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不同桁架形式的性能比较

2018-12-21陆少华

电子制作 2018年22期

陆少华

(浙江省杭州第十四中学,浙江杭州,310000)

钢桁梁桥由主桁架、连接系、桥面系和桥面组成。其中,主桁架是它的主要承重结构,承受竖向荷载以实现桥梁的跨越功能。主桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成,腹杆又分斜杆和竖杆,有些桁架不设竖杆,杆件交汇处称为节点,节点之间的距离称为节间。

在钢桁梁桥设计中,一个至关重要的问题就是选择合理的桁架形式。拟定主桁架的形式,应根据桥位的具体情况,遵从“安全、适用、经济、美观、耐用”的原则,选择一个合理方案。

本文以简支桁架梁为研究对象,先对等高度桁架与变高度桁架展开比较分析,然后研究不同腹杆布置形式对桁架性能的影响。

图2 不同形式桁架在1kN/m满跨均布荷载下轴力分布图

1 等高度桁架与变高度桁架

图1 简支桁架示意图

以某一跨度50m的简支桁架梁桥为例,拟定等高度桁架的高度为7m,节间为5m,拟定变高度桁架的下弦水平,上弦按抛物线采用折线布置,平均高度7m,节间5m,如图1所示。两桁架均采用华伦式下承式桁架,节点为刚性。对简支梁而言,满跨荷载是弯矩最不利荷载,因此利用结构分析软件计算得到两桁架在满跨均布荷载作用下的内力图,如图2所示。

由图2(a)可见,在1kN/m的满跨均布荷载下,等高度桁架的上弦杆受压,下弦杆受拉,且跨中处弦杆轴力大,越靠近支点轴力越小,上弦杆最大压力达到42.78kN,最小压力仅0.89kN,下弦杆最大拉力达到44.27kN,最小拉力为15.56kN;等高度桁架在靠近支点处的斜腹杆要承受较大的剪力,因此该斜腹杆轴力较大,跨中的斜腹杆以及所有竖腹杆轴力较小。……

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