讲义总结下承式简支钢桁架桥施工设计总体解析简支钢桁梁1
02-ppt - 简支钢桁梁桥组成、构造及设计概要
桥梁工程Bridge Engineering主讲人：冀伟副教授一、简支桁架桥各组成部分及其作用第三节简支钢桁梁桥组成主桁桥面系/桥面板桥面联结系支座一、简支桁架桥各组成部分及其作用主桁—由上弦杆、下弦杆、腹杆（斜杆，竖杆）及节点组成一、简支桁架桥各组成部分及其作用一、简支桁架桥各组成部分及其作用节点—大节点（有斜杆交汇的节点，受力及构造比较复杂，节点板尺寸也较大）—小节点（仅有竖杆和弦杆交汇的节点，受力及构造较简单，节点板尺寸也较小）一、简支桁架桥各组成部分及其作用一、简支桁架桥各组成部分及其作用纵向和横向联结系—水平纵向联结系（简称平纵联，分上平纵联，下平纵联）一、简支桁架桥各组成部分及其作用纵向和横向联结系—联结主桁架，使桥跨结构成为稳定的空间结构，能承受各种横向荷载横向联结系—分为桥门架和中横联—主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。
适当调节两片主桁或两片纵联的受力不均一、简支桁架桥各组成部分及其作用桥面联结系—由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系—传力途径：荷载先作用于纵梁，再由纵梁传至横梁，然后由横梁传至主桁架节点一、简支桁架桥各组成部分及其作用桥面板—供车辆和行人行走的部分。
根据桥面联结系形式不同，桥面板的形式也有所不同 一、简支桁架桥各组成部分及其作用 铁路钢桥 桥面 明桥面道碴桥面一、简支桁架桥各组成部分及其作用桥枕正轨护轨护木钩螺栓人行道 明桥面钩螺栓一、简支桁架桥各组成部分及其作用钢支座—传统的钢桁梁桥，Array多采用铸钢支座主桁架—是钢桁梁桥的主要组成部分，它的图示选择是否合理，对桁梁桥的设计质量起着重要作用 二、主桁的几何图式 三角形斜杆形K 形桁架二、主桁的几何图式三角形桁架—构造简单、适应定型化设计，便于制造和安装—弦杆的规格和有斜杆交汇的大节点的个数较少二、主桁的几何图式斜杆形桁架—相邻斜杆互相平行的桁架，又称为N 形桁架。
—在构造及用钢量方面都不及三角形桁架优越，目前在梁桥中已很少采用，而在钢桁梁斜拉桥中常采用。
第九章 下承式简支钢桁梁-01pdf
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
三角形腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
上弦为折线腹杆体系
三角再分形腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
米型腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
N型腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
现在钢梁制造上已经摆脱机器样板的约束，采用程序 控制钻孔，随着计算理论和计算方法的不断提高，钢桁梁 的几何图示也会更加的丰富。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
③斜杆倾度 与桁高、节间长度有关，斜杆轴线与竖直线的交角以在 30°~50°范围内为宜。 ④两主桁的中心矩 下承式简支桁架桥两主桁的中心矩考虑： a.横向刚度：两主桁的中心矩与跨度之比； b.桥上净空要求（4.88m单线；8.88m双线） 列车提速后，为了增加桥梁的横向刚度，减少横向振幅， 新的标准设计，两主梁的中心距，单线6.4m；双线10.0m。
桥梁工程
p2
明桥面（包括双侧人行道）： 当木步行板时，单线=8KN/m，双线=15KN/m； 当为钢筋混凝土或钢步行板时，单线=10KN/m， 双线 =17KN/m。 当采用有砟桥面，桥面重量需进行道砟板、道砟、轨枕和 钢轨等的计算，规范中没有规定。 c.每片主桁计算恒载强度
p = ( p1 + p 2 ) 2
d.节点刚性连接引起的主桁杆件附加应力（次应 力），设计时，主桁杆件截面高度与其长度之比在连续桁 梁中大于1/15时，简支桁梁中大于1/10时，应计算由于节 点刚性所产生的次应力。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
2、作用在主桁杆件的力
使主桁杆件产生内力有：主力和附加力 主力：包括恒载、列车竖向活载、列车横向摇摆力、 弯道桥的离心力。 附加力：包括风力、制动力或牵引力。 《铁桥规》规定：桥梁设计时仅考虑主力与一个方向 的附加力相结合。
讲义总结下承式简支钢桁架桥施工设计总体解析简支钢桁梁3
在交叉形的纵向联结系中，应计算由于主桁弦杆变形
或横梁变形所引起的联结系杆件的内力。
由于主桁弦杆变形或横梁变形所引起的联结系杆件的
内力，可按下列公式计算：
交叉形斜杆因弦杆变形而生的内力：
Nd
=
N A
× 1+ 2
Ad
Ad cos2 α sin 3 α + Ad
cos3 α
Ap
A
交叉形，当横梁兼作撑杆：
Nd
交叉形的腹杆体系
桥梁工程
交叉形上平纵联
桥梁工程
交叉形的腹杆体系
2、平纵联的计算 简支桁架桥的平纵联的计算图式是水平放置的简支铰
接桁架，其计算跨度或等于主桁跨度，或等于主桁上弦端 节点之间的距离。
平纵联所受的荷载包括：横向风力，列车横向摇摆 力，离心力(若是弯道桥)，由于弦杆变形所引起的力。
桥梁工程
纵梁跨中弯矩和梁端剪力影响线见下图 跨中恒载弯矩：
M p = p × Ω1
梁端恒载剪力：
Qp = p×Ω2
跨中活载弯矩：
M k = η(1 + μ)K1 × Ω1
梁端活载剪力：
Qk = η(1 + μ)K 2 × Ω2
(2)纵梁的应力计算 包括：弯曲应力、疲劳强度、剪应力
桥梁工程
桥梁工程
二、纵梁和横梁的计算
鱼形板应力计算和疲劳强度的验算如下：
σ = N0 ≤ [σ ]
A0
γ dγ n (σ max − σ min ) ≤ γ t [σ 0 ]
式中 A0 —鱼形板的净截面面积； [σ ] —鱼形板的容许应力；
[σ 0 ] —疲劳容许应力幅。
桥梁工程
每块鱼形板与纵梁翼缘连接所需的螺栓数：
第九章 下承式简支钢桁梁-02
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
王形和箱形杆件
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
(2)H形(王形)截面特点及适用 由两块竖板（或称翼板）和一块水平板（或称腹板） 焊接而成。 优点：构造简单，易于采用自动电焊机施焊，焊接变 形易控制和修整，工地安装方便。 缺点：截面对两主轴的回转半径相差较大，扩充截面 需考虑的问题较多。（腹板为间接拼接不宜过厚，若加大 翼板高度又受到局部稳定的限制，而加厚翼板尺寸。） 适用范围：内力不很大的杆件和长度不太大的压杆。
N2 和
N 3 按下列公式换算成
′ N3 N3 = [σ ] 1.2[σ ]
′ N 2和 N 3′ ，
N1 作比较，取其大者作为计算内力。
′ N2 N2 = [σ ] 1.25[σ ]
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
8 主桁杆件截面选取原则
(1)主桁杆件主要截面形式 H形截面 王形截面 箱形截面
H形杆件
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
③端斜杆和下弦杆的内力计算 见上图，取反弯点以上部分为隔离体，在水平力作用下， 两竖杆的反弯点处将产生水平反力(各等于 H w / 2 )和数值相 等而方向相反的竖直反力 V 。对任一反弯点取矩，可将 V 值求出，即
H w (l l 0 ) V= B
当端斜杆产生这一附加轴向力时， 相应地在下弦端节点将产生两个力和 它相平衡，一是由支座承受的竖直力， ′′ 一是由下弦杆承受的纵向水平力 N w ′′ ，其值为 N w = V cos θ
V
′′ Nw
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
N ′′ 在桁架桥背风侧的主桁端斜杆， V 是压力， w 是拉 力，在计算端斜杆和下弦杆的附加轴向力时应分别计入。 由于水平力的作用，使端斜杆承受附加弯矩，其值见 图所示。
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桥梁工程
特别说明 活载发展系数是用在使设计的桥梁各部件在强度检算 时，能承受的活载均匀，对疲劳损伤没关系。所以在疲劳 内力组合中，不考虑活载发展系数。
′ = η (1 + μ )kΩ N k = η (1 + μ )N k
′ = (1 + μ f ) kΩ N k = (1 + μ f )N k
桥梁工程
桥梁工程
⑤当由于将实际结构转化为各个平面计算模型产生的误 差较大时，需要进行必要的校正： a.由于主桁弦杆变形所引起的平纵联杆件的内力。 b.桥面系的纵、横梁和主桁弦杆的共同作用产生的内力 c.由横梁、主桁竖杆和横向联结系的眉杆所构成的横向 框架
桥梁工程
d.节点刚性连接引起的主桁杆件附加应力（次应 力），设计时，主桁杆件截面高度与其长度之比在连续桁 梁中大于1/15时，简支桁梁中大于1/10时，应计算由于节 点刚性所产生的次应力。
桥梁工程 b.桥面重量
p2
明桥面（包括双侧人行道）： 当木步行板时，单线=8KN/m，双线=15KN/m； 当为钢筋混凝土或钢步行板时，单线=10KN/m， 双线 =17KN/m。 当采用有砟桥面，桥面重量需进行道砟板、道砟、轨枕和 钢轨等的计算，规范中没有规定。 c.每片主桁计算恒载强度
p = ( p1 + p 2 ) 2
Ω=
2H
1 (n − m − 1) d Ω′ = − 2 n −1 sin θ
2
斜杆：
1 m2d 1 Ω= 2 n − 1 sin θ
竖杆： 支座反力：
Ω=d
l Ω= 2
桥梁工程 （3）恒载作用下主桁杆件内力计算
N p = p∑ Ω
p 其中 ——均布恒载强度（每片主桁的）； ∑ Ω ——杆件内力影响线面积的代数和。
下承式简支钢桁梁1
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桥梁工程
王形和箱形杆件
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桥梁工程
箱形杆件的构造
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桥梁工程
箱形杆件
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桥梁工程
箱形杆件
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桥梁工程
第二节 主桁杆件内力计算 主讲内容：
(1)桁架桥杆件内力计算的基本原理 (2) 主力作用下主桁杆件内力计算；
(3)横向附加力作用下的主桁杆件内力计算；
(4)制动力作用下的主桁杆件内力计算； (5)主桁杆件计算内力的确定。
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桥梁工程
1. 桁架桥杆件内力计算的基本原理
桁架空间结构
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第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
①将桥跨的空间桁架结构分成若干个平面桁架结构：主
桁、纵梁、横梁、平纵联、横向联结系和桥门架。
桁架分解成的平面结构
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桥梁工程
②将平面桁架结构中各杆件的轴线所形成的图形作为计 算图式。
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桥梁工程
桥面
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桥梁工程 3.下承式栓焊简支钢桁梁荷载传递途径 ①竖向荷载：主要是列车竖向荷载，包括列车的动力荷载。
桥面
竖向荷载
纵梁
横梁
主桁节点
主桁杆件
支座
墩台。
②横向水平荷载：包括风力、列车横向摇摆力、曲线桥的离 心力。
横向水平荷载由平纵联承受，作用在上平纵联上的横向
水平力先传给桥门架，再由桥门架传到支座和墩台上去，下 平纵联直接通过支座传给墩台。
等。
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桥梁工程
三角形腹杆体系
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桥梁工程
上弦为折线腹杆体系
三角再分形腹杆体系
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米型腹杆体系
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N型腹杆体系
120m下承式简支钢桁架桥设计分析
第17卷第6期2020年12月现代交通技术Modern Transportation TechnologyVol.17No.6Dec.2020 120m下承式简支钢桁架桥设计分析曹骏驹(江苏省交通工程建设局，南京210004)摘要：以新安京杭运河大桥主桥120m下承式简支钢桁架桥施工设计为例，设计中对主桥构造尺寸拟定(包含桁架高度、节间长度、斜杆倾角、主桁间距、各杆件及节点板厚度等)，通过midas Civil软件进行结构验算,发现原设计中部分杆件强度应力储备不足，通过深度分析，优化了构造尺寸。
结果表明：钢桁架各构件强度、整体稳定性、杆件稳定性、刚度和疲劳验算均满足规范要求，结构设计经济、耐久、安全可靠。
关键词：简支钢桁架；结构分析;疲劳验算；结构安全中图分类号：U442.5文献标识码：A文章编号：16729889(2020)06005704Design and Analysis of120m Through Simply Supported Steel Truss BridgeCAO Junju(Jiangsu Provincial Transportation Engineering Construction Bureau,Nanjing210004,China)Abstract:Taking the construction drawing design of120m through simply supported steel truss of the main bridge of Xin'an Beijing-Hangzhou Grand Canal Bridge as an example.In the design,the structural dimensions of the main bridge are determined(truss height，section length，inclined bar inclination，main truss spacing，the thickness of each member and gusset plate，etc.).Through midas Civil structural checking calculation，it is found that the strength stress reserve of some members in the original design is insufficient.Through depth analysis，the structural size is optimized.The results show that the strength,stability,overall stability,stiffness and fatigue of each member of the steel truss meet the requirements of the code, and the structural design is economical，durable，safe and reliable.Key words:simply supported steel truss；structural analysis；fatigue checking calculation；structural safety下承式简支钢桁架桥是常见的铁路桥梁之一,它具有自重轻、跨越能力强、建筑高度低、建设速度快等特点，可运用在工程抢险、航道整治等工程中。
下承式栓焊简支钢桁梁桥设计计算书解剖
仁爱学院下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计姓名：学号：班级：设计时间：目录第一章设计资料………………………………………………………………第一节基本资料…………………………………………………………第二节设计内容…………………………………………………………第三节设计要求…………………………………………………………第二章杆件内力计算…………………………………………………………第一节主力作用下主桁杆件内力计算…………………………………第二节横向风力作用下的主桁杆件附加内力计算……………………第三节制动力作用下的主桁杆件附加内力计算………………………第四节疲劳内力计算……………………………………………………第五节主桁杆件内力组合………………………………………………第三章主桁杆件截面设计……………………………………………………第一节下弦杆截面设计…………………………………………………第二节上弦杆截面设计…………………………………………………第三节端斜杆截面设计…………………………………………………第四节中间斜杆截面设计………………………………………………第五节吊杆截面设计……………………………………………………第六节腹杆高强度螺栓计算……………………………………………第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计……………………………………第一节E2节点弦杆拼接计算……………………………………………第二节E0节点弦杆拼接计算……………………………………………第三节下弦端节点设计………………………………………………….. 下弦端节点设计图………………………………………………………………第一章设计资料第一节基本资料1 设计规范：铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005)，铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005)。
2 桁架尺寸：计算跨度分别为L＝48 m、64 m、80 m (按班级人数等分三组，按组序分别对应计算跨度)，节间长度8 m，桁高11 m，主桁中心距5.75 m，纵梁中心距2.0 m，纵联计算宽度5.30 m，采用明桥面。
(完整版)钢桁梁课件
竖向荷载纵梁 横梁 主桁节点 主桁杆件 支座 墩台。
②横向水平荷载：包括风力、列车横向摇摆力、曲 线桥的离心力。
横向水平荷载由平纵联承受，作用在上平纵联上的 横向水平力先传给桥门架，再由桥门架传到支座和 墩台上去，下 平纵联直接通过支座传给墩台。
下承式简支桁架桥两主桁的中心矩考虑：
a.横向刚度：两主桁的中心矩与跨度之比； b.桥上净空要求（4.88m单线；8.88m双线）
❖ 列车提速后，为了增加桥梁的横向刚度，减少横向 振幅， 新的标准设计，两主梁的中心距，单线 6.4m；双线10.0m。
❖
第二章 桥面系梁格构造与连接
组成：纵梁、横梁及纵梁之间的联结系组成 我国铁路下承式各种跨度的栓焊钢桁梁标准设计， 其桥 面系采用统一布置及统一尺寸(P245-246,图7-2-2— 7.2.3) （1）纵梁与横梁
由于不用鱼形板，连接处将产生很大的附加应力 ，疲劳破坏的危险增大，铁路桥中不允许采用这样 的构造。还应当注意在采用这类构造时，切口的地 方必须设圆口，以防发生裂缝。
（3）横梁与主桁的连接
纵、横梁等高时，将横梁下翼缘与主桁下弦中心平 齐(a)
不等高，应让纵梁下翼缘与主桁下弦中心平齐，使 主桁下平纵联的斜撑得以从纵梁下方通过，此时横梁 下翼缘降至下弦中心平面以下，下平纵联的水平节点 板要被横梁腹板隔开(b)
下承式简支桁架桥
❖ 主讲内容： (1) 概述（应用、组成、主要尺寸、分析原理） (2)桥面系梁格构造与连接 (3)节点构造 (4)联结系构造
第一章 概述
1. 下承式简支桁架桥应用
桁架桥同混凝土桥梁相比自重轻，跨越能力 大，结构形式合理，实用性强。
(完整版)钢桁梁
钢结构所用的钢材的特点：
1 较高的强度：抗拉强度 fu 和屈服点 f y 较高 2 足够的变形能力：塑性、韧性性能好 3 良好的加工性能：适合ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、热加工及可焊性
钢桥常用钢材：
A3q 16q 16Mnq 14MnNbq 15MnVNq NH35q-耐候钢
第二节 钢桁梁的组成部分及其作用
钢桁梁的组成：
1 桥面 2 桥面系 3 主桁架 4 联结系 5 制动撑架 6 支座。
1 桥面 桥面有明桥面和道碴桥面两种。是供
列车和行人走行的部分。 明桥面的组成： 钢轨、 护轨、 桥枕、 护木、 防爬角钢、 枕间板、 人行道等。
2 桥面系 桥面系包括：纵梁、横梁和纵梁间的联结系。 下承式桥和上承式桥桥面系的位置
6 支座
支座的3个作用。
第三节 钢桁梁内力分析的基本原理
钢桁梁的实际工作状况： 刚性节点的空间结构是高次静不定静结构。可采 用空间整体分析方法。
常用计算图式的假定-铰接平面结构： 将钢桁梁划分为若干个平面结构，铰接节点，每 个平面只承受作用于该平面内荷载的影响。
主应力与次应力
武汉长江大桥，即武汉长江一桥（以下为其一组局部照片）
第5章 下承式简支钢桁梁桥
内容： 第一节 概述 第二节 钢桁梁的主要组成部分 第三节 钢桁梁内力分析的基本原理
第一节 概述
铁： 纯铁：含碳量通常在0.008以下 生铁：含碳量通常在2.11%~5%，根据碳的
存在形式， 生铁分为白口铁（碳化物存在）和灰口 铁（石墨）
钢：含碳量通常在2.11%以下的合金。
平纵联作用：承受横向荷载（风力、离心力、摇摆力）； 横向支撑弦杆，减少弦杆面外自由长度
下承式城市钢桁架桥上部结构设计与分析
下承式城市钢桁架桥上部结构设计与分析摘要：钢桁架桥梁主要用于铁路桥梁、公路桥梁和城市桥梁，但在城市道路和高速公路，钢桁架桥梁的使用有许多特殊的优点，例如，安装速度快，满足当今的需要快，交通拥挤，可以添加公路和城市景观。
关键词：钢桥；桁架桥；桥梁设计；城市桥梁钢桁架桥主要用于铁路桥、公路和城市道路，但在公路和城市道路上具有特殊的优势。
在高速公路领域，特别是城市道路中，钢桁架桥梁的架设速度快，既能满足当今快速、繁重的交通需求，又能保证最短的交通中断时间。
同时，钢桁架桥也可以为城市和高速公路增添景观。
一、下承式钢桁架桥的施工监控原则1．准确选择监测方法。
钢管混凝土钢桁架桥施工过程中，许多参数的影响下，主要参数的影响，如温度、负载、体重和刚度，数值设计理论，数值的假设理想的值应该是理论，为了避免因为不准确造成的参数选择的大差距的理论价值和实用价值，因此，应在实际施工过程中，应对上述参数进行动态预测和识别，如果在参数设计过程中出现误差，应适用于提出的修改，由设计人员对一般误差进行优化调整。
具体来说，施工企业应对施工状态下的应力、位移应变理论值与实测值进行分析比较，准确分析设计参数的影响，有效识别设计参数可能存在的误差。
同时，还应对设计参数进行预测。
根据施工方的工作经验和以往的设计参数，应采用合适的预测方法预测未来设计参数可能出现的误差量。
此外，在施工控制过程中，还应对设计参数进行优化和调整。
通过线性规划，未来的高度梁部分和梁的垂直模具部分应该进行调整，以确保时间的桥是一致的设计状态，因此压力在整个施工过程保持在安全范围内。
2.参数误差控制。
为了有效地控制桥梁的目标，施工过程中可能出现的参数误差应及时纠正，受力和线形应在标准要求之内。
有效需求，应保证结构的安全施工的过程中，桥梁应力符合设计要求后，以反映应力条件，确保表面压力数值的国家和在规定的业务范围内，价格下降的时候，压力会产生更大的变化，关键应进行压力监测。
钢桁架桥梁设计总结讲解
钢桁架桥梁设计总结讲解第一篇：钢桁架桥梁设计总结讲解钢桁架桥梁设计总结区别于混凝土梁部一般设计流程，特编写钢桥设计流程，为初次设计钢梁提供一点参考与设计思路。
一．钢桥设计最终目的：1.确定用最少的钢材但受力最优的杆件截面2.确定传力简洁顺畅的连接方式二．在确定钢桥方案后，一般钢桥包括的计算：钢桥的设计是一个迭代循环的过程，但是截面的选取顺序还是以主桁优先。
1.主桁截面的粗选（初估联结系与桥面后）2.主桁截面的检算3.联结系的检算4.桥面的检算5.主桁、联结系、桥面稳定后的主桁、联结系以及桥面的最终检算6.连接计算（各部分杆件之间的连接方式以及节点板、拼接板、焊缝与螺栓计算）7.预拱度计算及实现方式 8.伸缩缝的计算设计三．主桁的粗选 3.1选取的原则：按照钢材的容许应力为屈服应力的1/1.7确定主桁需要的截面面积，从而粗选主桁截面。
以Q370为例：对于拉杆：拉杆受强度、疲劳控制，应力为370/1.7=217.6Mpa，拉杆应力计算采用扣除螺栓消弱后的净面积，并考虑杆件由于刚接的次应力，所以拉杆杆件需要面积采用：杆件内力/150 对于压杆：压杆受强度、稳定控制，检算稳定时考虑容许应力折减，所以压杆一般由稳定控制。
检算压杆，采用毛面积，粗选截面时压杆杆件需要面积采用：杆件内力/160。
杆件越长截面越小，压杆容许应力折减越多，所以对于长细杆，可以采用压杆杆件需要面积：杆件内力/140。
粗选主桁后，控制大的指标，读取主桁的支反力、刚度条件是否符合规范。
3.2内力控制组合主力：恒载+活载+支座沉降3.3计算模型平面一次成桥模型建模方式：a、cad中导入主桁杆件b、施加荷载，注意二恒的取值，平面一次成桥模型的二恒：（整体二恒+初估联结系+初估桥面）/主桁片数3.4截面迭代用编写好的excel读取midas模型中的主力最大最小轴力迭代截面，迭代次数一般大于3次。
（参考286截面选取excel）按照粗选后的截面，先总体分析主桁的整体受力特性，为下一步主桁截面检算及截面优化修改打下基础。
结构设计知识：钢桁架结构的设计与分析
结构设计知识：钢桁架结构的设计与分析钢桁架结构的设计与分析钢桁架结构是一种常用的钢结构体系，通常用于工业和商业建筑中的大跨度屋面结构和建筑外立面。
采用钢材作为主要材料，可以提供足够的刚度和强度，同时又具有较小的自重和较高的可维护性。
本文将从设计和分析两个方面，介绍钢桁架结构的基本知识。
设计1.结构分类钢桁架结构可分为平面钢桁架和空间钢桁架两种。
平面钢桁架是沿一个平面进行延伸而形成的结构，常见于屋顶和地面构建物的结构。
空间钢桁架包括三维空间内的系统，用于构建桥梁、塔和高层建筑的支撑结构等。
需要注意的是，空间桁架不同于立体桁架，立体桁架不仅沿两个方向伸展，而且在垂直方向也存在一些延伸的元素。
2.节点配置钢桁架结构节点可以分为螺栓节点和焊接节点两种。
螺栓节点需要使用螺栓和螺母连接桁架元素，具有便于安装和拆卸的优点。
然而，由于螺栓的强度有限，需要增加节点数量以提高强度，因此，螺栓节点在结构中较为常见。
焊接节点则由焊接接头连接桁架元素，在刚度和强度上有更好的表现，但一旦焊接瑕疵，就可能导致结构的破坏。
因此，在设计中，需要充分考虑节点类型的选择。
3.桁架固定形式钢桁架的固定形式分为支承式和吊挂式两种。
支承式钢桁架通常支撑在建筑物的墙体或柱子上，通过支撑力来承担桁架自重和其他荷载。
吊挂式钢桁架则是将钢桁架悬挂在建筑物的结构体系内，通过吊挂力来承载荷载和构件重量。
需要考虑到建筑物外观的美观性和空间利用率，为达到设计要求，应根据实际情况选择钢桁架的固定形式。
分析1.荷载分析荷载分析是钢桁架结构分析中的重要环节。
在设计过程中，需要对结构所受的荷载类型、荷载方向以及大小进行分析。
常用的荷载类型包括自重、活载、风荷载和地震荷载等。
在荷载分析的同时，应考虑各种荷载同时存在的情况，以确保结构的安全性。
2.应力分析应力分析是钢桁架结构设计过程的另一重要环节。
在应力分析中，需要计算结构中各个部位的受力情况，对其进行强度、刚度和稳定性等方面的评估。
讲义总结下承式简支钢桁架桥施工设计总体解析简支钢桁梁2
桥梁工程
横向风力对桥面系、桥面和火车与主桁的重叠
桥梁工程 ③横向风力的计算 a. 横向风力等于风荷载强度和受风面积的乘积。 W 按照 b.风荷载强度 W 计算或选取：桥上无车时， 《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)规定计 算，单位为Pa；当桥上有车时，风荷载强度按 W 的80% 计算，并不得大于1250Pa。由于弦杆在列车荷载下所受内 力相当大，对弦杆内力最不利的组合一般都是桥上有车时 的情况，所以在计算弦杆内力时所用的风荷载强度可按桥 上有车时计。在标准设计中，风荷载强度按下列规定：桥 W2 = 2200Pa。 W1 = 1250Pa ；桥上无车时， 上有车时， c. 风力强度 桥上有车时平行弦下承式桁架桥上、下平纵联所受的 风力强度(单位长度上的横向风力)计算：
I 2 / l2 M2 = M • ∑I /l
桥梁工程 特别说明： (1)制动力或牵引力的大小，按列车竖向静活载重量(相 应于主力作用下求各该杆件内力时的活载)的10％计算。 但当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时，其值按竖 向静活载的7％计算; (2)双线桥应采用一线的制动力或牵引力；三线或三线 以上的桥应采用两线的制动力或牵引力，按此计算的制动 力或牵引力不考虑双线竖向活载进行折减的规定。制动力 或牵引力作用在轨顶以上2m处；采用特种活载时，不计 算制动力或牵引力。
桥梁工程
5 制动力作用下的主桁杆件内力计算
列车在桥上行驶时因制动或加速而产生制动力或牵引 力，它们是纵向水平力。 制动力经由纵梁传给四根附加的短斜杆(为传递制动力 而加设的杆件，称制动撑杆)经
O 及 O′ 点由平纵联斜杆
传至主桁节点，最后由下弦杆传给固定支座。因此，每片 主桁的下弦杆将承受附加制动力(随制动力方向的不同， 其值可为拉力或压力)。其主桁节点的标注和制动力的传 递及弦杆内力见下图所示。
钢桁架桥施工方案简述
钢桁架桥施工方案简述引言钢桁架桥作为一种重要的桥梁结构形式，广泛应用于各类道路、铁路和高速公路建设中。
钢桁架桥具有结构轻巧、施工快捷、造价相对较低等优点，因此在桥梁工程中得到了广泛的使用。
本文将简述钢桁架桥的施工方案，包括施工前的准备工作、施工过程中的关键步骤以及施工后的验收。
施工前的准备工作1.桥梁设计方案评审：在施工前，需要对桥梁的设计方案进行评审，以确保桥梁的结构安全和施工可行性。
2.土地准备：确保施工地点的土地平整，并做好排水处理，以便在施工过程中不受水分影响。
3.设备和材料准备：准备好所需的施工设备和材料，包括吊车、起重机、焊机等设备，以及桥梁梁体、支撑材料等。
4.人员调配：合理安排施工人员的工作时间和任务分配，确保施工进度顺利进行。
施工过程中的关键步骤1.基础施工：在桥梁两侧挖掘基础坑，然后进行基础的浇筑和固化。
确保基础的承重能力和稳定性。
2.桥墩施工：根据设计要求，在基础上施工桥墩。
桥墩的施工通常包括钢筋安装、混凝土浇筑和养护等步骤。
3.桥面板安装：根据设计图纸，在桥墩上安装钢桁架桥的桥面板。
此过程需要使用吊车等设备，确保桥面板的准确安装。
4.支撑结构安装：在桥梁两端和桥墩之间安装支撑结构，以增加桥梁的稳定性和承重能力。
5.吊装钢桁架：使用起重机等设备，将钢桁架吊装到桥墩和支撑结构上。
确保钢桁架的准确安装和固定。
6.桥面铺设：在钢桁架上铺设桥面，通常采用沥青混凝土或钢筋混凝土铺装。
7.最后的调整和检查：对已完成的钢桁架桥进行调整和检查，确保桥梁的水平度和垂直度满足设计要求。
施工后的验收1.结构检查：对施工完成的钢桁架桥进行结构检查，包括桥墩、钢桁架、桥面等部分的检查。
2.质量验收：对桥梁的质量进行验收，包括强度、稳定性等方面的检查，以确保桥梁的使用寿命和安全性。
3.最后的清理和整理：将施工过程中产生的废弃物清理干净，并对施工现场进行整理，确保施工现场的安全和整洁。
结论钢桁架桥施工是桥梁工程中的重要环节，准备工作、施工过程中的关键步骤以及施工后的验收都是确保桥梁质量和使用安全的关键。
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桥梁工程
下平纵联
桥梁工程
下平纵联与主桁节点的连接
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中间横联
桥梁工程
桥面
桥梁工程 3.下承式栓焊简支钢桁梁荷载传递途径 ①竖向荷载：主要是列车竖向荷载，包括列车的动力荷载。
桥面
竖向荷载 支座 心力。
纵梁
横梁
主桁节点
主桁杆件
墩台。
②横向水平荷载：包括风力、列车横向摇摆力、曲线桥的离 横向水平荷载由平纵联承受，作用在上平纵联上的横向 水平力先传给桥门架，再由桥门架传到支座和墩台上去，下 平纵联直接通过支座传给墩台。
②桥面系是指纵梁、横梁及纵梁之间的联结系 ①主桁是钢桁梁的主要承重结构，它由上弦杆、下弦 ③联结系是指上平纵联、下平纵联、桥门架、中间横联 杆、腹杆及节点组成。倾斜的腹杆称为斜杆，竖直的腹杆 称为竖杆，杆件交汇的地方称为节点。
桥梁工程
④铁路明桥面主要由正轨、护轨、桥枕、护木、钩螺栓 及人行道组成。 ⑤支座是连接上部钢梁与下部基础并传递荷载的构造。
桥梁工程 ③纵向荷载：桥上列车变速引起的制动力或牵引力。 制动力 Oˊ点 座。 四根附加的短斜杆（制动撑杆） 平纵联斜杆 主桁节点 O及
主桁固定支
桥梁工程 4.主桁几何图示 ①选择主桁几何图示时应考虑的因素 a.应满足桥上运输及桥下净空的要求； b.节约钢材； c.便于制造、运输、安装和养护； d.美观。 总之，具体问题（地形、地质、水文、气象、运输条件 等）具体分析。
下承式简支桁架桥
桥梁工程
下承式简支栓焊桁架桥
桥梁工程
主讲内容：
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 概述（应用、组成、主要尺寸、分析原理） 主桁杆件的内力计算及相关计算 主桁节点的连接和拼接 桥面系和连接系 桁架桥挠度、上拱度设置 支座 相关算例说明
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第一节 概述
1. 下承式简支桁架桥应用 桁架桥同混凝土桥梁相比自重轻，跨越能力大，结构形 式合理，实用性强。 下承式栓焊简支钢桁梁在铁路桥梁中应用较多，特别是 在32m~80m的中等跨度的桥梁应用最为广泛，基本上在铁 路桥梁中中等跨度的桥梁中占有绝对地位。
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②节间长度 是指水平弦杆两个节点间的长度。 主桁的节间长度影响到桥面系重量和弦杆拼接数量，与 桁高和斜杆的倾角也有直接的关系。 一般规定：下承式桁梁节间长度为5.5~12m或为桁高的 0.8~1.2倍。 标准设计中采用8m，非标准设计常采用4m、6m、 12m。
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③斜杆倾度 与桁高、节间长度有关，斜杆轴线与竖直线的交角以在 30°~50°范围内为宜。 ④两主桁的中心矩 下承式简支桁架桥两主桁的中心矩考虑： a.横向刚度：两主桁的中心矩与跨度之比； b.桥上净空要求（4.88m单线；8.88m双线） 列车提速后，为了增加桥梁的横向刚度，减少横向振幅， 新的标准设计，两主梁的中心距，单线6.4m；双线10.0m。
桥梁工程 ⑤主桁杆件的截面形式 主桁杆件的截面形式有H形、王形和箱形； 我国钢桥设计中，H形杆件：b有460、600、720mm几 种；h有260、440、600、760、920、1100mm。
h
b
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H形杆件
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H形杆件
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盖板
腹板 纵肋
王字形杆件
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箱形杆件
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王形和箱形杆件
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无竖杆三角形腹杆体系
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5 主桁主要尺寸 ①主桁高度 上下弦杆中心距。 考虑因素：刚度要求，桥上净空，经济 一般规定：约为跨长的1/5~1/10（经济高度）。 标准设计中，三角形腹杆体系桁架桥采用的11m（单 线铁路）；米字形腹杆体系桁架桥采用16m（双线）。
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标准设计桁架桥主桁高度
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箱形杆件的构造
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箱形杆件
桥梁工程
箱形杆件
桥梁工程
第二节 主桁杆件内力计算 主讲内容：
(1)桁架桥杆件内力计算的基本原理 (2) 主力作用下主桁杆件内力计算； (3)横向附加力作用下的主桁杆件内力计算； (4)制动力作用下的主桁杆件内力计算； (5)主桁杆件计算内力的确定。
桥梁工程
桥梁工程
三角形腹杆体系
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上弦为折线腹杆体系
三角再分形腹杆体系
桥梁工程
米型腹杆体系
桥梁工程
N型腹杆体系
桥梁工程
现在钢梁制造上已经摆脱机器样板的约束，采用程序 控制钻孔，随着计算理论和计算方法的不断提高，钢桁梁 的几何图示也会更加的丰富。
桥梁工程
无竖杆三角形腹杆体系
桥梁工程
无竖杆三角形腹杆体系
1. 桁架桥杆件内力计算的基本原理
桁架空间结构
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
①将桥跨的空间桁架结构分成若干个平面桁架结构：主 桁、纵梁、横梁、平纵联、横向联结系和桥门架。
桁架分解成的平面结构
桥梁工程
②将平面桁架结构中各杆件的轴线所形成的图形作为计 算图式。 ③将节点（刚性连接）视为铰接。 ④当同一杆件是几个平面结构所共有时，需先将它在各 个平面桁架内的内力求出，然后求代数和，作为其计算内 力。
桥梁工程
②几何图式的选用 主桁的几何图示与腹板形式有关，考虑节约钢材、制造 安装美观等因素，我国过去制造上采用机械样板钻孔，工地 连接，因此选取的主桁几何图示，是按机械样板的要求选择 的。 对铁路下承式栓焊桁架桥的标准设计中，48m、64m、 80m跨度的钢桁梁采用平弦三角形腹杆体系桁架；80m、 96m、112m、 128m采用上弦且为折线和三角再分形的桁架 图示。 当然，也有其他结构的腹杆体系，如“N”型、“米” 型 等。
桥梁工程 2.下承式简支桁架桥各组成部分及其作用 下承式栓焊简支钢桁梁由五个部分组成：主桁、桥面、 桥面系、联结系和支座。
桥梁工程
下承式钢桁梁桥
桥梁工程
下承式简支钢桁梁桥
桥梁工程
下承式 半穿钢 桁梁桥
桥梁工程
下承式 半穿钢 桁梁桥
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下特别说明：
对于上承式钢桁梁的桥面系设在主桁上弦，主桁 上、下弦长度相等。其构造同下承式钢桁梁
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主桁结构
桥梁工程
主桁结构
桥梁工程
主桁节点
桥梁工程
桥面系
桥梁工程
桥面系
桥梁工程
桥面系
桥梁工程
纵梁与横梁的连接
桥梁工程
纵梁与横联的连接
桥梁工程
上平纵联
桥梁工程
上平纵联
桥梁工程
上平纵联、横联、桥门架