钢引桥计算书说明
1 概述
水工结构中，一般大跨度的皮带机运输通道均采用钢引桥，对于设计者来说，钢引桥桥面梁系设计、主桁架各杆件的截面设计是桁架式钢引桥设计的重点，计算量较大。

为提高钢引桥计算效率与质量，基于工程计算软件Mathcad和空间有限元分析软件Midas Civil，根据《水运工程钢结构设计规范》编制了较为系统的钢引桥设计计算书，
本文主要就设计计算书的设计方法，计算流程及后续改进方向等问题逐一加以介绍。

2 设计方法
2.1 钢引桥桥面系设计方法
本计算书桥面板采用单向板计算，纵梁和横梁均按简支梁计算。

基于上述设计方法，根据实际的荷载条件及常用的钢材型号，本计算书通过查询《建筑结构静力手册》，利用工程计算软件Mathcad变编写了桥面系自动选材计算程序，大大减少了桥面系的设计计算量。

2.2 钢引桥主桁架设计方法
空间有限元分析软件Midas Civil具有建模方便、直观，计算快捷的优点，但其应力计算结果仅仅是各种应力（轴应力、弯应力）简单的叠加，并没有考虑杆件的强度与整体稳定性。

所以其计算结果并不能满足规范要求。

本计算书采取的方法是：将Midas civil计算的各构件弯压应力输入，计算书在对输入结果考虑塑性系数、稳定系数后，将重新计算构件强度和稳定性，设计者只需直观的判断主桁架各杆件选材的合理性，当然这要结合后面长细比共同判断。

需要注意的是，Midas civil分析的结构应力应为考虑分项系数后的设计值。

3 计算流程
本计算书适用水运工程有竖杆或无竖杆的两类桁架式钢引桥，主要可变荷载则考虑皮带机支腿荷载与人群荷载。

计算书共分为八章，下面对计算书主要章节加以说明，以便设计者使用。

《第1章设计依据及基本参数》中设计参数主要用以判断选材是否符合规范要求，设计参数亦可根据规范更新进行手动更改。

《第2章设计条件》是本计算书集中输入部分，输入部分均用黄色显示。

设计者可以根据设计要求输入钢引桥参数，如钢引桥长度、宽度、有无竖杆等，“设计荷载”中主要考虑了钢引桥自重，皮带机荷载和人群荷载，设计者可以根据实际情况输入荷载参数，各参数代表意义见文字及相应图示。

《第3章钢引桥构造与布置》是判断所设计的钢引桥是否符合构造要求，如：宽跨比、长宽比等。

判断的标准、依据均在计算书中用灰色显示。

在章节末有判断小结，用浅红色显示。

设计者可以根据小结通过调整《第2章设计条件》中的钢引桥参数，以使所设计的钢引桥满足规范上的构造要求。

《第4章荷载分析》需要输入的有“钢引桥挡风面积”和“钢引桥挡风外轮廓面积”，计算书中将根据输入的参数自动查询《建筑结构荷载规范》8.3.1表得出计算风荷载所需的参数，并自动计算结果。

《第5章桥面系结构计算》根据第2章输入的设计参数自动进行计算：首先会根据设计参数初步计算出所需材料的截面特性，设计者需要根据计算结果从下拉箭头中手动选取满足要求的钢材规格，然后计算书将自动对所选取的钢材进行抗剪、强度验算。

在章节末有计算小结，用浅红色显示。

设计者可以根据小结调整钢材选型，以使所设计的桥面系更为经济合理。

《第6章主桁架结构计算》根据常规在下拉箭头中初选配套规格钢材，经整体判断选材是否合理之后，通过Midas Civil进行建模计算，设计者需将其计算压、弯应力结果输入计算书（黄色的表），计算书会自动计算构件强度和稳定性，并判断其是否满足规范要求。

同时也会自动判断各杆件长细比是否满足要求。

在章节末有计算小结，用浅红色显示。

设计者可以根据小结调整钢材选型，以使主桁架设计更为经济合理。

《第7章支座计算》编制有弧形钢板支座、饺轴支座和滚轮支座自动计算公式，设计者可以根据选用支座对应输入相关参数，输入部分以黄色显示。

在章节末有计算小结，用浅红色显示。

设计者可以根据小结调整设计参数，以使支座设计更为经济合理。

《第8章焊缝计算》根据第5章和第6章的计算结果进行钢引桥各构件之间的连接设计，如纵梁、横梁之间，横梁、主桁架之间，主桁架各个杆件之间。

在章节末有计算小结，用浅红色显示。

设计者可以更为直观的看到所需的焊缝参数。

4 优点与不足
4.1优点
（1）计算过程较程序化，自动化，结构较系统，输入简洁，几乎没有设计者需要自己计算的内容。

（2）将常用的型材组合规格、强度性能等输入相应表格，设计者只需通过下拉箭头选择钢材型号，无需再查钢材表，大大减少了工作量。

（3）计算书也可适用于类似皮带机荷载形式、汽车等荷载条件下的桁架式钢引桥设计，另外还考虑了有、无竖杆的设计情况。

4.2不足
（1）桥面系结构计算适用于长度不大于80m的钢引桥，当长度大于80m时，桥面系计算需按空间结构计算。

（2）计算书较为系统，更改不方便。

（3）未对钢引桥非防腐进行设计。