(完整word版)贝雷架计算书
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贝雷架计算书
1、计算荷载
①自重
(33m桁架)
其中1为2I8截面、2为3I8截面、3为I8截面、4为4[10截面、5为I16截面、6为I4截面;3包括斜撑、横撑、竖杆、斜杆。
桁架自重123.5t;
43根分配梁(I16_3.75m)3.24t;
2条钢轨(I14_31.5m)1.04t;
(21m桁架)
其中1为2I8截面、2为3I8截面、3为I8截面、4为4[10截面、5为I16截面、6为I4截面;3包括斜撑、横撑、竖杆、斜杆。
桁架自重52.3t;
27根分配梁(I16_2.35m)1.28t;
2条钢轨(I14_19.5m)0.6t;
②风荷载(由于对贝雷架本身作用很小,故忽略,具体数值见桥墩计算)
③箱梁荷载
以125t/12m为荷载级度做纵向加载,33米贝雷架的每根钢轨上的均布荷载为54.5kN/m;21米贝雷架的每根钢轨上的均布荷载为56.1kN/m;
④施工荷载
0.3t/m,由于33m长的贝雷架还不到10t重,所以计算中假定自重荷载中包括了施工荷载,不做另计。
2、计算模型
(以33米贝雷架为例、21米贝雷架类似)
33米贝雷架立面图
33米贝雷架平面图
33米贝雷架侧面图
3、计算结果
①33米贝雷架
反力:
荷载组合类型荷载组合内容
应力:桁架应力:
可以看到,在端部及跨中应力较大,最大的端斜杆,跨中上下弦杆87.4Mpa,端柱应力为72Mpa。
梁应力:(分配梁及轨道)
可见,轨道的应力大于分配梁的应力,轨道上最大应力81.2Mpa, 分配梁上最大应力63Mpa。
位移: 桁架位移:
在承压钢梁和自重下,桁架竖向挠度2.713cm 。
贝雷梁非弹性挠度 ()
()cm n f m 105.02
-= n 为奇数;
所以,cm f m 6120*05.0==;总位移为6+2.713=8.713cm cm L 5.5600
33600==>。 需设置预拱度来调整梁底标高。
在承压钢梁和自重下,升温21度时,桁架纵桥向位移+1.442cm。
在承压钢梁和自重下,降温30度时,桁架纵桥向位移-1.18cm。
考虑到温度产生的位移,梁端间距不得小于3cm,暂定为5cm。
②21米贝雷架
反力:
荷载组合类型荷载组合内容
注:FX为顺桥向、FY为横桥向、Fz为竖向,单位Kn。
应力:
桁架应力:
可以看到,应力在端部较大,最大的端斜杆应力73Mpa。,端柱应力为48Mpa。梁应力:(分配梁及轨道)
可见,轨道的应力大于分配梁的应力,轨道上最大应力60.7Mpa, 分配梁上最大应力42Mpa 。
位移: 桁架位移:
在承压钢梁和自重下,桁架竖向挠度8.852mm 。
贝雷梁非弹性挠度 ()
()cm n f m 105.02
-= n 为奇数;
所以,cm f m 448*05.0==;总位移为4+0.885=4.885cm cm L 5.3600
21600==>。 需设置预拱度来调整梁底标高。
在承压钢梁和自重下,升温21度时,桁架纵桥向位移+7.483mm 。
在承压钢梁和自重下,降温30度时,桁架纵桥向位移-7.491mm 。 考虑到温度产生的位移,梁端间距不得小于2cm ,暂定为5cm 。
4、总结
庆丰桥栈桥的贝雷架结构为16Mn的钢结构,采用韩国的Midas软件计算,贝雷架本身采用桁架单元,分配梁及钢轨采用梁单元;分配梁和贝雷架之间采用焊接,采用自由度耦合,分配梁及钢轨之间亦采用自由度耦合。
33m和21m贝雷架设计合理,钢结构应力较富裕,但是其刚度较小,须采取适当措施以调整梁底线形以符合设计要求。