0.50.50.50.50.5組合后的荷載（kn）3394.825283250.701065785.07836-4826.5320-4055.7873 續(xù)表11：年降溫內(nèi)力組合單元93斜單

41、元105斜單元126豎單元128豎單元恒載內(nèi)力（kn）-1054.425767.419-71.44764.136荷載分項(xiàng)系數(shù)1.21.21.21.2汽車活載內(nèi)力（kn）-815.976984.079-10.972249.38荷載分項(xiàng)系數(shù)1.41.41.41.4人群活載內(nèi)力（kn）-282.915246.278-2.72945.266荷載分項(xiàng)系數(shù)0.980.980.980.98溫度荷載內(nèi)力（kn）0000荷載分項(xiàng)系數(shù)0.980.980.980.98沉降荷載內(nèi)力（kn）-108.763119.6900.676荷載分項(xiàng)系數(shù)0.50.50.50.5組合后的荷載（kn）-2739.3152599.81084-103.77162470.793885. 內(nèi)力驗(yàn)算5.1 主桁內(nèi)