四、横向荷载(风力或摇摆力)所产生的内力 1.横向荷载计算
主桁的上下弦杆兼为上下平纵联的弦杆,端斜杆又是桥门架的腿杆, 横向风力或摇摆力作用在桥上时,将在这些杆件中产生内力。 根据《桥规》规定,风压强度W按标准设计考虑.桥上风荷载基本强度W0=1.25KPa,风荷强度W= K1K2K3W0=1.25KPa.主桁杆件计算由桥上的有车时荷载组合控制,主桁架受风面积按轮廓的40%计算，列车受风面积按3m计算，车上风力作用点在轨顶以上2m处，下承式桥梁列车、桥面系受风面积扣除主桁架遮挡部分。故本算例上下平纵联单位长度上所受到的风荷载Ka和Ke分别为: 上平纵联: 上 下平纵联: 下 其中H=12m h=h1+h2+h3=1.29+0.4+3=4.96m
按《桥规》得,列车横向摇摆力以水平方向垂直线路中心线作用于钢轨顶面，大小为5.5
平纵联摇摆力 上=0.2?5.5=1.1KN/m 下=1.0?5.5=5.5KN/m 所以: 上=3.744KN/m 下=6.72KN/m
风力与摇摆力不同时计算，故在本算例中上，下平纵联均为风力控制设计。 2.横向荷载通过纵联在主桁杆件中所产生的内力
计算上平纵联桁架时，可将桥门架做为其支点，计算下平纵联桁架时，支座为其支点，均不考虑中间横联的弹性支承作用，纵联为交叉形珩架时，取二斜撑的交点为力矩中心，于是可以算出影响线面积及内力 影响线面积： ????l1l2 2B弦杆内力：N??k??
'下弦杆E2E2：
下弦杆E0E2：
上弦杆A1A3：
11
3.横向荷载通过桥门架在主桁杆件中所产生的内力 上平纵联作用于桥门架顶部的反力W： 上 上 桥门架腿杆反弯点距支座的距离l0 l0?c?c?2l?9*?9?2*14.422???5.25m 2?2c?l?2*?2*9?14.422?'
反力W在端斜杆产生的轴力NW和弯矩M0，Ma 1'= NW1
Ma=
反力W通过支座斜反力R在下弦产生的轴力
五、纵向荷载所产生的内力 1.制动力所产生的支座反力 加载长度 L=48m
静活载 W=5*220+30*92+10.5*80=4700KN 制动力 T=0.07W=329KN 水平反力 Ht?0.5T?164.5KN
?h10.37?1.45?0.4?2?*164.5? 14.12KN L482.制动力在弦杆中所产生的轴力
支座竖向力 Vt?0.5T'E2E2杆件产生的轴力为0.5T=164.5KN
E0E2 杆件产生的轴力为3/8T=123.375KN
六、立柱内力
立柱下端承受荷载与挂杆相同，上端在运营阶段不承受竖向荷载。立柱作为减少上弦压杆自由长度的支撑杆件，按《桥规》规定，应以其所支撑的压杆内力的3%作为其内力，予以检算，表一中主柱在运营阶段的内力按上弦的最大内力A1A3的3%算出，在安装阶段，立柱应检算在上弦的吊机压力。
12
七、竖向荷载通过横向刚架作用在挂杆与立柱中引起的弯矩
《桥规》规定，对于主桁挂杆和立柱，应考虑横梁承受竖向荷载时，他们作为横向闭合钢架的腿杆所承受的弯矩。检算它们在轴力和弯矩共同作用下的疲劳强度。
竖向下端弯矩 M0??i2b??is?M
竖杆中间弯矩 Ma? ??1?M0 26
2?0.5?式中：B=980cm,a=187.5cm,b=200cm,c=577.5cm,l=1035.5cm,??a?b?0.674,B??
EIEIc
=0.558, Ib=651000cm4,ib?b=1132Ecm3,is?s?66.1Ecm3,lcBib6?3.48,D=873KN,M=Da=1636.875KN.m ?17.12,??2?0.5?is恒载与活载作用下竖杆弯矩 下端 M0??i2b??is?M=101.75KN.m
中间支点 Ma?1?M0=28.39KN.m 2
八、主珩杆件的内力组合
以上算出的主桁杆件所受单项轴力列表1第13~15项。按照《桥规》要求，各单项轴力应按照表一第16~18项进行组合，三种组合内力中之大者为控制杆件强度与稳定的计算内力，列表于1第19项。反复荷载出现拉力作用杆件，应检算疲劳，控制计算内力不考虑活载发展及附加力影响。 端斜杆与挂杆在荷载作用下还受到弯-矩，应与相应荷载情况下的轴力一起检算。
13
主桁杆件内力及支座反力计算表 表1 影响线 杆件名称 加载长度 项 次 单 位 上弦杆 下弦杆 A1A3 E0E2 E2E’2 E0A1 1 m 48 48 48 48 38.4 9.6 28.8 E2A3 19.2 竖杆 AiEi 16 0.5 0.167 3.84 8 8 270.12 顶点位置 2 0.333 0.167 0.5 0.2 面积 3 m -21 13.3 24 24 15.4 -1 -8.7 -4.8 -162.41 108.342 119.4 416.03 955.2 1.5 4 m -21 13.3 24 24 总面积 5 kN/m -720.21 450.09 810.36 -811.37 恒载 内力 竖向荷载 换算活载 6 kN/m 86.58 90.342 85.05 97.11 93.762 132.534 99.108 7 kN -1846.75 2041.2 -2333.55 1440.18 -127.23 -857.28 1.32 -0.2961 0.2145 1.0996 1.0145 +603.03 +1277.4 8 1.32 活载要素 静活载 内力冲击系数 10 0.2958 0.2835 0.3012 0.2638 0.2561 -2.8991 0.1437 11 1.0009 1.0030 1 1.0062 1.0075 1.5334 1.0263 12 kN –2436.58 +1592.14 +2690.71 –3095.16 +1912.68 –257.17 –1159.79 均衡系数 单向内力 主力 活载内力 1204.26 1.32 1.32 1.32 A1E2 斜杆 0.167 14.4 486.216 1.32 14
续表1 单项内力 附加力 杆件名称 平纵联风力 项 次 单 位 上弦杆 A1A3 E0E2 下弦杆 E2E’2 E0A1 A1E2 13 kN –45.53 +148.11 +191.99 竖杆 AiEi 14 kN -56.06 +48.88 桥门架效应 制动力内力 15 kN +123.375 +164.5 1+ｕf 主力 轴向力组合 主力+附加力 强度与稳定 控制计算应力 疲劳 Nn=Np+(1吊杆下端+ｕf)Nk弯矩MB 22 kN 23 kN﹒m 16 kN –3154.60 17 kN –3200.13 18 kN 19 kN –3154.60 +2160.93 +3693.06 –3838.58 +2384.66 +318.50 –1292.48 +386.00 +1529.26 20 kN﹒m +195.34 –134.90 21 1.2 1.2 1.2 1.2 +2037.55 +2129.6 +2160.93 +3501.07 +3693.06 +3665.57 –3887.46 +2384.66 +318.50 –1292.48 +386.00 +1529.26 –3838.58 1891.60 3259.8 -3611.63 2214.43 333.54 斜杆 E2A3 1.2 -1191.15 336.83 25.47 100.06 1.32 1416.36 15
2014wps-《钢桥》课设48米双线铁路下承钢桁梁桥
