鋼結構課程設計--簡支上承式焊接雙主梁鋼橋設計

1、<p><b>　　鋼橋課程設計</b></p><p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　　2012年7月2日</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 設計題目與基本資料1</p

2、><p>　　1.1 設計題目1</p><p>　　1.1.1設計資料1</p><p>　　1.2 設計內容及步驟2</p><p>　　1.2.1 設計內容2</p><p>　　1.2.2 設計步驟2</p><p><b>　　2 內縱梁設計3</b>&l

3、t;/p><p>　　2.1 永久作用效應計算3</p><p>　　2.2 可變作用效應計算4</p><p>　　2.3 內縱梁和橫梁的連接5</p><p><b>　　3 外縱梁設計6</b></p><p>　　3.1 永久作用效應計算6</p><p>　

4、　3.2 可變作用效應計算6</p><p>　　3.3 外縱梁與橫梁連接8</p><p><b>　　4 中橫梁設計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9</p><p>　　4.1.2 可變作用效應10<

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

6、算14</p><p>　　4.2.6 疲勞驗算14</p><p>　　4.2.7 加勁肋設置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 橫梁懸臂部分設計16</p><p>　　4.3

7、.1 最大彎曲應力驗算17</p><p>　　4.3.2 最大剪應力驗算17</p><p>　　4.3.3 整體穩(wěn)定驗算17</p><p>　　4.3.4 疲勞驗算17</p><p>　　4.3.5 懸臂部分加勁肋設計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主梁的設計19</b></p><p>　　5.1 主梁上的永久作用效應19</p><p>　　5.2主梁上的可變作用效應20</p><p>　　5

9、.2.1 計算橫向分布系數20</p><p>　　5.2.2 計算可變作用效應21</p><p>　　5.3 截面尺寸擬定24</p><p>　　5.4 主梁驗算24</p><p>　　5.4.1 跨中最大彎曲應力驗算24</p><p>　　5.4.2 支點最大剪應力25</p>&

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

11、p>　　5.10 局部穩(wěn)定驗算32</p><p>　　6 水平縱聯的設計32</p><p>　　6.1 設計基準風壓計算32</p><p>　　6.2 水平縱聯桿件內力及驗算33</p><p>　　6.2.1 水平縱聯斜桿33</p><p>　　6.2.2 水平縱聯直桿驗算34</p&

12、gt;<p>　　6.3 水平縱聯連接35</p><p>　　6.3.1 水平縱聯斜桿35</p><p>　　6.3.2 水平縱聯直桿35</p><p>　　1 設計題目與基本資料</p><p><b>　　1.1 設計題目</b></p><p>　　簡支上承式焊接雙

13、主梁鋼橋設計</p><p>　　1.1.1設計資料：</p><p>　　1）橋梁跨徑及橋寬：橋梁跨徑：34m 梁長：33.96m 計算跨徑：33.6m</p><p>　　橋寬：凈9m+2×1.0m</p><p><b>　　2）設計荷載</b></p><p>

14、　　公路—I級，人群荷載3.0kN/m2~3.5kN/m2,，每側的欄桿及人行道構件的自重作用力為5kN/m；計算風荷載時，按照橋梁建于河北省刑臺市進行考慮</p><p><b>　　3）材料</b></p><p><b>　　設計用鋼板：</b></p><p>　　型號16Mnq，即Q345qD，其技術標準應符合《

15、橋梁用結構鋼》GB/T 714-2008</p><p>　　Q345qD的設計參數為：彈性模量Es=2.1×105MPa，熱膨脹系數為1.2×105/°，</p><p>　　拉、抗壓及抗彎強度f=295MPa，剪應力fv=170MPa，剪切模量G=0.81×105MPa；</p><p>　　型號為A3，即Q235qD，其

16、技術標準應符合《橋梁用結構鋼》GB/T 714-2008</p><p><b>　　本設計中用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）設計依據</b></p><p><b>　　參考書：</b></p><p>　　《現代鋼橋》（上冊），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>　　《鋼橋構造與設計》，蘇彥江主編，西南交通大學出版社，2006年12月第一版，P12~P28</p><p><b>　　設計規(guī)范：</b></p><p>　　《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTJ 021-89</p><p>　　《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范》JTJ 02

19、5-86</p><p>　　《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTG D60-2004</p><p>　　《公路工程技術標準》JTG B01-2003</p><p>　　《橋梁用結構鋼》GB/T 714-2008</p><p>　　《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003</p><p><b>　　其他相關

20、規(guī)范</b></p><p>　　注：1.可變荷載中的汽車荷載（包括車道荷載和車輛荷載）取用《公路橋涵設計通 用規(guī)范》JTG D60-2004第24~25頁的數值及尺寸。</p><p>　　2. 計算汽車荷載沖擊力時，沖擊系數取用《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTJ 021-89 第23頁 表2.3.2-2中的相關公式進行計算。</p><p&g

21、t;　　3. 進行強度及穩(wěn)定性驗算時，容許應力應乘以《公路橋涵鋼結構及木結構設 計規(guī)范》JTJ 025-86 第6頁的表1.2.10中的提高系數。 </p><p>　　4. 荷載組合時，取用標準值。</p><p>　　1.2 設計內容及步驟</p><p>　　1.2.1 設計內容：</p><p>　　1）主要承重構件的設計

22、荷載計算：包括內縱梁、外縱梁、中橫梁、主梁、聯接系 等；</p><p>　　2）根據設計荷載選擇適合的構件截面及型式；</p><p>　　3）相關的強度及穩(wěn)定性驗算；</p><p>　　4）設計圖紙的繪制：包括鋼板梁橋的平面布置圖，橫梁的斷面布置圖，連接件的 細部構造圖等。</p><p>　　1.2.2 設計步驟：</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>　　設計為支承于縱梁之間的簡支板；</p><p>　　2)內縱梁S2：中到中的間距為2.5m，兩端簡支；</p><p>　　承受的荷載主要有：恒載（橋面板）+活載（汽車荷載+沖擊力）；</

24、p><p>　　根據計算出的荷載值選擇合適的構件截面型式；</p><p>　　3)外縱梁S1：兩端簡支，承受人行道、橋面板等的恒載及汽車荷載；</p><p>　　根據計算出的荷載值選擇合適的構件截面型式；</p><p>　　4)中橫梁B2：按照簡支梁進行設計，兩邊還有對稱的懸臂。</p><p>　　B2承受自重和混

25、凝土橋面自重引起的均布荷載，同時還承受縱梁S1上傳來的集中荷載以及和從幾個支于其上的縱梁S2上傳來的集中荷載；根據計算出的荷載值選擇合適的構件截面型式；對選定的構件進行相關的焊縫或螺栓連接的驗算；</p><p>　　1)中橫梁B2的懸臂部分設計：一般設計為變截面，從懸臂根部向外，腹板高度遞 減；根據懸臂部分承受的負彎矩設計懸臂部分和橫梁的連接；根據懸臂部分承受的剪力設計懸臂部分和主梁的連接；對設計的尺寸進行相關

26、的驗算；</p><p>　　2）主梁：兩端簡支，承受的荷載大部分是由橫梁通過集中力的形式傳遞過來的。計算時，可視為直接從橋面板傳來的均布荷載，以簡化計算；取車道荷載，按最不利位 置加載；根據計算出的荷載值選擇合適的構件截面型式，要確定主梁的腹板尺寸、翼緣的尺寸、橫向加勁肋等；支座處還要進行支承加勁肋的設計；</p><p>　　3）聯結系——水平縱聯：主梁的每塊翼緣板都各承受一半的橫向風

27、荷載；橋面板協同上翼緣共同抵抗風荷載，故上緣不需要水平縱聯。需進行下翼緣水平縱聯的設計；將風荷載視為均布可變荷載，垂直作用在主梁上；根據計算出的荷載值選擇合適的構件截面型式；對選定的構件進行水平方向屈曲和豎直方向屈曲的驗算；縱聯的連接驗算</p><p><b>　　2 內縱梁設計</b></p><p>　　2.1 永久作用效應計算</p><p

28、>　　內部縱梁間距為2.5m。兩端簡支，內縱梁跨度為5.6m，內縱梁的布置見圖2-1</p><p>　　圖2-1 內縱梁布置圖（單位：cm）</p><p>　　內縱梁的恒載值見表2-1。</p><p>　　表2-1 內縱梁上的恒載（）</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 可變作用效應計算</p><p><b>　　1、沖擊系數:</b></p><p>　　2、計算橫向分布系數，布載圖式見圖2-2</p><p>　　圖2-2 橫向分布系數簡圖（單位：cm）</p><p>　　由布載圖式得橫向分布系

30、數為：</p><p>　　3、縱向布載圖式見圖2-3，經分析知：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）引起的跨中最大彎矩：</p><p>　　可變作用（汽車）引起的支承處最大剪力：</p><

31、;p>　　內縱梁的最大彎矩及剪力見表2-2</p><p>　　表2-2 內縱梁上的最大彎矩及最大剪力</p><p>　　A3鋼制成的縱梁，其容許彎曲應力為，所需截面模量為：</p><p>　　A3鋼制成的縱梁，其容許剪應力為，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 內縱梁和橫梁的連接</p><p>　　M24單個高強螺栓抗剪承載力為，表面采用噴砂的處理方法，單個摩擦型連接高強螺栓抗剪容許承載力為：</p><p>　　k為系數，根據《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范》JTJ 025-86第1.2.6條取1.7</p><p>　　故所需螺栓個數為：，取6個螺栓。</p><p

33、><b>　　3 外縱梁設計</b></p><p>　　3.1 永久作用效應計算</p><p>　　外縱梁兩端簡支，跨度為5.6m，承受人行道荷載以及汽車荷載。假定板梁和橋面板之間以簡支相連，外縱梁和板梁之間2.2m寬范圍內的恒載將按比例進行分配。外縱梁上的恒載集度見表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 可變作用效應計算</p><p><b>　　1、沖擊系數：</b></p><p>　　2、橫向分布系數計算，橫向布載簡圖見圖3-1</p><p>　

35、　圖3-1 橫向分布系數計算簡圖（單位：cm）</p><p>　　3、經分析知：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）標準效應：</p><p>　　可變作用（汽車）沖擊效應：</p><

36、p>　　可變作用（人群）標準效應：</p><p>　　外縱梁的最大剪力見表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，其容許彎曲應力為，所需截面模量為：</p><p>　　A3鋼制成的縱梁，其容許剪應力為，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單個高強螺栓抗剪承載力為，表面采用噴砂的處理方法，單個摩擦型連接高強螺栓抗剪容許承載力為：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　k為系數，根據《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范》JTJ 0

38、25-86第1.2.6條取1.7</p><p>　　故所需螺栓個數為：，取4個螺栓。</p><p><b>　　4 中橫梁設計</b></p><p>　　中橫梁跨徑5米，懸挑長度兩邊各3米。假設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，外縱梁上傳來集中荷載：，內縱梁上傳來集中荷載： ，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</p><p>　　由于懸臂部分的存在，支撐處將產生負彎矩并達到最大值。由恒載引起的最大負彎矩為：</p><p>　　對稱荷載下每個支座反力：</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>　　作用于中橫梁的車輪荷載大小為：</p><p>　　4.1.2 可變作用效應</p><p>　　可變作用效應活載在中橫梁中產生的最大彎矩發(fā)生在跨中（考慮布載的車道數，通過試算計算確定）：</p><p>　　兩車道布載見圖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（考慮布置荷載的車道數，通過試算確定，其中引起最大剪力的布載，兩車道（圖 4-4），三車道（圖4-5）</p><p>　　圖4-4 橫梁中兩車道剪力荷載位置（單位：cm）</p><p><b>　　兩車道：</b>&l

43、t;/p><p>　　圖4-5 橫梁中三車道剪力荷載位置（單位：cm）</p><p><b>　　三車道：，</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：</b></p><p>　　人群荷載通過外縱梁傳至中橫梁，大小等于 ,這將會在中橫梁懸臂部分產生的剪力。同時，也會產生支反力：,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彎矩為：</p><p>　　中橫梁受力見表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有兩個直徑 24mm的高強螺栓孔，跨中截面尺寸見圖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。中橫梁截面參數見表4-2</p><p><b>　　截面模量：</b></p><p>　　4.2.1 最大彎曲應力驗算</p><p><b>　　，滿足規(guī)范要求。</b></p><p>

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

48、p>　　橫梁受壓翼緣兩節(jié)點的距離為，而橫梁截面高度為，則換算長細比為：</p><p>　　《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(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，側向支撐點間距為：，則：</p><p>　　故橫梁的整體穩(wěn)定

49、滿足要求。</p><p>　　4.2.5 剛度驗算</p><p><b>　　，故滿足要求。</b></p><p>　　4.2.6 疲勞驗算</p><p>　　根據《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范》JTJ 025-86表1.2.17-2，疲勞容許拉應力為：</p><p><b>

50、;　　故取： </b></p><p><b>　　，故滿足要求。</b></p><p>　　4.2.7 加勁肋設置</p><p>　　因為滿足，根據《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范》JTJ 025-86要求可不設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單個高強螺栓抗剪承載力為225MPa，采用噴砂或噴砂后生赤銹的處理方法，單個摩擦型連接高強螺栓抗剪容許承載力為：</p><p>　　故所需螺栓個數，取20個螺栓。</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力由焊縫承擔且沿長度均勻分布，則單位長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 橫梁懸臂部分設計</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，懸臂部分中點處彎曲應力和剪應力應進行校核，以確定梁高減小后，構件受力也不會超過容許應力。為了達到這個目的，選擇外縱梁與主梁中間的中間截面進行校核。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 最大彎曲應力驗算</p><p><b>　　，故滿足要求。</b></p><p>　　4.3.2 最大剪

57、應力驗算</p><p><b>　　，取C=1.0，</b></p><p>　　則容許應力為，故滿足要求</p><p>　　4.3.3 整體穩(wěn)定驗算</p><p>　　根據《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范》JTJ 025-86規(guī)定：橫梁受壓翼緣寬度b=420mm,側向支撐點間距為5.6m。則：</p>

58、<p>　　，故不需要進行整體穩(wěn)定計算。</p><p>　　4.3.4 疲勞驗算</p><p>　　根據《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范》JTJ 025-86表1.2.17-2，疲勞容許拉應力為：</p><p><b>　　故?。?lt;/b></p><p><b>　　，滿足要求。</b

59、></p><p>　　4.3.5 懸臂部分加勁肋設計</p><p>　　計算得，根據《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范》JTJ 025-86要求可不設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單個高強螺栓抗剪承載力為225MPa，采用噴砂或噴砂后生赤銹的處理方法，單個摩擦型

60、連接高強螺栓抗剪容許承載力為：</p><p>　　故所需螺栓個數為，取26個螺栓。</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>　　假設該拼接板承受全部負彎矩-515.22 ，則所需截面模量為：</p><p><b>　　故取蓋板尺寸為</b></p><p><b>　　計算應力：,</b></p><p&g

62、t;　　故蓋板尺寸滿足受力要求。</p><p>　　M24單個高強螺栓抗剪承載力為225MPa，采用噴砂或噴砂后生赤銹的處理方法，單個摩擦型連接高強螺栓抗剪容許承載力為：</p><p>　　故所需螺栓個數為，取20個螺栓</p><p><b>　　5主梁的設計</b></p><p>　　主梁兩端簡支，跨度為33.

63、6m，但其荷載作用長度為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</p><p>　　主梁承受大部分荷載是由橫梁通過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的話，計算相對簡單。在這樣的假定下計算得到的彎矩和剪力從計算角度出發(fā)可以認為是足夠精確的，因為橫梁之間的間隔相對很小。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</p><p>　　5.2.1 計算橫向分布系數</p><p>　　因為，故用修正的偏心壓力法計算橫向分布系數。截面特性見圖5-1</p><

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

66、lt;/p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　確定橫向分布系數零點位置，設零點位置距1#主梁的距離為x（m），則：</p><p><b>　　得</b></p><p>　　荷載布載圖見圖5-2&

67、lt;/p><p>　　圖5-2 橫向分布系數計算簡圖（單位：cm）</p><p><b>　　兩車道：</b></p><p><b>　　三車道：</b></p><p>　　經比較知：，同理可計算得到</p><p>　　5.2.2 計算可變作用效應</p>

68、<p>　　車道荷載取值：公路—I級均布荷載標準值，集中荷載標準值計算彎矩時：；計算剪力時：</p><p>　　沖擊系數：，可變作用效應計算如下：</p><p>　　影響線面積計算見表5-2</p><p><b>　　支點截面：</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>　　主梁內力值列于表5-3，表5-4中</p><p>　　5.3 截面尺寸擬定</p><p>　　簡支鋼板梁的計算彎矩在跨中截面最大，越向兩端越小。到支點截面處為零。因此，為了節(jié)省鋼

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

74、mm）</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　5.4.2 支點最大剪應力</p><p>　　支點截面尺寸見圖5-4</p><p>　　圖5-4 支點截面（單位：mm）</p><p>　　，故取，則容許應力為：</p><p><b

75、>　　滿足規(guī)范要求。</b></p><p>　　5.4.3 折算應力驗算</p><p>　　截面：截面尺寸見圖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力為：</p><p><b>　　滿足規(guī)范要求。</b>

76、;</p><p>　　截面：截面尺寸見圖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力為：</p><p><b>　　滿足規(guī)范要求。</b></p><p>　　5.5 橫梁整體穩(wěn)定性驗算</p><p>　　

77、根據《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范》JTJ 025-86規(guī)定：主梁受壓翼緣寬度b=600mm,側向支撐點間距為l=5.6m。則：</p><p>　　故不需進行整體穩(wěn)定驗算。</p><p><b>　　5.6 剛度驗算</b></p><p><b>　　跨中：</b></p><p><

78、b>　　L/6截面：</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　5.7 疲勞驗算</b></p><p>　　需要驗算疲勞的截面有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《公路橋涵結構及木結構設計規(guī)范》JTJ 025-86表1.2.17-2，疲勞容許拉應力為：</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　截面：，</b></p><p>　　根據《公路橋涵結構及木結構設計規(guī)

80、范》JTJ 025-86表1.2.17-2，疲勞容許拉應力為：</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　5.8 加勁肋設置</b></p><p>　　因為，故僅需設置豎向加勁肋。加勁肋布置見圖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算：</p><p><b>　　，按規(guī)范取</b></p><p>　　截面處加勁肋間距驗算：</p><p><b>　　，按規(guī)范取。</b></p><p>　　每側加勁肋的外伸寬度（mm），取200mm</p><p&

82、gt;<b>　　，取30mm</b></p><p>　　支承加勁肋設計：支承加勁肋初步設計尺寸為肢寬等于200mm，肢厚30mm。采用下端磨光并與主梁下翼緣頂緊焊接，計算圖式見圖5-8 </p><p>　　圖5-8 支承加勁肋計算圖（單位：mm）</p><p>　　按軸心受壓構件驗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度驗算：</p><p>　　支承加勁肋切去斜角寬度30mm</p><p><b>　　，滿足要求。</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力由焊縫承擔且沿長度均勻分布，則單位長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)定性滿足要求。</p><p><b>　　6 水平縱聯的設計</b></p><p>　　主梁的每塊翼緣板各承受一半荷載，混凝土橋面板協同上翼

86、緣共同抵抗風荷載，水平縱聯只需布置在主梁下翼緣。側向桁架支撐系統(tǒng)圖式見圖6-1</p><p>　　圖6-1 上承式板梁側向桁架支撐系統(tǒng)（單位：cm）</p><p>　　風荷載假設為均布可變荷載，垂直作用于主梁上，主梁外露面積見表6-1</p><p>　　6.1 設計基準風壓計算</p><p><b>　　空氣重力密度：<

87、;/b></p><p>　　高度為15米處的設計基準風速：</p><p><b>　　設計基準風壓：</b></p><p>　　6.2 水平縱聯桿件內力及驗算</p><p>　　在每個節(jié)間的節(jié)點處，均布風荷載轉化為作用于節(jié)點的集中荷載計算。</p><p>　　6.2.1 水平縱聯斜

88、桿</p><p>　　構件以壓力控制設計縱向聯結系構件，其允許長細比為130</p><p>　　回轉半徑至少應該為：，選擇HW200×200，該截面特性：</p><p>　　，，，選擇最有代表性的斜杠驗算，即如驗算通過說明斜桿滿足設計要求。</p><p>　　(1)端部斜杠驗算：端部斜桿軸向力：33.93kN</p&g

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

90、lt;b>　　剛度驗算：</b></p><p>　　整體穩(wěn)定驗算：，查《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTJ 021-89表1.2.16-2得：</p><p>　　桿件受壓偏心通過受荷面積折減來考慮，則：</p><p>　　6.2.2 水平縱聯直桿驗算</p><p>　　回轉半徑至少應該為：，選擇HW175×175

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

92、gt;<p>　　桿件受壓偏心通過受荷面積折減來考慮，則：</p><p>　　，故水平縱聯直桿滿足要求。</p><p>　　6.3 水平縱聯連接</p><p>　　6.3.1 水平縱聯斜桿</p><p><b>　　計算應力：，</b></p><p><b>　　

93、，</b></p><p>　　故所需螺栓個數為： ，取18個。</p><p>　　6.3.2 水平縱聯直桿</p><p><b>　　計算應力：，</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　所需螺栓個數為：，取10個。</p&