1設(shè)計(jì)資料及執(zhí)行規(guī)范

1.1鋼引橋形式

某地區(qū)大班輪客貨浮碼頭下承式桁架鋼引橋

1.2鋼引橋跨度

鋼引橋跨度定為30m

1.3設(shè)計(jì)荷載

1.3.1汽車荷載

鋼引橋的汽車荷載為63荷載狀況見表1——1和圖1——lo

小型汽車荷載原則值附表表1——1

重要指標(biāo)6t汽車

總重力60

載重量2.5

后軸中立原則值42

前軸重力原則值18

軸距4.0

輪距1.7

后輪著地寬度大長度0.bOxO.20

前輪著地寬度*長度0.25x0.20

圖1——16t汽車輪壓分布圖

1.3.2沖擊系數(shù)

鋼引橋承受動荷載時，應(yīng)將設(shè)計(jì)荷載乘以沖擊系數(shù)，沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算:

15

1+11=1+---------（1——1）

37.5+L

式中:

L——計(jì)算構(gòu)件的跨度

由于鋼引橋上車速較慢，取

1.3.3人群荷載

鋼引橋的人群荷載為450kg/m2,4.5kPa

在設(shè)計(jì)中假設(shè)汽車荷載與人群荷載不一樣步出現(xiàn)

1.3.4風(fēng)荷載

鋼引橋口勺風(fēng)荷載為90kg/nf,0.90kPa

水流力、雪荷載、堆貨等均不予考慮

1.4構(gòu)造材料

1.鋼構(gòu)造用Q235AF

2.焊條E43型

3.滾輪用Q235AF

4.輪軸用45號鍛鋼（碳素鋼）

1.5制造條件

工地制造，所有采用焊接

1.6容許最大長細(xì)比

根據(jù)斜坡碼頭及浮碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范或水運(yùn)工程鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范426條:

1.重要構(gòu)件100（受壓）、130（受拉）

2.次要構(gòu)件130（受壓）、180（受拉）

3.聯(lián)結(jié)系150（受壓）、200（受拉）

1.7容許撓度

桁架口勺最小高度，由剛度規(guī)定確定，與受彎撓度限值有關(guān)。高度不能太小，桁架桿件截面選出后，尚需

按構(gòu)造力學(xué)中的J變位公式驗(yàn)算桁架H勺撓度。

根據(jù)水運(yùn)工程鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范331條規(guī)定鋼引橋主桁架H勺撓度限值I。）WL/700,其高度H在（1/

12?1/8）L范圍內(nèi)選用。

1.8設(shè)計(jì)執(zhí)行規(guī)范

1.中華人民共和國行業(yè)原則港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2023).北京：人民交通出版社，2023

2.中華人民共和國行業(yè)原則斜坡碼頭及浮碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTJ294—98).北京：人民交通出版社,

1998

3.中華人民共和國行業(yè)原則水運(yùn)工程鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范(JTS152—2023).北京：人民交通出版社，2023

2鋼引橋構(gòu)造選型和布置

2J主梁的形式

為適應(yīng)某地區(qū)大班輪客貨運(yùn)浮碼頭日勺需要，鋼引橋采用單跨下承式。

本引橋跨度較大(30m),為節(jié)省鋼材、減輕自重，主桁梁決定選用焊接平行弦桁架式主梁。

為了使構(gòu)造受力明確，材科集中使用，采用雙主梁式，設(shè)有下縱平聯(lián)、簡樸三角撐式橫向聯(lián)結(jié)系。

根據(jù)規(guī)范258條：鋼引橋布置成雙主梁構(gòu)造，主梁之間的中心距B>L/20=30/20=1.5m,實(shí)取5m。

連接窟船與岸壁的單跨或多跨活動鋼引橋常采用下承式，見圖2——lo

2.2鋼引橋的基本尺寸

引橋的基本尺寸見圖2一—2o

（a）主桁架立面圖（b）橋面系統(tǒng)6置圖（c）下弦平面縱向聯(lián)結(jié)系（d）橫向聯(lián)結(jié)系（開口鋼架）

圖2——2引橋的基本尺寸

2.2.1鋼引橋跨度

當(dāng)?shù)刈畲笏徊顬?.0m,見圖2——3。水位差變化不大，采用單跨30m,橋面縱坡為1:10,可滿足工藝

設(shè)計(jì)的容許坡度。

設(shè)計(jì)低水位時與設(shè)計(jì)高水位時水面高差為3.0m,根據(jù)規(guī)范2.4.2條：引橋的J最大坡度為1：10,可不設(shè)置

活動踏步。

rm.

2.2,2鋼引橋?qū)挾?/p>

根據(jù)大班輪客貨碼頭『、J使用規(guī)定，參照根據(jù)斜坡碼頭及浮碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范表253,決定橋面寬度采

用5m。參照資料詳細(xì)見表2------1o

鋼引橋?qū)挾葏⒄毡肀?——1

序號使用條件寬度(m)闡明

1客貨碼頭4.5~5.5

2中、小客運(yùn)碼頭3.5~4.5

3單線固定皮帶機(jī)、電瓶車或非機(jī)動車3.0~4.0

4雙向電瓶車或本機(jī)動車3.5~4.5

5汽車、拖車、叉式裝載車4.5~5.5單行道

6液體貨品碼頭按管線布置確定，其人行道寬度不不不小于

1.Ora

2.2.3主梁高度

根據(jù)斜坡碼頭及浮碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范2.5.5條規(guī)定，對于桁架式土梁高度(L/8—L/15)式中；L——

鋼引橋設(shè)計(jì)跨度，本設(shè)計(jì)中取為30m,計(jì)算得h=2.5m,本設(shè)計(jì)中采用2.5m。

2.2.4桁架節(jié)間長度

采用12個節(jié)間，節(jié)間長度a=30/I2=2.5m。滿足節(jié)間數(shù)為偶數(shù)和斜桿傾角在35°?55°范圍內(nèi)的條件：

⑴腹桿的J體系應(yīng)力爭簡樸，其布置應(yīng)使桁架內(nèi)力的分布合理，節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造簡樸。

⑵腹桿和節(jié)點(diǎn)H勺數(shù)目要少，桿件和節(jié)點(diǎn)的形狀與尺寸盡量劃一，使長桿受拉、短桿受壓，并且盡量使節(jié)

點(diǎn)荷載能以較短U勺途徑傳至支座。

⑶斜桿II勺傾角對其自身內(nèi)力U勺影響很大，一般應(yīng)取30°?60°范圍內(nèi)，最佳是45°左右，這樣可使節(jié)點(diǎn)

構(gòu)造合理，節(jié)點(diǎn)板尺寸不至于過長或過寬，以減少鋼材用量和制造的勞動量。

⑷腹桿布置和桁架節(jié)間長度H勺劃分應(yīng)同步進(jìn)行。

節(jié)間數(shù)宜為偶數(shù)，這樣能使腹桿布置對稱，以適應(yīng)桁架之間支撐日勺布置。

當(dāng)鋼引橋中桁架與次梁相連接時，宜使次梁布置在桁架弦桿日勺節(jié)點(diǎn)上，以防止弦桿因受節(jié)間荷載而引起

彎矩，故節(jié)間長度劃分一般應(yīng)與次梁H勺間距配合一致.

一般狀況節(jié)間長度為（0.8?1.2）H,鋼引橋中桁架節(jié)間一般不適宜不小于1.5?2.5m

人字式（附加豎桿和吊桿,振桿體系）（見圖2——4）合用于下承式鋼引橋主桁架。下弦節(jié)點(diǎn)與橫梁連接，

為傳遞橫梁的節(jié)點(diǎn)荷載尚須附加受拉豎桿（吊桿）。附加受壓或受拉豎桿因只承受局部節(jié)點(diǎn)荷載，故所需截面較

小。

同Q4I一》化力。

2.3橋面系的梁格形式和布置

橋面系采用復(fù)式梁格，布置縱梁和橫梁，采用等高連接，橋面板直接支承在縱、橫梁翼緣上，這樣即可

增長引橋的剛度，乂可減小橋面系口勺高度，如圖2——5。

橫梁沿著主梁的跨度方向等間距布置，并布置在主桁梁設(shè)有豎直腹桿的節(jié)點(diǎn)上。因此，

橫梁的間距等于主桁梁的節(jié)間長度2.5m0橫梁的跨度等于兩片主桁架的中心距離5m。

縱梁的間距與橋面系H勺活荷載有關(guān)，并影響橋面板H勺厚度。橋面板采用等厚度，故縱梁沿著橫梁的跨度

方向均勻布置。梁支承在橫梁上，其跨度即為橫梁時間距2.5m。經(jīng)初步計(jì)算，縱梁間距采用500mm,面板厚

度為10mm。

2.4聯(lián)結(jié)系的布置

2.4.1縱向聯(lián)結(jié)系

由于引橋口勺高度為2.5m,因受通車凈空條件的限制（凈空島?度為5m）不能設(shè)上平縱聯(lián)

只能在兩主桁架下弦桿之間的平面內(nèi)設(shè)置下半縱聯(lián)，用以承受風(fēng)荷載和增長鋼引橋的抗扭刎度。下半縱聯(lián)采

用交叉腹桿式，其弦桿即運(yùn)用兩主桁梁的下弦桿兼之，橫梁兼作下縱平聯(lián)的豎桿。

2.4.2橫向聯(lián)結(jié)系

引橋?yàn)殚_敞下承式鋼引橋，由于使用規(guī)定，在兩主桁架之間的橫剖面上不容許布置橫向聯(lián)結(jié)系。為了保證

主桁架上弦平面外的穩(wěn)定性，在主桁架的每個節(jié)點(diǎn)處布置二用撐式的^向聯(lián)結(jié)系。

2.5支座形式

鋼引橋靠冤船端的支座采用滾輪形式，靠橋墩端H勺支座采用弧面滑動形式。鋼引橋兩端設(shè)錨栓拉環(huán)分別

與克船和橋臺聯(lián)結(jié)。

????―一?.一??.a?.rvw

3橋面系設(shè)計(jì)

3.1橋面板

縱梁間距Ll=0.5m,橫梁間距L2=2.5m；6t汽車最大輪壓P=2100kg。

后輪著地寬度b=50cm；c=20cm<）

d=>/502+202=53.9cm

當(dāng)后輪作用在板跨中央時，在該處產(chǎn)生最大彎矩。

L2/LI=2.5/0.5=5,c/b=20/50=0.4,由附錄七表7查得;I=3.0,"=1.0,。=1.427,

i//=—0.457,又〃=0.1,

P47

貝！JMx=—[(2Ig----FA—。)(1+〃)+(〃+“)(1—〃)]

3兀血

=218.33kg?cm

=155.4kg.cm

故每厘米寬度橋面板艮I最大彎矩：

Mx=0.5x(Mi+1.1Mx)

由于有汽車荷載時，不考慮均布荷載，即Mi=0。

因止匕Mmax=0.5x1.1x218.33=120.08kg.cm

橋面板厚度^='￡^=0.67cm

V團(tuán)

取厚度為0.7cm。

3.2縱梁設(shè)計(jì)

3.2.1尺寸及荷載

縱梁的計(jì)算跨度L=2.5m,縱梁時間距L=a=0.5m,

在一根縱梁上也許出現(xiàn)H勺最大荷載為6t汽車后輪作用在梁上。

活荷載：P=4200/2=2100公斤

靜荷載q：面板自重0.007x0.50x7850=27.48kg/m；縱梁自重(初估用I16a)=20.5kg/m

故：q=27.48+20.5=47.98kg/m

沖擊灰物m44

圖3——2縱梁計(jì)算簡圖

322內(nèi)力計(jì)算

縱梁為支撐在橫梁上的簡支梁，在汽車荷載作用下，當(dāng)汽車后輪作用在縱梁跨中央時，縱梁產(chǎn)生最大彎

矩，見圖3——1,當(dāng)后輪作用在縱梁端部時，梁支承產(chǎn)生最大剪力，見圖3——2。

Pl1,2

Mnm=(1+R)—+—q/=174373kgem

48

Qmax=(1+RP+yL=2790kg

323截面選擇

需要WxuMgJDFIOgcn?

選用I16：y^Z=l4lcm3；/r1130cm'；--=13.8cm；6=0.60cm；q=20.5kg/rn：h=l6cm。

SX

強(qiáng)度驗(yàn)算：

M

彎應(yīng)力er=一=1236kg/cm-<[er]=1600kg/cm2

W

Qq

更應(yīng)力"-----=336kg/cm2<[T]=IO(X)kg/cm2

I?

整體穩(wěn)定性驗(yàn)算

因縱梁上翼緣與橋面板持續(xù)焊接，縱梁不致喪失整體穩(wěn)定，故驗(yàn)算略。

撓度驗(yàn)算:

f=ZLl+

48E/、384E/、

=0.298cm<lcm

撓度符合規(guī)定

3.3橫梁設(shè)計(jì)

橫梁為支承在主桁梁節(jié)點(diǎn)上的簡支梁，計(jì)算跨度即為兩主桁架的中距L=5m,橫梁的間距為2.5m

3.3.1內(nèi)力計(jì)算

(1)汽車荷載

人群荷載及6t汽車前輪荷載均不是控制狀況，根據(jù)構(gòu)造力學(xué)得知，6t汽車兩后輪位置如圖3——3所示，

即兩后輪荷載日勺合力與后輪對稱于橫梁跨中時，在橫梁上離跨中較近之后輪處產(chǎn)生最大彎矩。

RA=2100X1.1X(1.225+2.925)x1=1917kg

Mmax=1.1X2.075RA=1.1x2.075x1917=4376kg.m

跨中彎矩Mc=2.5x1917-1.12x1000x.425=3811kg?m

當(dāng)一種后輪離橋面邊緣為0.5米時，在橫梁上產(chǎn)生最大剪力：

^?=1.1x2100x(2.8+4.5)x—=3373kg.m

5

(2)恒載

橋面板和縱梁的自重是通過縱梁支座作用于橫梁上，由于縱梁的間距較密，故可將橫梁上承受日勺集中荷

載化為均布荷載計(jì)算。

縱梁及面板自重20.5+27.48=47.98kg/m

縱梁反力47.98x2.5=120kgqi=120/0.5=240kg/m

橫梁初估用I25a,橫梁自重q2=38.1kg/m

q=qi+q2=240+38.1=278.1kg/m

RA=；qL=695.2kg的

M=2.075x695.2-0.5x278.1x2.075x2.075=843.8kg.m

2例=4376+844=5220kg.m

Z°=3373+695=4068kg

2截面選擇

需要w=21=5220/1600=326cm3

I<T]

采用I25aW=402cm3；l=5020cm4；=21.6cm；6=6.0mm；

Sx

g=38.1kg/m

3截面驗(yàn)算

(1)強(qiáng)度驗(yàn)算

彎應(yīng)力cr=Z^=522000

=1299kg/cm2<[o-]=1600kg/cm2

W402

Qq

剪應(yīng)力T=—=269kg/cm2<[r]=1000kg/cm2

I?

(2)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算

由于采用等高連接，橋面板和縱梁及橫梁日勺上翼緣焊牢，整體穩(wěn)定性有保證，可不比驗(yàn)算。

(3)撓度驗(yàn)算

1汽車荷載作用

在兩個輪壓P作用下，梁I內(nèi)跨中撓度可由下式求得:

rParc、/2/2rc323,

力+-4aL+2a-ac-c]

0.81cm

2恒載作用：f==0.21cm

J2384E/

f=f+f=1.02cm<[/]=—=2cm

J\J225()250

撓度符合規(guī)定。

3.4端橫梁設(shè)計(jì)

端橫梁需要考慮千斤頂落梁日勺也許性，設(shè)千斤頂在端橫梁下離支座1米處。

橋重G=qBL

由任務(wù)書選用鋼引橋單位面積自重為q=1.8KN/nf；橋?qū)払=5m,在計(jì)算橋重時取橋長

L=30.6m.,

因此G=0.18x5x30.6=27.54t

又落梁時鋼引橋兩端的端橫梁下各設(shè)置有兩個千斤頂,

每個千斤頂支承荷載Q=1x27.54x1.3=8.95tM=8.95x1=8.95t.m

故,

4

需要W=—=895000=559.4cm3采用128bW=534cm3

[a]1600

895000.“I’i

534=1676kg/cm2?1.05[rr]

4.主桁梁設(shè)計(jì)

4.1主桁架口勺計(jì)算簡圖

主桁架采用平行弦桿式簡支桁架，腹桿布置為三角形附加豎桿式，見圖2-2。計(jì)算跨度L=30m,節(jié)間長度

d=2.5m,桁架高度h=2.5m,斜桿傾角a=45°,橋面寬度B=5m。

4.2節(jié)點(diǎn)荷載

恒載

鋼引橋構(gòu)造自重:q=1.8KN/m2

構(gòu)造自重的節(jié)點(diǎn)荷載:P'=0.5qdb=0.5X0.18X2.5X5=1.125t

4.2.2人群荷載:q=450kg/m,

人群荷載艮I節(jié)點(diǎn)荷載：P''=0.5X0.45義2.5X5=2.813t

4.2.3汽車荷載

每個前輪重1.8/2=0.9t,每個后輪重4.2/2=2.It,沖擊系數(shù)取1.1

車輪靠近桁架0.5m時，對桁架內(nèi)力產(chǎn)生最大影響，見圖4T

PP

0.5m——2,8m

VV

A7\

圖4-1汽車荷載在橫向最不利位置圖

后輪作用對主桁架產(chǎn)生的最大節(jié)點(diǎn)荷：Pl=2.1X(2.8+4.5)4-5=3.1t

前輪作用對主桁架產(chǎn)生的最大節(jié)點(diǎn)荷：P2=0.9XC2.8+4.5)4-5=1.3t

43桿力計(jì)算

4.3.1恒載

桁架每個節(jié)點(diǎn)作用單位力時.，桿件內(nèi)力見圖4-2,

6P

圖4-2桁架桿件內(nèi)力系數(shù)(當(dāng)節(jié)點(diǎn)荷載為P時)

當(dāng)考慮自重時,鋼引橋節(jié)點(diǎn)載荷P=l.1253桁架桿件內(nèi)力見圖4-3o

4.3.2汽車荷載

在桁架各桿件中產(chǎn)生最大內(nèi)力時的車輪位置見圖4-4

當(dāng)汽車后輪位于節(jié)點(diǎn)b時，x=2.5m,見圖4-4(a),在下弦桿Ac及端斜桿AB中產(chǎn)生最大內(nèi)力。

左支點(diǎn)反力RA=(27.5P3'+23.5P3'')/L=(27.5X3.1+23.5X1.3)/30=3.9t

下弦桿Mc=RaXx/h=3.9t

端斜桿Nab=-J2R,1-5.5t同理可求其他桿件內(nèi)力，見圖4-5。

(g)

圖4-4桁架桿件產(chǎn)生最大內(nèi)力時的輪壓位置圖

（a）AB及Ac桿；（b）Bc及BD桿；（c）cD及ce桿；（d）De及DF桿;

（e）eF及eg桿；（f）Fg及FG桿；（g）Fg桿

圖4-5汽車-6

級荷載作用下桁架內(nèi)力圖

4.3.3人群荷載

人群節(jié)點(diǎn)荷載P尸2.8133當(dāng)人群荷載充滿全橋時，桁架各弦桿的內(nèi)力最為不利，各弦桿的內(nèi)力值可將弦

桿內(nèi)力系數(shù)（見圖4-2）乘上人群節(jié)點(diǎn)荷載P2求得見圖4-6；但對于桁架斜桿，最不利的荷載位置應(yīng)根據(jù)各斜

桿的影響線而定，見圖4-7,從而求得斜桿內(nèi)力。沿橋跨單位長度上的人群荷載q=0.45x2,5=1.1253

圖4.7人群荷載作用下桁架斜桿影響線

3乂8桿；（1））8（:桿；（，幾口桿；（（1）。6桿;（e）eF桿；（f）Fg桿；（g）F'g桿

圖4-6人群荷載作用下桁架桿件內(nèi)力圖

4.3.4內(nèi)力組合

詳細(xì)見表4-1。

桁架桿件內(nèi)力計(jì)算表表4T

人群荷載產(chǎn)

恒載產(chǎn)生汽車荷載產(chǎn)

桿件生的內(nèi)力合計(jì)

的J內(nèi)力（t）生的1內(nèi)力（t）

（t）

BC-11.3-7.7-28.1-39.4

CD-11.3-7.7-28.1-39.4

上弦DE-18.0-12.1-45.0-63.0

EF-18.0-12.1-45.0-63.0

EG-20.3-13.4-50.6-70.9

Ab6.24.315.521.7

be6.24.315.521.7

cd15.210.338.053.2

下弦

de15.210.338.053.2

ef19.713.249.268.9

fg19.713.249.268.9

AB-8.7-6.1-21.9-30.6

Be7.145.418.025.1

cD-5.56-4.8-14.6-20.2

斜桿De3.964.311.68.3

eF-2.36-3.7-8.9-6.1

3.26.54.0

Fg0.8

-2.6-4.5-1.6

Bb1.133.412.84.54

Cc0000

豎桿Dd1.133.412.84.54

Ee0000

Ff1.133.412.84.54

Gg0000

注：1.汽車荷載包括沖擊荷載。

2.在就算桁架桿件內(nèi)力時，假定汽車荷載和人群荷載不一樣步作用。

4.4桿件截面選擇

y現(xiàn)以上弦為例闡明如下：假定上弦全場截面不變，按上弦最大內(nèi)

一?力Nmax=-70.9t計(jì)算。L=250cm,Ly=250cm(每個人節(jié)點(diǎn)設(shè)有橫向三

------------^一一-一H

角撐)，采用2N140X12,A=2X32.5=65cm2-,

UU244CX12

R、=4.31cm,Zo=3.90cm。

設(shè)節(jié)點(diǎn)板厚度采用6=10mm,Ry=6.16cm,Xx=250/4.31=58.0<[X]=100,(l)=0.851,

Xy=250/6.16=40.6。o=N/A=70900/(0.851X65)=1282kg/cm2<1600kg/cm2-

由于半穿式鋼引橋無上平縱聯(lián)，在橫向聯(lián)結(jié)系

圖4-8上弦桿截面

設(shè)計(jì)完畢后，還須對上弦桿進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算,故這里。值宜偏低。

桁架各桿件截面選擇成果見表4-2o

桁架桿件截面選擇表表4-2

計(jì)算應(yīng)

計(jì)算長度計(jì)算截面型式截面回旋半徑

桿件長細(xì)比力

(cm)內(nèi)力與尺寸(雙積(C(cm)

(kg/c

(t)角鋼)而)

名稱編號LxLyR、Ry入X入ym1)

BC250250-39.4

CD25()250-39.4

上弦DE250250-63.0ZI40X12654.316.165840.60.8511282

EF250250-63.0

FG250250-70.9

Ab25025021.7

be25025021.7

下弦cd25025053.2ZI25X1048.83.855.526545.311412

de25025053.2

ef25025068.9

fg25025068.9

AB354354-30.6Z125X1048.83.855.5292640.657954

Be28335425.1Z75X823.02.283.5012410111091

cD283354-20.2Z90X1034.32.263.541251000.4321363

斜桿De2833548.3Z75X823.02.283.501241011360

eF283354-6.1Z75X823.02.283.501241010.439604

2833544.0Z75X823.02.283.501241010.439

Fg396

283354-1.6Z75X823.02.283.501241010.439

Bb2002504.54

Cc2002500

Dd2002504.54

豎桿N75X823.03.503.505771.51197

Ee2002500

Ff2002504.54

Gg2002500

4.5節(jié)點(diǎn)連接焊縫計(jì)算

節(jié)點(diǎn)板厚度采用10mm。

h2

焊條采用E43,腳焊縫容許應(yīng)力[TL]=1200kg/cmo

4.5.1桿件端部連接焊縫

斜桿ABN=-30.6t,選用截面為2N125X10。

每個角鋼需要H勺焊縫面枳A產(chǎn)30600/(2X1200)=12.8cm2

z

肢背Af=0.7A,=0.7X12.8=8.9cm

肢尖AJ'=0.3A,=0.3X12.8=3.9cm2

肢背焊縫設(shè)h'ROmm,1\=A//0.7h>12.7cm,取13cm。

肢尖焊縫設(shè)h''f=8mm,1''尸AJ'/O.7h''尸7.0cm,取9cm。

其他桿件亦均為等肢角鋼，肢背肢尖口勺面積各按().7和0.3分派，計(jì)算成果見表4-3。

桁架桿件焊縫計(jì)算表表4-3

桿

桿

計(jì)

每個角鋼所需焊縫面積確定的焊縫尺寸(mm)

件

件

算

(cm2)

名

編肢背肢尖

內(nèi)角鋼尺寸

稱

號

力

z

⑴AfAf”■1；hZ「

Af

AB30.Z125X1012.88.93.910130890

斜Be6Z75X810.57.43.18150690

cD25.Z75X108.45.92.58120680

De1Z75X83.52.51.08100660

桿eF20.Z75X82.51.80.7880660

Fg2Z75X81.71.20.588066C

8.3

6.1

4.0

豎

桿4.5Z75X81.91.30.667066C

上

弦BC39.4Z140X1216.511.64.9101808Id

桿0

Ab21.7Z125X109.16.42.710110870

4.5.2弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫

以節(jié)點(diǎn)D為例闡明如下：NCp=-39.4t,N后-63t,ZN=63-39.4=23.6t

h2

AF=dN/2[TL]=9.8cm

肢背焊縫AJ=O.7Ar=0.7X9.8=6.9cm2

設(shè)h'L8mm,1>A//0.7h\=6.9/(0.7X0.8)=12.3cm

肢尖焊縫A「’=0.3AFO.3X9.8=2.9cm2

4.5.3弦桿的拼接

上弦桿和下弦桿日勺拼接計(jì)算從略，拼接構(gòu)造圖如圖4-9和圖4T0所示。

圖4-9上弦桿拼接

圖4-10下弦桿拼接

4.6撓度驗(yàn)算

構(gòu)造自重的節(jié)點(diǎn)荷載：PFI.125t

人群荷載的節(jié)點(diǎn)荷載：Prf.813t（按充滿全跨計(jì)算）

汽車后輪對主桁架產(chǎn)生的最大節(jié)點(diǎn)荷載：P3'=3.ito

汽車前輪對主桁架產(chǎn)生的最大荷載：P3，'=1.3t。

按汽車后輪位于跨中央節(jié)點(diǎn)g時，計(jì)算主桁架撓度，見表4-4

主桁架撓度計(jì)算表表4一4

桿L/A單位力每個節(jié)汽車荷

截面長度作用在點(diǎn)作用載作用

積1(cm)跨中央單位力下的內(nèi)SLSP(t)SLS,.L/A

A時內(nèi)力時內(nèi)力力⑴

件(cm2

)

上BC-1-10-4.74+38.5+18.25

弦LK-1-10-4.06+38.5+15.63

CD-1-10-4.74+38.5+18.25

KJ-1-10-4.06+38.5+15.63

DE-2-16-9.48+123+72.99

JI65.02503.85-2-16-8.12+123+62.52

EF-2-16-9.48+123+72.99

IH-2-16-8.12+123+62.52

FG-3-18-12.18+208+140.68

HG-3-18-12.18+208+140.68

下Ab+0.5+5.5+2.37+14.1+6.07

弦Ml+0.5+5.5+2.03+14.1+5.20

bc+0.5+5.5+2.37+14.1+6.07

Ik+0.5+5.5+2.03+14.1+5.20

cd+1.5+13.5+7.11+103.5+54.60

kj+1.5+13.5+6.09+103.5+46.77

de48.82505.12+1.5+13.5+7.11+103.5+54.60

ji+1.5+13.5+6.09+103.5+46.77

ef+2.5+17.5+11.85+224+151.68

ih+2.5+17.5+10.15+224+129.92

fg+2.5+17.5+11.11+224+142.21

hg+2.5+17.5+10.15+224+129.92

斜AB48.87.26-0.707-7.75-3.35+39.8+17.19

桿ML48.87.26-0.707-7.75-2.87+39.8+14.73

Be23.015.4+0.707+6.35+3.35+69.2+36.47

Lk23.015.4+0.707+6.35+2.87+69.2+31.25

cD34.310.3-0.707-4.94-3.35+35.97+24.40

kJ28.212.6-0.707-4.94-2.87+44+25.57

De23.035415.4+0.707+3.52+3.35+38.1+36.47

Ji23.015.4+0.707+3.52+2.87+38.1+31.25

eF23.015.4-0.707-2.10-2.31+22.9+25.15

iH23.015.4-0.707-2.10-2.87+22.9+31.25

Fg23.015.4+0.707+0.71+1.51+7.7+16.44

Hg23.015.4+0.707+0.71+2.87+7.7+31.25

Bb0+1000

L10+1000

Cc00000

Kk00000

豎Dd0+1000

桿Ij23.025010.90+1000

Ee00000

li00000

Ff0+1+0.5600

Hh0+1000

Gg00000

和2863.771720.57

按汽車后輪位于跨中央節(jié)點(diǎn)g時，計(jì)算主桁架撓度.

由自重引起日勺撓度：

￡,=1.125X103X2871.8/2.1X10c1=l.54cm

由人群荷載引起的撓度：

f2=2.813X103X2871.8/2.1X106=3.85cm

由汽車荷載引起口勺撓度：

6

f3=420X4186.8/2.1X10=0.84cm

最大撓度量Lf.+f2=l.54-3.85=5.39cm>3000/700=4.3cm,不符合規(guī)定。

五、聯(lián)結(jié)系設(shè)計(jì)

5.1橫向聯(lián)結(jié)系

本鋼引橋采用敞開下承式桁架，為了增長側(cè)向剛度和抗扭剛度，減小上弦架的自由長度，保證受壓弦架的穩(wěn)

定性，在桁架日勺每個節(jié)點(diǎn)上布置三角支撐式橫向聯(lián)結(jié)系，構(gòu)成開II剛架（見圖5-1）

開口剛架的底即為橋面系橫梁，兩側(cè)立柱即為桁架豎桿，用斜撐桿加固以增長抗彎能力。開口剛架在受側(cè)向

力時，支承在下弦平面縱向聯(lián)結(jié)系匕開口剛架應(yīng)能承受作用在其頂上的側(cè)推力，其值等于2$上弦的最大內(nèi)

力。

P=2%N=0.02X70.9=1.418t,加上風(fēng)力，取P=l.5t

AC=0.75h=0.75X250=187.5cm.AIK187.52462.S2=198cm

BCD部分為實(shí)腹板，6=10mm

NAB=1500、'"+3±±4750kg,N片1500X3二土4500kg

在橫梁中口勺彎矩M=1500X(250-y)=351000kg?cm

AB桿:N=±4750kg,L=198cm

采用N75X8,A=11.5cm,ry|=l.47cm

190

X^=135<200,9=0.374

°q之：：x3=1l0°kg/cm\Q85[a]=0.85X1700=1440kg/cm-

AC桿：AC桿即為桁架豎桿，N=9480+4500=13980kg或N=-4500kg

2

采用2/75X8十字形組合截面，A=2X11.5=23.0cm,rs=Ty=3.50cm

Aj|=--=53.6,=0.87

。二^^608kg/cm2〈1700kg/cm2

橫梁：

最大彎矩\卜1045800+331000=13968。。kg-cm

222

132a的W=692cma=^^^?=2030kg/cm>[]=1700kg/cm

橫梁改用136a,W=875cm1,g=59.9kg/m

°=1600kg/cm'<[]=1700kg/cni'

5.2縱向聯(lián)結(jié)系

縱向聯(lián)結(jié)系設(shè)在下弦平面內(nèi)，其弦桿即為兩主桁架的下弦桿，其豎桿即為橋面系橫梁，此外布置交叉腹桿，

形成米字形的腹桿體系，見圖5-2o縱向聯(lián)結(jié)系的作用為增長引橋的側(cè)向剛度和抗扭剛度，承受橫向荷載如風(fēng)

荷載或上弦失穩(wěn)時"勺偶爾荷載等。

式中K\——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，離正常水位高度10米時，K\=｝；

K2——地形及地理?xiàng)l件系數(shù)，沿海海面，K2=1.31.5,取1.5；

W0——基本風(fēng)壓值，取90kg/m2。

W=l.4X1XL5X90=189kg/m2

設(shè)迎風(fēng)面積為50舟桁架輪廓面積，則作用在下弦平面縱向聯(lián)結(jié)系上日勺風(fēng)壓力為：

189X2.5=236.25kg/m2

風(fēng)壓節(jié)點(diǎn)荷載：

P1=236.25X2.5=590.63kg

由于上弦失穩(wěn)在下弦產(chǎn)生的側(cè)向節(jié)點(diǎn)荷載為：

P2=2%N=Q.02X70900=1418kg

P=P1+P2=59O.63+1418=2023.63kg

在下弦桿中產(chǎn)生的最大拉力為：

N甘巴U3M8077.67kg

BS2X&5

下弦桿最大拉應(yīng)力：

。1782kg/cm2<1.25[<J]=1.25X1700=2130/cg/cm2

交叉腹桿只考慮受拉斜桿有效，受壓斜桿因失穩(wěn)而不起作用，斜桿最大拉力為:

N二X-H---P--------------=1I5”62”o.o8o3ikg

2(tna3x0.707b

.N15635^36->

A=------------=9.19cm2

2

采用/75X8,A=ll.5cm,rj.c=1.47cm,^=2.28cm

彳;=1358.77kg/cin~<[a]=1700kg/cm

4.罌”5儲]吻0

5.3主桁架上弦桿的側(cè)向穩(wěn)定性計(jì)算

半穿式鋼引橋主桁口勺受壓弦桿應(yīng)按中心受壓桿驗(yàn)算在桁架平面外的穩(wěn)定性。其自由長度LO=aL,a值根據(jù)

B值由表9-2確定，其中P=—.

L?O^hUa

乂開口剛架頂點(diǎn)由于單位水平力作用所產(chǎn)生的1一種弦桿最大水平位移,見圖5-3

母囁巖瑁皿

Z75X8,A=U.5cm2?136a,I/15760cm'

H=250+3.5-51-^=220.5cm,B=500cm

1.lC2.X19t,10".SX94)3,BOOX2XM31OM

Z_1Q------------------l---------------------------------------------

4113E23E2EK1S7ME

上弦單個角鋼N140X12,A=32.5cm2,Ij=604cm\

rM=4.31cm,Zo=3.90cm

2Z140X12,In=2[604+32.5(3.吟溝=2468cm"

-7680>1000

WXN30X詈xlxaw

由表9-2查得a=0.174,J=aL=0.174X3000=522cm

1J

ry=J?1+(3S+^=6.16cm

&=?=言=84.8,=0.701

70900

n1556kg/cm<[a]=17