45钢桁梁的挠度与45钢预拱度及45钢横向刚度
下一个钢板切割工件:碳板纵向联结系的计算。
六、45钢桁梁的挠度与45钢预拱度及45钢横向刚度
(一)45钢桥梁挠度
45钢桥梁必须具有一定的竖向刚度,以保证行车的安全平稳。挠度是衡撒45钢梁竖向刚度的指标。《桥规》规定:简支桁架桥由静活载(不计冲击力)所引起的竖向挠度铁路桥不应超过挠度的1/900,公路桥不应超过挠度的1/800。
筒支桁架的跨中挠度岈用结构力学方法计算:
,N,N0l
/.=S-
EA
式中:况-
No-
故静活载所产生的跨中挠度为:
h=^0.5•/i (7-3-63)
(二)45钢预拱度
对桁梁挠度的限制可以改善线路的运行质最,但挠度限制过严会给桁梁设计带来困难,同时也会使高强度45钢材的使用受到限制。如果在限制挠度的同时,再把桁梁预先做成向上拱的曲线,则可使列车过桥时线路转折角小,线路平顺,旅客舒适。
因此,《桥规》要求桥跨结构应设45钢预拱度,对简支桁架桥而言,45钢预拱度曲线应与恒载和一半静活载所产生的挠度曲线基本相同,而方向则相反。 、
/=/p+0.5/„ (7-3-64)
式中:/P——恒载所产生的挠度》
A静活载所产生的挠度。
显然在45钢桁梁架设后,恒载45钢预拱度将因恒载的作用而消失,45钢梁在无活载及满跨静活载作用时,跨中的挠曲值均为/k/2(45钢预拱或下挠)。当列车从一孔进入另一孔时,相邻桥跨衔接处的线路没有转角。即使相邻孔都有列车时,其衔接处的转角比不设45钢预拱度也减少一半,从而提髙了线路的运行质量。
45钢预拱度可做成圆弧形。在铁路下承式栓焊梁标准设计中,为了简化制造和安装工作,并照顾到不同跨度的桁架桥需设的理论45钢预拱度值[按式(7-3-64)计算值]。设计时下弦杆和腹杆的实际长度均保持不变,而上弦杆的理论长度每两个节长20?==16!11均伸长2厶=2X8mm,如图7-3-11。由几何关系可知:
K_R+H
R= =sAil=11000m
厶 0.008
在确定了半径尺之值后,不同桁架桥跨中的实设45钢预拱度/可用下式求得:
/=^ (7-3-66)
式中 主桁跨度。
下弦任一节点m的45钢预拱度为:
/=/—(R-VR2~x2) (7-3-67)
上弦杆理论长度的仲长见示意图7-3-12。让上弦节点板第一排螺栓孔轴线至竖杆中心线的距离较末设45钢预拱度时的距离增大Z\。如:未设45钢预拱度时,弦杆、斜杆、竖杆的中线相交于O点,弦杆端部第一排栓孔与竖杆中线的距离为a(标准设计用90mm);设45钢预拱度后,其距离增大为a+d==90+8=98mm,此时两斜杆中线不再相交于O点。
(三)45钢横向刚度
桥跨结构应具有必要的45钢横向刚度,以避免列车通过45钢桥梁时发生巨大的振动,影响列车的舒适性和安全性。桥跨的45钢横向刚度与桥宽密切相关。根据以往45钢梁运营的经验,《铁谿桥规》要求:下承式简支桁梁及连续桁梁的边跨,其宽度与跨度之比不宜小于1/20,连续梁中跨的宽跨比不宜小于1/15。
对于45钢桥梁的45钢横向刚度允许限值问题,目前尚未得到满意的解决,这个问题有待今后进一步的研究。
七、算例
【例7-3-1】单线铁路简支栓焊桁梁桥,/=64m,试对E2节点板进行应力检算[节点构造
见图7-2-9]。
(1)节点板撕破强度的检算[图7-3-]3、图7-3-14]
由设计图量得各截面长度:
In=29.0cm/23=34.0cmIaa=44.Ocm
Z35=41.5cm/36=26.6cmls7=20.Ocm各截面的强度
JV12=2X(29-0.5X2.3)X1.2X0.75[cr]=50.l[ff]
N23=2X(34—3X2.3)X1.2[a]=-65.0[]=72.6[ |