钢桥知识点
第7章-钢桥1
§7.程碑） 特点： （1）跨度 ：160m （2）材料： 16Mnq （Q345） （3）铆 接 （4）我国独立自主从材 料到建设完全依靠自己力量 ，写入党的历史问题决议中 。
《桥梁工程》by rkang
§7.1 钢桥的发展
南京长江二桥
钢 桥
全长21.197公里。总投资30亿元人民币，2001年3月26日12:00通车; 主桥长2938米为钢箱梁斜拉桥, 主垮628米。 高性能桥板：WQ490D，由武钢轧板厂供货 WQ490E，其冲击韧性交货条件为-40゜C的V型缺口冲击韧性 值为30J，其实际供货的-40゜C的V型缺口冲击韧性值的平均值达158J； 钢种：16Mnq
结构形式：简支+连续+悬臂
《桥梁工程》by rkang
§7.2 钢桥的结构形式
2）刚构钢桥 钢 体系特征：支腿（墩或台）与梁部刚性连接 桥 支腿形式：直腿+斜腿
支腿与基础连接形式：铰接+固结
《桥梁工程》by rkang
§7.2 钢桥的结构形式
3）钢拱桥 钢 桥
体系特征：拱结构在竖向荷载作用下主要受压 拱结构形式：箱形+桁架 桥面位置：上承+中承+下承 承受推力形式：推力+无推力（系杆拱）
《桥梁工程》by rkang
§7.1 钢桥的发展
我国已建钢桥
钢 桥
斜拉桥
南京长江三桥
我国第一座钢塔斜拉桥，也是世界上第一座弧线形钢塔斜拉桥。主桥双塔钢箱梁斜 拉桥的索塔采用钢结构;全长约15.6公里。主跨跨径648米，设计为6车道高速公路。 工程投资概算39亿元,2005年10月建成通车。 桥塔用钢: 用钢量1.22万吨Q370qD钢, 由上海宝钢浦钢厚板厂提供; 钢板厚度：48mm, 46mm, 42mm, 36mm,30mm.
钢桥知识点
1、钢桥优缺点钢桥——桥梁上部构造的主要承重局部用钢材制成。
优点：a)钢材是一种抗拉、抗压、抗剪强度高的匀质材料b)韧性、延性好，可提高抗震性能。
c)工厂制造，桥梁上部构造和下部构造可同时施工；d)旧桥可回收，资源可再利用，有利于环保。
缺点：e)对温度和动载效应敏感，易疲乏；f)受大气侵蚀，易生锈。
g)铁路钢桥行车时噪声与振动比较大。
2、钢桥的主要形式钢桥的主要构造形式——钢桥依据主要承重构造的受力体系可以分为：1 梁式桥2 拱桥3 刚构桥4 斜拉桥5 悬索桥6 组合体系桥梁3、拱桥分为：⏹上承式拱桥〔桥面在拱助的上方〕；⏹中承式拱桥〔桥面一局部在拱肋上方；一局部在拱肋下方〕⏹下承式拱桥〔桥面在拱肋下方〕4、钢桥的破坏形式:1、强度2、疲乏3、稳定4、腐蚀、脆性断裂5、钢构造疲乏定义：钢构造疲乏：在反复荷载作用下，钢材应力低于极限强度时发生的破坏现象。
初始缺陷、裂纹或应力集中等局部位置形成裂纹→反复荷载作用下不断裂纹扩展→构件裂断6、什么是钢板梁桥：钢板梁桥——指由钢板焊接、栓接或铆接，形成工字形的实腹式钢梁作为主要承重构造的桥梁。
7、主梁梁高主梁以截面应力掌握设计时的用钢量比刚度掌握设计的用钢量要省。
8、桁梁桥的组成：一.桁梁桥的组成：1、主桁；2、联结系；3、桥道系二．钢桁梁的受力特点：1 桥面 2 纵梁 3 横梁 4 主桁 5 支座 6 墩台9、1.钢桁梁桥依据桥面相对主桁架的位置不同分类：上承式桁架桥；下承式桁架桥；双层桁梁桥；9.2依据承受荷载的性质分类:铁路桁架桥；大路桁架桥；9.3按支承形式分类:简支桁架桥；悬臂桁架桥；连续桁梁桥10、钢箱梁具有良好的受力特性，与钢板梁相比主要有以下优点：1.梁缘宽度大，具有很大的抗弯力量，跨越力量比工形钢板梁大得多。
2.具有很大的抗扭刚度，荷载横向安排均匀，即使承受单箱构造形式，两个腹板的弯矩也相差不大，而且适合于扭矩较大的横向抗弯刚度。
3.具有很大的横向抗弯刚度，横向稳定性好，可以抵抗很大的水平力作用，省去纵向联结系，对于单箱构造不需要横向联结系；4.单根箱梁的整体稳定性好，便于吊装和无支架施工；5.梁高小，适合于立交桥和建筑高度受到限制的桥梁。
钢桥知识点
第一章绪论1钢桥分类：根据主要承重结构的受力体系可以分：梁式桥，拱桥，刚构桥，斜拉桥，悬索桥和混合体系桥梁。
梁式桥：竖向荷载作用，只产生竖向反力按受力体系：简支梁、连续梁、悬臂梁按结构形式：钢板梁、钢箱梁、钢桁梁、结合梁拱桥：竖向荷载作用，除产生竖向反力外，还产生水平推力按有无推力：有推力拱——设置坚固基础无推力拱（系杆拱）——于拱两端设置拉索或梁刚构桥：主要承重结构为偏心受压和受弯构件斜拉桥：高次超静定结构，关键在高塔施工和索力控制悬索桥：（吊桥），以主揽为主要承重结构，主揽只受拉力2 钢桥优缺点：优点：*钢材抗拉、抗压、抗剪强度高，重量轻，跨越能力大。
钢材可加工性能好，可用于复杂桥型和景观桥。
*材质均匀，实际应力与计算值接近，安全可靠*适合工业化方法制造，质量可靠，便于运输，便于无支架施工，工地安装速度也快。
*韧性延性好，可提高抗震性能。
*寿命长，易于修复和更换，可回收利用。
缺点：动载作用下，疲劳问题突出。
易腐蚀，需要经常检查和按期油漆，维护费用高。
铁路钢桥行车时噪声与振动均比较大。
3钢桥设计的一般要求和原则必须有足够的整体刚度、具有必要的横向刚度、满足使用阶段的受力和工作性能要求，在施工过程中满足应力和变形的要求、防腐、疲劳设计、不应有未栓合或未焊合的接触部分、应尽可能减少构件和零件的种类，钢结构的构件计尽可能标准化，使同型构件能互换、钢桥在安装或检修支座时在结构上应预设可供顶起用的结构4结构内力计算原则结构构件的内力按弹性受力阶段确定。
变形按构件毛截面计算，不考虑钉（栓）孔削弱的影响。
为简化计算，可将桥跨结构划分为若干个平面系统计算，但应考虑各个平面系统的共同作用和相互影响。
平面计算方法中，可以采用荷载横向分布系数考虑桥梁结构空间作用的影响。
5钢桥设计计算方法：容许应力法和半概率极限状态设计法σ≤γ[σ]σ—结构标准荷载的计算应力，荷载组合系数为1γ—不同荷载组合的容许应力提高系数[σ]—容许应力，为屈服强度/1.76疲劳验算方法：拉-拉或拉-压（以拉为主）的构件压-拉（以压为主）的构件第三章桥面结构1钢桥桥面构造组成及各部分作用：*桥面梁格，桥面板，桥面铺装，排水防水系统，人行道或护轮带，栏杆，照明灯具和伸缩缝等组成。
钢桥复习重点
1.我国钢桥和钢材发展情况和主要特点？1）钢桥主要特点：钢桥跨越能力强；钢桥构件适合于工业化制造，便于运输，工地安装速度快，钢桥施工工期短；钢桥易于修复和更换；但同时刚才易于锈蚀，需要经常检查和按期维护，故钢桥养护费用比石桥和钢筋混凝土桥高；铁路钢桥采用明桥面时噪声较大，不宜用2.我国铁路钢桥的基本材料？1）钢梁主体结构用钢：Q235qD、Q345qD、Q345qE、Q370qD、Q370qE、Q420qD、Q420qE；2）桥梁辅助结构用钢：Q235-B.Z。
3）连接型钢用钢：Q345c。
4）高强度螺栓用钢：螺纹直径为M22、M24、M27、M30，螺栓用20MntiB、35VB，性能等级为10.9S，20MntiB适用于直径小于等于M24，35VB适用于直径小于等于M30，螺母及垫圈用35号钢、45号钢15MnVB。
5）铸件用钢：ZG230-450Ⅱ、ZG270-500Ⅱ。
6）销、铰、辊轴用钢：35号锻钢。
4.钢板梁桥的构造特点？主梁：主梁是由工字型截面，由翼缘及腹板组成。
跨度较小的板梁桥，其主梁常用等截面的板梁，翼缘只用一块钢板；跨度较大的板梁桥，为了使主梁截面承受弯矩的能力能大致符合弯矩图，借以节省材料，主梁常做成变截面的，这时，翼缘如仍用一块钢板，则翼缘板可在宽度或厚度方面加以变化，靠梁端的翼缘板用较窄的或较厚的钢板。
联结系：平纵联杆件端部的节点板，可与上翼缘焊接，但不应与受拉翼缘焊连，这是由于受拉翼缘的疲劳强度受焊接影响较大。
5.板梁桥主梁腹板的稳定如何保证的？对于腹板，为防止起在外力作用下丧失局部稳定，通常是用加劲肋来增强它的刚度。
为免去腹板局部稳定性的繁琐计算，对简支板梁腹板的中间加劲肋和水平加劲肋6.板梁桥主梁疲劳应检算的部位有那些？主梁疲劳容许应力幅检算截面：根据焊接结构的特性，主要检算下翼缘底面和加劲肋切口与腹板的焊接处。
下翼缘的底面，拉应力最大处；加劲肋与腹板焊缝的下端；具有多层盖板，盖板中断点截面的强度；板梁横向对接焊缝。
钢桥重点
钢桥复习资料1. 悬索桥采用柔性塔是如何适应其受力特点的（P169）一般在施工中主缆鞍下设锟轴，有控制地作相对于塔顶的纵向移动，成桥后再将塔顶主索鞍固定于塔顶，依靠塔柱的柔性来适应主缆在可变作用下的纵、横向水平位移 。
2. 悬索桥加劲梁内力计算特点（P192）1、加劲梁具有足够刚度的中小跨径悬索桥，在竖直荷载和水平荷载作用下，主缆与加劲梁共同受力，属于超静定结构，按照结构力学的弹性理论计算。
2、 对于加劲梁先铰后固结的施工特点，采用挠度理论计算。
在一期恒载作用下，加劲梁一般没有整体弯矩，加劲梁竖向荷载主要指二期恒载和活载等。
3、 针对大跨径悬索桥活载远比恒载小的特点，利用线性挠度理论计算，即只考虑恒载索力对竖向荷载的抗力，忽略了竖向荷载本身引起的主缆水平力度加劲梁受力影响，因此，计算结果绝对值增大，设计偏安全。
3. 悬索在各种状态下的形状主缆自由悬挂状态：悬链线成桥状态：小跨径：近似抛物线；大跨径：多段悬链线。
4. 施工先架设钢梁、再浇筑混凝土桥面板的结合桥梁，截面应力计算方法（P265） 一期仅由钢梁承担：1s sM W σ= 二期由结合梁整体承担：12s s M M W Wσ=± 结合梁混凝土只承受二期恒载和活载：2c M W σ=5. 空间钢桁梁的组成及其各部分的作用（P21）1、主桁梁：由上弦杆、下弦杆和腹板组成，是主要的承重结构。
2、联结系：分为横向联结系和纵向联结系。
横向联结系的作用是增加桁梁桥的抗扭刚度并提高横断面的稳定性，确保各片主桁架共同受力；纵向联结系的作用是使主桁架形成空间稳定的受力结构。
3、桥道系：指桥面、纵梁、横梁及它们之间的联结系统。
其作用是提供行车面，并将桥面荷载经由纵梁传递至横梁然后传至主桁节点，并最终传至基础6.结合梁的负弯矩区段的处理措施(P273)1、施加预应力法；2、负弯矩区段不考虑混凝土，仅将混凝土中沿桥梁轴线方向纵钢筋计入截面计算；3、负弯矩区段不设或少设剪力传递器对于施加预应力有三种方法：1）正弯矩区段预加荷载法2）支点顶升法3）粗钢筋法7.主桁杆件高宽的设计主要特点(P24)宽度一般全跨保持一样。
2-钢桥第二讲——结构体系
顶板下缘焊有纵横向加劲肋，形成正交异 性桥面板。 所谓正交异性板，是指加劲肋垂直相交， 但因加劲肋间距、刚度等参数不同，其力学 性能在顺桥向、横桥向有很大差异的肋板， 比较省钢，非常适宜于承受局部轮载。
典型钢箱 梁构造图
海沧大桥钢箱梁节段
青马大桥钢箱梁截面 形式及吊装
钢箱梁作为加劲梁
大跨度斜拉桥、悬索桥的加劲梁属多点弹性支 承的连续梁，梁的受弯特性退化，荷载传递作 用突出； 为便于抗风，大跨度桥常采用扁平钢箱梁； 加劲箱梁得梁高取决于斜拉索（吊杆）间距， 而不取决于跨度，因此，梁高可以作得很小， 高跨比h/L通常在1/300~1/400。 桥面铺装可采用混凝土，也可采用沥青，但沥 青铺装层施工要求极高。
典型截 面构造 (多多罗)
典型截 面构造 (诺曼底)
钢箱梁作为结构
简支、连续钢箱梁以受弯为主，通常做成等 高梁（但钢板厚度可变），高跨比h/L通常在 1/20~1/30。 为提供更宽桥面，常采用大挑臂钢箱梁，挑 臂宽度可达3～5m。 为使受力合理，施工方便，当桥宽较大时， 常采用分离式双（三）箱得截面形式。 为便于养护、增强耐磨性，常采用混凝土桥 面铺装。
钢桁梁曾经是大跨度拱桥、悬索桥的唯一型 式，目前与钢箱梁平分秋色。
2、基本构造
一般由两片主桁架、上平纵联、下平纵联、桥 门架、桥面系构成； 竖向传力途径：桥面系节点主桁支座； 水平传力途径：上、下纵联主桁弦杆桥门 架支座； 桁架结构型式很多，铁路上常采用下承式平行 弦带腹杆的三角形体系；公路上常采用下承式平 行弦三角形体系；
构件常采用H截面、当构件截面尺 寸较大时也可采用箱形截面； 主桁的拉杆、压杆截面高度应相 等，压杆的长细比不宜超过100； 早期，构件连接采用铆接，现常 用高强螺栓连接（需要专门的节 点板）；并向整体节点方向发展 （节点整体制造，构件对焊）； 公路桥面系多采用钢筋混凝土结 构；铁路桥面系多采用钢桥面系。
钢桥知识点(老师划的)
1、正交异性钢桥面板：是用纵横向互相垂直的加劲肋(纵肋和横肋)连同桥面盖板所组成的共同承受车轮荷载的结构。
2、剪力滞效应：由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪力滞后现象。
3、活载发展系数：实际上能承担的高等级活载对设计活载的比值。
活载发展均衡系数：为了使全桥垮所有杆件的预留活载发展系数均衡，给最弱杆件设计给以乘以一个系数，这个系数称为活载发展均衡系数。
4、铁路钢桥桥面组成：桥枕、护木、正轨、及护轨。
（道渣）护轨的作用:当列车掉道后，用以控制车轮前进的方向避免发生翻车事故。
护木的作用:固定桥枕之间的相对位置。
5、钢桥面板受力分析的三种基本结构体系：a）结构系I:由顶板和纵肋组成的结构系看成是主梁的一个组成部分，参与主梁共同受力，即主梁体系。
b)结构系II:由纵肋、横肋和顶板组成的结构系，顶板被看成纵肋、横肋上翼缘的一部分，结构系II起到了桥面系结构的作用，把桥面上的荷载传递到主梁和刚度较大的横梁，即桥面体系。
c)结构系III：本结构系把设置在肋上的顶板看成是各向同性的连续板，这个板直接承受作用于肋间的轮荷载，同时把轮荷载传递到肋上，即盖板体系。
6、桥面标高的调整的方法：a）调整墩台顶面标高b）钢梁腹板采用不同的的截面高度c)采用变厚度桥面板或设置三角垫层d）根据桥面标高需要桥面板设置不同高度的倒梯形梗肋7.钢板梁桥上部结构主要由主梁、横向联结系、纵向联结系和桥面系组成。
主梁作用：起到整个桥梁的承重作用。
横向联结系的作用：为把各个主梁连接成整体，起到荷载横向分布、防止主梁的侧向失稳的作用。
纵向联结系：主要是加强桥梁的整体稳定性，与横梁共同承担横向力和扭矩的作用。
桥面系：主要为了提供桥梁的行车部分，把桥面荷载传递到主梁和横梁。
8.决定主梁中心距是考虑因素：a)桥枕或钢筋混凝土桥面的合理跨度b)为避免桥跨结构在水平力作用下产生横向倾覆c)为使桥跨结构具有必要的横向刚度d)对于下承式板梁桥要求两片主梁之间的净空能满足桥梁净空的规定e)还应考虑用架桥机整孔架设的可能性。
钢桥
钢板梁一、定义：钢板梁桥是指由钢板或型钢等通过焊接、螺栓或铆钉等连接而成的工字形或者箱形截面的实腹式钢梁作为主要承重结构的桥梁。
箱形截面钢板梁桥习惯上称为钢箱梁桥，工形截面钢板梁桥习惯上简称为钢板梁桥。
本节将简要介绍上承式工形钢板梁桥的构造原理和设计要点。
二、上承式焊接板梁的构造※ 1.结构形式（P9图1.1.1 P10图1.1.2）⏹ 2.分类⏹ A.按支承条件和受力特点分：简支、连续、悬臂钢板梁桥⏹ B.按桥面板形式分：钢筋混凝土桥面板板梁桥和钢桥面板板梁桥⏹ C.按平面形状分：直桥、斜桥和曲线桥⏹ 3.组成（P11图1.1.3）⏹上部结构主要由主梁(main girder)、横向联结系(lateral beam or lateral bracing) 、纵向联结系(horizontal bracing)和桥面系(floor system，图中未示出)⏹主梁起到整个桥梁的承重作用;⏹横向联结系有实腹式梁和空腹式桁架形式，前者称为横梁(lateral beam)，后者称为横联(lateral bracing)。
横向联结系的作用是为把各个主梁连接成整体，起到荷载横向分布、防止主梁侧向失稳的作用。
⏹纵向联结系通常采用桁架式结构，其作用主要是加强桥梁的整体稳定性、与横梁共同承担横向力和扭矩的作用。
⏹桥面系主要是为了提供桥梁的行车部分，把桥面荷载传递到主梁和横梁。
⏹ 4.横断面布置：主要确定主梁的根数与间距（P12图1.1.4）主梁间距一般在2.0~3.5m，桥面板的悬臂长度在1m以内。
采用这样的主梁间距，钢筋混凝土桥面板的跨中板厚可以控制在26cm以内，桥面板悬臂根部板厚控制在36cm以内，并且可以利用桥面板梗肋的高度，与跨中板厚相协调。
（P12图1.1.5）（P13图1.1.6钢桥面板板梁横断面布置示例）由于钢桥面板的自重轻，跨越能力较大，特别是采用闭口加劲肋时，正交异性钢桥面板的跨径可以达到4~6m。
钢桥
1、按照力学体系分类，钢桥有梁、拱、索三大基本体系。
梁式体系桥以承受弯矩为主，拱式体系桥以承受压力为主，悬索体系桥以承受拉力为主。
2、梁式体系桥主要承重结构是主梁。
梁桥在竖向荷载作用下，支承处不产生水平反力，竖直荷载与承重结构轴线接近垂直，为主要承受弯矩结构，与相同跨径的其他体系桥梁相比，主梁内产生的弯矩是最大的3、梁桥在力学图示上可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥4、梁式体系桥按照主梁横截面构造形式的不同可分为钢板梁桥、钢桁梁桥、钢箱梁桥以及钢—混凝土结合梁桥5、钢拱桥，按照桥面相对主拱的位置分为上承式、中承式和下承式；按照主拱内有无设铰可分为有铰拱和无铰拱；按照对支承处的作用力可分为有推力拱和无推力拱；按照结构体系特点分为简单体系拱和组合体系拱；按照主拱截面的构造形式可分为钢箱拱、钢桁拱和钢管混凝土拱6、悬索桥在力学图示上分为外锚式悬索桥和自锚式悬索桥；按照分跨情况又可分为单跨、两跨和三跨悬索桥；按照加劲梁的构造形式可分为钢板梁、钢桁梁、钢箱桥以及结合梁等7、斜拉桥按结构体系不同可分为：塔、墩固结，梁支承于墩上；塔、梁固结支承于墩上。
钢斜拉桥常见的主梁构造形式有钢箱梁、钢板梁和结合梁8、钢板梁桥是指由钢板焊接、栓接或铆接，形成工字形的实腹式钢梁作为主要承重结构的桥梁9、焊接工字形梁的抗扭刚度和横向抗弯刚度较小，在运输和安装过程中，或者桥梁宽跨比较小时，必须充分注意其横向失稳问题10、钢板梁桥的基本结构体系可以分为简支钢板梁桥、连续钢板梁桥和悬臂钢板梁桥11、按照桥面板形式，可以把钢板梁桥分为钢筋混凝土桥面板钢板梁桥和钢桥面板梁桥12、根据桥面板参与主梁受力的情况又分为结合梁桥和非结合梁桥。
结合梁桥的桥面板参与主梁共同工作，钢板梁与桥面板结合后由组合截面承受外荷载；非结合梁桥的桥面板不参与主梁共同工作，外荷载由钢板梁单独承担。
对于钢筋混凝土桥面板结合梁桥，桥面板与钢板梁间用剪力连接件连接13、钢板梁桥上部结构主要由主梁、横向联结系、纵向联结系和桥面板组成。
桥梁工程第六章钢桥(2011)解读
《碳素结构钢》（GB/T 700）
Q345c
《低合金结构钢》 （GB/T 1591）
北京交通大学土木建筑工程学院
中国最早的钢桥制造厂是1894年建立的，已有一百多年的 历史。但是，直到上世纪50年代初期，桥梁工厂只有制造 铆接桥的技术。1956年，前苏联专家与中国技术人员合作， 在沈阳桥梁厂试焊成功第一孔24m焊接板梁，并生产了第 一批320孔24m焊接板梁桥，架设在石太线和湛江附近支 线上，这是我国第一次制造焊接桥。 1957年，借助前苏联专家的技术和材料，中国建造完成了 全长1155.5m、主跨128m的武汉长江公铁两用大桥。该桥 的建设培养了中国第一批钢桥设计、施工、制作、研究的 工程技术人员，为中国钢桥事业的发展奠定了基础。
北京交通大学土木建筑工程学院
例如：铁路钢桥用钢材交货条件明确规定： Q235q、Q345q应热轧状态交货，Q370qD、 Q370qE、Q420qD Q420qE均应正火状态交货； Q370QE钢板实物的冲击韧性交货条件为：-40℃ 时的冲击功，板厚小于等于24mm不低于100J, 板 厚大于24mm不低于120J； Q420qE钢板实物的冲击韧性交货条件为：-40℃ 时冲击功不低于120J。 铁路钢桥所用的基本材料见表6-1，桥梁用钢的基 本容许应力见表6-2。
杆件细长，稳定问题大；列车诱发的振动、噪声相对较大。
北京交通大学土木建筑工程学院
由于钢桥的诸多优点，特别是其结构的实际受力状况与理 论计算结果非常相符，准确可靠，遂成为近、现代桥梁建 造的主要结构。 建设钢桥的历史可以追朔到百年以前，在我国8万多公里 的铁路线上，有8000多孔钢桥在服役，其中超过百年的老 龄钢桥有160多孔。 1907年建成的上海外白渡桥、1909年通车的兰州黄河老桥 等都已成为历史文物，受到保护。但早期的老龄钢桥大多 是外国人设计并建造的。 1934年～1937年，39岁的茅以升先生带领中国工程师设计 并监造了钱塘江大桥（主跨65.84m，全长1453m），开创 了我国自行建造钢桥的历史。
钢桥
《钢桥》复习大纲
1.公路钢桥技术的发展趋势。
P21
2.钢桥的主要结构形式。
P22
3.梁式桥分类。
4.一、简支梁桥，连续梁桥，悬臂梁桥
5.二、钢板梁桥，钢箱梁桥，钢桁桥
4.可能出名词解释题P22-25
梁式桥，拱桥，刚构桥，斜拉桥，悬索桥，组合体系桥梁
另：刚构悬索桥（老师说的，书上没有）
5.钢桥的优缺点P26
6.钢桥的设计方法：容许应力法和半概率极限状态设计方法P29
7.钢桥的连接方法P43
8.焊接方法：电弧焊，栓钉焊
9.焊缝连接
10.一、按钢材的连接方式：对接接头，搭接接头，T形接头，角
接接头
11.二、按焊缝施焊时的姿态：平焊，横焊，立焊，仰焊
10.焊缝连接的缺陷P53+图2-2-11
11.焊缝连接层状撕裂防止措施
12.焊接残余应力定义，残余变形定义P54
13.焊接残余应力出现的位置P54-56
14.焊接残余应力的影响P57
15.减少焊接残余应力和残余变形的方法P58
16.桥面分类和钢桥桥面结构组成P84
17.桥面标高的调整方法P89
18.钢筋混凝土桥面板的设计计算方法。
P95
19.了解日本、美国的设计计算方法P95-97
20.钢桥梁桥的定义P117。
钢桥设计基本知识-钢桁架梁桥[详细]
![钢桥设计基本知识-钢桁架梁桥[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/eb7265bf76c66137ef061934.png)
竖向荷载的传力途径是：
荷载通过桥面传给纵梁，由纵梁传给横梁，再 由横梁传给主桁节点，然后通过主桁的受力传给支 座，最后由支座传给墩台及基础。
钢桁梁除承受竖向荷载外，还承受横向水平荷载 (风力、列车横向摇摆力和曲线桥上的离心力)。由水 平纵向联结系直接承担并向下传递。
•最小板厚限值； •H形腹板、翼缘厚度及二者的厚度比 ；
•局部稳定所需的板件宽厚比；
（四）主桁杆件的刚度要求 为了防止过大的挠度和振动，杆件有最大长细比限值。
8
主桁的主要尺寸是指：主桁高度(简称桁高)、节间 长度；斜杆倾度及两主桁的中心距，这些尺寸的拟定对 桁梁桥的技术经济指标起着重要作用。
(1)桁 高 从用钢量; 挠度; 满足建筑限界的要求。 (2)节间长度 节间长度对桁梁桥的用钢量有一定影响。节长较短 ，纵梁、横梁数量增多；但梁的截面可小，主桁腹杆也 相应变短。一般下承式桁梁节间长度为5．5—12m，或 为桁高的0．8—1．2倍。
制 造 、
• •
节点板形状应简单端正，不得有凹角。 标准设计的节点板。
安 装 和
• •
同一杆件两端的螺栓排列应尽量一致。 应避免不同平面内的栓钉钉头发生冲突。所有工地安装螺
养
栓的位置，均应考虑施工时螺栓扳手工作的空间。
护 • 节点内不得有积水、积尘的死角及难于油漆和检查的地方。
20
第二节 桁梁桥构造
• 杆件进入节点板的第一排螺栓数，可适当少布置几个，以减少杆件的截面削
受
弱。
力 • 弦杆在节点中心中断时，一般均需添设弦杆拼接板。 • 所有杆件应尽量向节点中心靠拢，连接螺栓应布置紧凑，使节点板平面尺寸 小些，也有利于降低节点刚性次应力和增加节点板在面外的刚度。
钢桥知识点(老师划的) (1)
1、正交异性钢桥面板：是用纵横向互相垂直的加劲肋(纵肋和横肋)连同桥面盖板所组成的共同承受车轮荷载的结构。
2、剪力滞效应：由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪力滞后现象。
3、活载发展系数：实际上能承担的高等级活载对设计活载的比值。
活载发展均衡系数：为了使全桥垮所有杆件的预留活载发展系数均衡，给最弱杆件设计给以乘以一个系数，这个系数称为活载发展均衡系数。
4、铁路钢桥桥面组成：桥枕、护木、正轨、及护轨。
（道渣）护轨的作用:当列车掉道后，用以控制车轮前进的方向避免发生翻车事故。
护木的作用:固定桥枕之间的相对位置。
5、钢桥面板受力分析的三种基本结构体系：a）结构系I:由顶板和纵肋组成的结构系看成是主梁的一个组成部分，参与主梁共同受力，即主梁体系。
b)结构系II:由纵肋、横肋和顶板组成的结构系，顶板被看成纵肋、横肋上翼缘的一部分，结构系II起到了桥面系结构的作用，把桥面上的荷载传递到主梁和刚度较大的横梁，即桥面体系。
c)结构系III：本结构系把设置在肋上的顶板看成是各向同性的连续板，这个板直接承受作用于肋间的轮荷载，同时把轮荷载传递到肋上，即盖板体系。
6、桥面标高的调整的方法：a）调整墩台顶面标高b）钢梁腹板采用不同的的截面高度c)采用变厚度桥面板或设置三角垫层d）根据桥面标高需要桥面板设置不同高度的倒梯形梗肋7.钢板梁桥上部结构主要由主梁、横向联结系、纵向联结系和桥面系组成。
主梁作用：起到整个桥梁的承重作用。
横向联结系的作用：为把各个主梁连接成整体，起到荷载横向分布、防止主梁的侧向失稳的作用。
纵向联结系：主要是加强桥梁的整体稳定性，与横梁共同承担横向力和扭矩的作用。
桥面系：主要为了提供桥梁的行车部分，把桥面荷载传递到主梁和横梁。
8.决定主梁中心距是考虑因素：a)桥枕或钢筋混凝土桥面的合理跨度b)为避免桥跨结构在水平力作用下产生横向倾覆c)为使桥跨结构具有必要的横向刚度d)对于下承式板梁桥要求两片主梁之间的净空能满足桥梁净空的规定e)还应考虑用架桥机整孔架设的可能性。
钢桥复习内容
定义：钢桥是指上部承重结构采用钢结构的桥梁，与之对应的有木桥、坞工桥、钢筋混凝土桥、预应力钢筋混凝土桥等。
对于钢-混凝土组合结构桥梁、钢-混凝土混合结构桥梁，根据其施工和计算的特点，也可归类为钢桥。
材料特点：钢材拉压同性，同时具有更高的抗拉、抗压强度和弹性模量，钢材有较高的强重比。
结构特点：1.钢梁的抗剪设计则通过设置横向加劲肋，以防止剪力引起的斜向主压应力导致腹板发生剪切失稳。
2.钢桥设计的重点是解决好结构、构件和板件的稳定问题。
3.钢桥活载所占比重较高，且局部构造较为复杂，因此，钢桥的受拉问题主要是解决活载或其他反复荷载作用下的疲劳问题，以及低温断裂问题。
施工特点：钢桥施工包括制造、运输、二次拼装与桥位现场安装等工序。
1.钢桥工业化程度高，构件制作加工精度高，质量易于控制，施工速度快，工期短。
2.由于钢材拉压同性、轻质高强，钢桥可以灵活地适应各种施工方法，节约大量的施工临时措施费。
运营维护特点：1.混凝土桥梁的养护重点是裂缝，而钢桥的养护重点是锈蚀。
2.混凝土桥梁一旦裂缝宽度超限，进一步出现钢筋锈蚀及锈胀开裂，其养护加固的难度较大；相比而言，钢桥锈蚀后，可除锈后再涂装，其养护更易处理和控制。
3.钢桥构件在受到损伤后易于修复、更换和回收。
运输：构件节段的划分一般取决于桥位与钢结构制造厂之间的运输和吊装能力，大节段一般采用水路运输，在交通不便的山区通常采用公路运输。
适用范围：钢材不仅具有很高的强度，而且拉压同性，因此不但适用于以受压为主的拱桥，也适用于以受拉为主的索桥和拉压组合受力的梁桥。
钢材的高强重比使得钢桥跨越能力在各种结构体系中均最强。
第二章失效概率：作用效应S和结构抗力R都可理解为随机变量，因此，结构是否满足功能要求的事件也是随杌的。
一般把结构不满足功能要求这一事件的概率称为结构失效概率，把结构满足功能要求的概率称为结构可靠概率。
汽车荷载的离心力：汽车何载对桥梁的离心力是一种伴随着车辆在弯道行驶时所产生的惯性力，其以水平力的形式作用于桥梁，是弯桥横向受力与抗扭计算所考虑的主要因素。
本科毕设-钢桥(主要类型-钢箱梁特点)绪论
1.1.3 钢桥的主要类型钢桥可以根据不同的地形环境条件要求建成多种不同的形式，由于钢构件施工方便，自重轻，安全性高，其建造的桥梁种类比其他材料制造的更多。
桥梁按照受力体系分类可分为梁、拱、索三大基本体系。
梁桥主要承受弯矩为主，其应用也最为广泛；拱桥以承受压力为主，对于桥墩或桥台要求较高；悬索桥以承受拉力为主，常见于大跨度桥梁；组合体系桥是将基本体系进行结构组合形成的桥型，如斜拉桥等。
1、钢桥按主梁的构造形式分类有钢板梁桥、钢桁梁桥、钢箱梁桥以及钢——混凝土结合梁桥；结构体系包括简支梁、连续梁和悬臂梁（见图1.1）。
主梁是主要的承重结构，梁桥受力明确，传力简单，在竖向荷载作用下，支承处（支座）不产生水平反力，只有垂直反力，竖向荷载与主梁的轴线几乎垂直，作为受弯构件，与相同跨径的其他结构体系桥梁相比，主梁内产生的弯矩是最大的。
(a)简支钢桁梁(b)连续钢桁梁(c)悬臂钢桁梁图 1.1 梁氏体系桥2、钢拱桥按拱肋的构造形式分有钢箱拱（箱板拱、箱肋拱）、钢桁拱和钢管混凝土拱等；结构体系包括有推力拱桥和无推力拱桥（见图1.2）；拱圈或拱肋是拱桥的主要承重结构，拱桥在竖向荷载作用下，支点处将产生很大的水平向推力，所以拱桥对于桥墩或桥台的要求比较高；支点水平推力减小了跨中处的弯矩。
与同跨径梁桥相比，主要承重结构的弯矩和剪力要小很多，设计合理时，主拱在竖向荷载作用下，只承受压力。
(a)有推力拱桥(b)无推力梁桥图 1.2 拱式体系桥3、悬索桥和斜拉桥（见图1.3），其主要由高强钢索来承受拉力，自重轻，跨越能力大。
；悬索桥在竖向荷载作用下，主缆将承受很大的拉力，悬索将力传给桥塔，大大减小了主梁的内力，其加劲梁受到的力也相对较小，对加劲梁的要求较低。
悬索桥按分跨情况又可分为：单跨、两跨和三跨悬索桥；按照加劲梁的构造又可分为钢板梁、钢桁梁、钢箱梁以及结合梁等。
在组合体系中，斜拉桥最为常见，以斜拉桥为例，斜拉桥由桥塔、主梁和拉索组成，斜拉索承受拉力，主梁承受压力，相互结合，共同受力。
钢桥设计第三章讲解
5） 考虑到钢板厚度可能有轧制负公差，且在长期运营中会产生腐蚀现 象，因此，对钢梁各部分最小尺寸规定如下：
主梁、行车系用钢板或型钢肢厚度
8mm （10mm）
节点板、焊接梁腹板用钢板或纵梁与横梁及横梁与主梁连接用角钢
10mm （12mm）
填板厚度
4mm
3.2 桥面系结构设计
1） 桥面板设计 • 预制钢筋混凝土桥面板和带纵横加劲肋的钢桥面板，以支承桥梁（主
活载集度为 p 1 （KN/m）
弯矩：M q p1 M ； 剪力：Q q p1 Q
式中：M —所求截面上弯矩影响线的面积； Q —该截面上剪力影响线 的面积。
2） 桥梁的基本尺寸 （ 首先根据选材原则选定钢材）
• 主梁高度 h 主要根据最大梁高、最小梁高和经济梁高确定。
3） 钢板梁的验算
梁的验算包括强度、整体稳定、局部稳定、疲劳和刚度验算。
4） 腹板加劲肋的设计
• 腹板加劲肋的构造要求与钢结构完全相同。 • 支承加劲肋的构造和计算与钢结构相同。
5） 梁翼缘与腹板之间的焊缝应能抵抗由于弯曲和直接作用于翼缘的垂 直荷载共同作用所产生的剪力。可按钢结构方法验算，其中的垂直荷 载应取车道荷载的集中荷载 Pk 。
• 当横梁兼做横向联结系的支杆时，还应考虑其作为支杆所受的力。
3.3 钢板梁桥主梁设计
1） 主梁的内力计算
主梁的荷载一般由横梁传来，当横梁数量较多时，在初选截面时可
简化为均布荷载计算主梁内力,下式为每根主梁所受恒载。验算时按
实际情况计算。
恒载
q
1 2
q1
q2
（KN/m）
式中：q1—桥跨结构每米重 （KN/m）; q2 —桥面重（KN/m）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、钢桥优缺点
钢桥——桥梁上部结构的主要承重部分用钢材制成。
优点：
a)钢材是一种抗拉、抗压、抗剪强度高的匀质材料
b)韧性、延性好，可提高抗震性能。
c)工厂制造，桥梁上部结构和下部结构可同时施工；
d)旧桥可回收，资源可再利用，有利于环保。
缺点：
e)对温度和动载效应敏感，易疲劳；
f)受大气侵蚀，易生锈。
g)铁路钢桥行车时噪声与振动比较大。
2、钢桥的主要形式
钢桥的主要结构形式——钢桥根据主要承重结构的受力体系可以分为：
1梁式桥2拱桥3刚构桥4斜拉桥5悬索桥6组合体系桥梁
3、拱桥分为：
⏹上承式拱桥（桥面在拱助的上方）；
⏹中承式拱桥（桥面一部分在拱肋上方；一部分在拱肋下方）
⏹下承式拱桥（桥面在拱肋下方）
4、钢桥的破坏形式:
1、强度
2、疲劳
3、稳定
4、腐蚀、脆性断裂
5、钢结构疲劳定义：
钢结构疲劳：在反复荷载作用下，钢材应力低于极限强度时发生的破坏现象。
初始缺陷、裂纹或应力集中等局部位置形成裂纹→反复荷载作用下不断裂纹扩展→构件裂断
6、什么是钢板梁桥：
钢板梁桥——指由钢板焊接、栓接或铆接，形成工字形的实腹式钢梁作为主要承重结构的桥梁。
7、主梁梁高
主梁以截面应力控制设计时的用钢量比刚度控制设计的用钢量要省。
8、桁梁桥的组成：
一.桁梁桥的组成：1、主桁；2、联结系；3、桥道系
二．钢桁梁的受力特点：1桥面2纵梁3横梁4主桁5支座6墩台
9、1.钢桁梁桥按照桥面相对主桁架的位置不同分类：上承式桁架桥；下承式桁架桥；双层桁梁桥；
9.2按照承受荷载的性质分类:铁路桁架桥；公路桁架桥；
9.3按支承形式分类:简支桁架桥；悬臂桁架桥；连续桁梁桥
10、钢箱梁具有良好的受力特性，与钢板梁相比主要有以下优点：
1.梁缘宽度大，具有很大的抗弯能力，跨越能力比工形
钢板梁大得多。
2.具有很大的抗扭刚度，荷载横向分配均匀，即使采用
单箱结构形式，两个腹板的弯矩也相差不大，而且适合于扭矩较大的横向抗弯刚度。
3.具有很大的横向抗弯刚度，横向稳定性好，可以抵抗
很大的水平力作用，省去纵向联结系，对于单箱结构不需要横向联结系；
4.单根箱梁的整体稳定性好，便于吊装和无支架施工；
5.梁高小，适合于立交桥和建筑高度受到限制的桥梁。
6.横隔板及加劲结构等都在箱内，外形美观。
11、钢拱桥的分类：
1.按照结构构造形式进行分类
（1）按照主拱圈形式进行分类：钢箱拱；钢管拱；钢桁架式拱；
（2）按照两拱肋的空间姿态分类：平行拱肋；内倾拱肋（提篮拱）；外倾拱肋（蝶形拱）
12、拱梁组合体系桥的分类
根据拱肋和系梁刚度的比例关系分类
☐无推力系杆拱的分类
▪柔性系杆刚性拱——系杆拱
▪EI拱/EI梁>80
▪刚性系杆柔性拱——朗格尔拱（梁）
▪EI拱/EI梁<1/80
▪刚性系杆刚性拱——洛泽拱
13、系杆拱的受力特点：
1.中承式系杆拱桥的力学特性
三元结构：1.活载分布构件（桥面系）
2.力的传递构件（吊杆）
3．主要承重构件（拱肋与系杆）
2.下承式系杆拱桥的受力特点
3.不同边界条件对结构受力的影响
14、吊杆：刚性吊杆和柔性吊杆
柔性吊杆材料：平行钢丝束吊杆；钢绞线吊杆；粗钢筋吊杆；钢丝绳吊杆；钢吊杆；
15、系杆（梁）1.刚性系杆
钢、预应力混凝土材料
2．柔性系杆平行钢丝束系杆：佛陈大桥，上海卢浦大桥
☐钢绞线系杆：大部系杆拱桥采用
☐钢结构系杆：新光大桥、重庆市朝天门大桥
☐预应力混凝土系杆:南宁市凌铁大桥
16、组合梁的定义：采用剪力连接件将钢板梁、钢箱梁、钢桁梁等结构构件和钢筋混凝土结合成组合截面共同工作的一种复合梁式结构。
17、根据架设与施工方法不同，组合梁可以分为活载组合梁与恒载组合梁两种形式。
⏹活载组合梁在钢梁架设与钢筋混凝土桥面板施工时，可
以不设置中间支架或临时墩，施工时的钢梁自重、桥面
施工荷载以及混凝土板自重仅由钢梁承担，钢筋混凝土
桥面板不参与共同工作。
⏹恒载组合梁在钢梁架设与钢筋混凝土桥面板施工时，设
置中间支架或临时墩，施工时的钢梁自重、桥面施工荷
载以及混凝土板自重由中间支架或临时墩承担，钢梁为
无应力状态。
混凝土达到设计强度，钢筋混凝土桥面板
才作为主梁的上翼板与钢梁形成组合梁截面后，撤去中
间支架或临时墩。
18、为了使得钢筋混凝土桥面板与钢梁共同工作，两者之间必须设置剪力传递器，使得钢筋混凝土桥面板与钢梁之间不产生相对错动。
剪力传递器：
⏹刚性（rigid）：刚性剪力传递器一般采用角钢或槽钢，
⏹柔性(flexible)：柔性剪力传递器采用斜钢筋或螺旋钢
筋
⏹剪力钉(stud)：剪力钉为焊接于钢梁翼板的大头螺钉。
19、负弯矩的处理方法
连续梁的支点附近因有负弯矩导致混凝土受拉，使混凝土开裂。
为了抵抗负弯矩产生的拉应力，常用的措施有预加荷载法、调整支点标高法或设置预应力钢筋等对混凝土板负弯矩区预施压力等方法。
（一）预加荷载法
预加荷载法的施工方法是：钢梁施工完后，首先在正弯矩区段浇注混凝土和施加一定的临时荷载，使得支点附近钢梁负弯矩区段产生足够的预应力，然后预应力状态下浇注负弯矩区段混凝土，混凝土达到设计强度后，撤去临时荷载
（二）调整支点标高法
这是一种用施工处理的方法，也是一种最基本的方法。
大部分预应力组合截面连续梁桥不仅可采用本施工法，而且还可同时采用本施工法和后面所述粗钢筋的方法来进行架设。
20、拱肋的拱轴线：1.圆弧线2.二次抛物线3.悬链线4.多次抛物线
21、横撑作用：
⏹为了保证两片拱肋的横向刚度和稳定以承受作用在拱
肋、桥面及吊杆上的横向水平力、必须在两片拱肋之间
设置横撑。
⏹横撑的数量及布置形式对全桥侧倾、扭转及两拱肋独立
侧倾振型的影响较大，而对面内竖弯基频影响很小。
⏹横撑的存在可以大大提高全桥的面外刚度与扭转刚度。
⏹拱顶处设置横撑对提高全桥刚度的效果比拱脚处设置横
撑的效果要好。