112米铁路单线栓焊刚性系杆柔性拱主梁设计

内容简介

本毕业设计为112米铁路单线栓焊刚性系杆柔性拱主梁设计。旨在提高设计者综合应用所学理论知识、工程设计及规范，独立完成有关设计计算的能力，并培养其在日后工作岗位中的合作素养。 刚性系杆柔性拱适用于较大跨度，并且制造、安装方便，外表美观。由于系杆承受了主要拉力，墩台承受的推力较小，所以刚性系杆柔性拱在地质条件较差的地方比较适用。它与相同跨度的简支桁梁相比还可节省百分之三十左右的用钢量。基于以上优点，虽然系杆拱桥在以前用得不多，但是它有着光明的前景。本设计主要完成了柔性拱及刚性梁各杆件内力的计算和截面的设计，桥面系中纵横梁的内力计算及截面验算，上下平纵联的设计，节点拼接及节点板验算。 杆件截面的选择参照标准设计及已经建成的同类型系杆拱桥的杆件截面，然后再进行截面的验算。由于本设计是外部静定，内部一次超静定结构，首先应该用力学的方法解超静定。本设计采用力法，先将冗力作用在基本结构上，求出各杆件的内力，再将移动的单位荷载作用在基本结构上，求出各杆件的内力，然后列出力法的正则方程式，求解除冗力的大小。在此基础上就能求出实际结构中各杆件的内力。由此画出影响线，用铁路中——活载进行加载，求出活载在各杆件中产生的内力，用恒载强度乘以影响线面积得出杆件的恒载内力。另外，还要考虑横向风荷载的作用和制动力的作用。之后，再进行内力组合，就能求出杆件所受的最大内力，以最大的内力进行截面的验算。 截面验算中，每根杆件都应该进行刚度验算。拉杆应进行强度验算，压杆应进行整体稳定和局部稳定的验算。对于承受拉压循环荷载的杆件还应进行疲劳验算。从而确定杆件的截面尺寸。 然后是进行节点的设计和拼接，包括腹杆杆端连接，弦杆和拱肋的拼接以及节点板的验算。其中节点板验算包括：法向应力验算、剪应力验算和撕裂应力验算。 最后是进行桥面系和联结系的设计。其中，桥面系包括纵梁和横梁。联结系包括上平纵联、下平纵联和制动联结系。

文件组成及目录 [资料来源：www.THINK58.com]

正文（共105页），CAD图纸（共4张） [来源：http://www.think58.com]

绪论      1

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第一部分 主桁的计算    3

1 主桁的计算    4 [资料来源：www.THINK58.com]

1.1主要说明及设计依据       4

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1.2 主桁杆件截面的初步拟定     5

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1.2.1 主桁杆件截面型式的拟定  5 [资料来源：http://THINK58.com]

1.2.2 主桁杆件轮廓尺寸的拟定  5 [资料来源：http://think58.com]

1.2.3 主桁杆件截面尺寸的拟定  5 [资料来源：http://www.THINK58.com]

1.3 内力计算     6

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1.3.1 设计数据的确定：       6 [资料来源：THINK58.com]

1.3.2 基本结构杆件内力计算      7 [资料来源：THINK58.com]

1.3.3 主桁杆件内力影响线纵标值计算    13 [版权所有：http://think58.com]

1.4 主桁杆件内力影响线的绘制 14 [资料来源：THINK58.com]

1.5 主桁杆件的内力计算      21

1.5.1 主力作用下杆件内力的计算     21

1.5.2 横向荷载作用下的主桁杆件内力计算   25 [来源：http://www.think58.com]

1.5.3 制动力作用下的主桁杆件内力计算       30 [资料来源：http://THINK58.com]

1.5.4 主桁杆件的内力组合   31 [资料来源：THINK58.com]

2 主桁杆件截面设计      33 [资料来源：http://THINK58.com]

2.1 主桁杆件截面验算内容  33 [资料来源：THINK58.com]

2.1.1 主桁杆件截面的检算内容  33 [资料来源：http://think58.com]

2.1.2 疲劳检算内容 33

2.2 主桁杆件截面检算   34 [来源：http://www.think58.com]

2.2.1上弦杆截面检算     34 [资料来源：http://think58.com]

2.2.2 下弦杆截面检算    37

2.2.3 斜杆截面检算 41 [资料来源：http://think58.com]

2.2.4 竖杆截面检算 45 [资料来源：www.THINK58.com]

2.2.5 拱肋截面检算 53

2.2.6 吊杆截面检算 59

3 主桁节点设计及拼接  63

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3.1 腹杆杆端连接    63

3.1.1端斜杆 的杆端连接      63

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3.1.2 中间斜杆和杆端连接   [来源：http://www.think58.com]

3.2 弦杆及拱肋的拼接   64

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3.2.1 上弦杆的拼接 64

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3.2.1下弦杆的拼接  65 [资料来源：www.THINK58.com]

3.2.3 拱肋的拼接     68

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3.3 节点板计算 71

3.3.1 法向应力验算 72

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3.3.2 验算剪应力     74

3.3.3 验算撕裂应力 74

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第二部分 桥面系及联结系设计  77 [资料来源：http://www.THINK58.com]

4 桥面系设计    77 [来源：http://think58.com]

4.1 纵梁设计     77

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4.1.1 计算原则  77 [资料来源：THINK58.com]

4.1.2 纵梁内力计算 77 [版权所有：http://think58.com]

4.1.3 纵梁截面强度验算       79

4.1.4 纵梁梁端连接计算       80 [版权所有：http://think58.com]

4.1.5 稳定性验算     81

4.2 横梁设计     82

4.2.1 计算原则  82

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4.2.2 横梁内力计算 82

4.2.3 弯曲应力、剪应力及换算应力的验算   84 [资料来源：http://www.THINK58.com]

4.2.4 横梁梁端连接计算       85 [资料来源：THINK58.com]

4.2.5 横梁稳定性验算    86

5 联结系设计    88 [版权所有：http://think58.com]

5.1 上平纵联设计    88 [来源：http://think58.com]

5.1.1 内力计算  88 [来源：http://www.think58.com]

5.1.2 荷载组合及容许应力   90 [资料来源：www.THINK58.com]

5.1.3 验算所选截面 91 [资料来源：www.THINK58.com]

5.2 下平纵联设计    93 [资料来源：http://THINK58.com]

5.2.1 内力计算  93

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5.2.2 荷载组合及容许应力   94 [资料来源：http://THINK58.com]

5.2.3 验算所选截面 94 [来源：http://think58.com]

5.3 制动联结系设计       97

5.3.1 计算制动撑杆及斜杆内力  98 [资料来源：http://THINK58.com]

5.3.2 杆件截面验算 98 [资料来源：http://THINK58.com]

结论      101

致谢      102 [来源：http://www.think58.com]

参考文献     103 [版权所有：http://think58.com]

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CAD图纸（共4张） [来源：http://think58.com]

横粱

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节点图

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轮廓图 [来源：http://www.think58.com]

纵粱图 [来源：http://www.think58.com]