钢桥的连接方式分类及相应设计方法讲解
桥梁施工中的钢结构焊接与连接技术
桥梁施工中的钢结构焊接与连接技术桥梁是现代交通建设中不可或缺的重要组成部分，而桥梁的施工过程中，钢结构的焊接与连接技术起着至关重要的作用。
本文将从钢结构的材料选择、焊接工艺以及桥梁连接技术等方面进行探讨。
1. 钢结构材料选择在桥梁施工中，常用的钢材有碳钢和低合金高强度钢。
碳钢具有良好的可塑性和成形性，适用于一些简单结构的焊接。
而低合金高强度钢则具有较好的强度和韧性，适用于一些对承载能力要求较高的大型桥梁。
在选择钢材时，需要根据桥梁的设计要求和实际情况综合考虑。
2. 焊接工艺钢结构焊接是桥梁施工中最常用的连接方式之一。
常见的焊接工艺包括手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊等。
手工电弧焊是一种熔化焊接方式，操作简单，适用于一些小型结构的焊接；埋弧焊则是自动化程度较高的焊接方式，适用于大型桥梁结构的焊接；气体保护焊结构牢固，焊接接头质量较高，适用于对焊接接头质量要求较高的情况。
3. 桥梁连接技术除了焊接技术，桥梁施工中还有一些其他的连接技术。
常见的连接技术包括螺栓连接、铰接连接以及悬臂连接等。
螺栓连接是一种常见的连接方式，它具有拆装方便的优点，适用于一些需要日后维护的桥梁；铰接连接是一种具有一定转动能力的连接方式，适用于某些需要承受变形的桥梁结构；悬臂连接则是一种将桥梁与支座相连接的方式，适用于某些大跨度桥梁的施工。
4. 质量控制与施工安全在桥梁施工中，钢结构的焊接与连接技术的质量控制和施工安全是十分重要的。
质量控制方面，焊接接头的质量要求高，焊接工艺参数的选择要准确合理，焊工的操作要熟练规范。
施工安全方面，焊接作业涉及高温熔融金属，焊工需要佩戴适当的防护设备，并且要注意消防安全等。
总结起来，桥梁施工中的钢结构焊接与连接技术是确保桥梁牢固可靠的关键环节。
合理选择钢材、掌握适当的焊接工艺以及选择合适的连接技术对于桥梁的施工质量和安全性至关重要。
在实际工程中，需要根据具体情况进行综合考虑和选择，以确保桥梁的长期使用性能和承载能力。
深度剖析钢结构三种连接方法
深度剖析钢结构三种连接方法钢结构是一种广泛应用于工业、商业和住宅建筑的结构形式。
在钢结构中，连接是至关重要的。
因为连接负责将钢构件连接在一起，形成一个完整的结构。
正确的连接方法可以确保结构的稳定性、安全性和可靠性。
本文将对钢结构中常见的三种连接方法进行深度剖析。
首先，焊接是钢结构中最常用的连接方法之一、焊接是通过加热钢部件并使其熔化，然后冷却并形成一种均匀的连续连接方式。
常见的焊接方式包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。
焊接连接的优点是连接强度高，能够承受重大的荷载，而且连接后的结构更加坚固和稳定。
另外，焊接具有较好的密封性能，可以抵抗外部环境的侵蚀和防止气体和液体的渗漏。
然而，焊接也存在一些缺点。
首先，焊接构件之间的连接是永久性的，无法拆卸，如果需要拆卸或更换构件，需要进行切割或重做焊接。
此外，焊接需要具备一定的技术和经验，操作不当可能会导致焊接不牢固或出现裂纹等缺陷。
其次，螺栓连接是钢结构中另一常见的连接方法。
它通过将螺栓穿入构件的预先预留孔中，并通过螺母将构件连接在一起。
螺栓连接的优点是连接可拆卸，可以方便地进行拆卸和更换构件。
同时，螺栓连接可以根据实际需要进行调整和调节，具有较好的可调性。
此外，螺栓连接适用于需要重新调整结构构造、扩展或移动的情况。
然而，螺栓连接的强度较焊接连接低，不能承受过重的荷载。
此外，螺栓连接需要更多的维护工作，如定期检查螺栓的紧固状态，防止螺栓松动和断裂。
同时，螺栓连接的密封性较差，需要通过其他方式进行密封。
最后，铰接连接是一种特殊的连接方法，主要用于需要柔性连接和转动的钢结构。
铰接连接通过铰链或销连接构件，允许构件在一定范围内的转动和变形，以适应结构的应力和变形。
铰接连接的优点是具有较好的可调性和适应性，能够减小结构的应力集中和变形，提高结构的稳定性和安全性。
此外，铰接连接还可以实现结构的分离和组装，方便运输和施工。
然而，铰接连接的受力能力较低，只适用于承受较轻荷载的情况。
钢桥连接
钢桥连接1020104403 土木1014 彭一龄一、钢桥的连接方式1.焊接焊接是现代钢桥最主要的连接方式。
栓焊桥(工厂制造为焊接，工地拼接为高强度螺栓连接)和全焊桥(工厂制造和工地拼接均为焊接)。
栓焊桥和全焊桥统称为焊接桥。
⑴优点焊接刚度较大，密封性较好；对钢材从任何方位、角度和形状相交都能方便使用；一般不需要附加连接板、连接角钢等零件；一般不需要在钢材上开孔，不使截面受削弱。
⑵缺点焊接塑性和韧性较差，脆性较大，疲劳强度较低；焊接附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，其金相组织和机械性能发生变化，某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，影响结构的承载力、刚度和使用性能；焊接可能出现气孔、夹渣、咬边、弧坑裂纹、根部收缩、接头不良等，影响结构疲劳强度。
2.螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强螺栓连接。
普通螺栓连接用普通扳手拧紧，通过螺杆承受剪力和杆件孔壁压力或者螺杆受拉来传力；高强度螺栓连接用高强度钢材制成并经热处理，用特制的、能控制扭矩或螺栓拉力的扳手拧紧，使螺栓用较高的预拉应力值，相应的高度夹紧被连接的板件，使部件接触面产生很大的摩擦力，主要通过摩擦力或者板件间的预压力来传力。
⑴优点安装方便，特别适用于工地安装连接；普通螺栓便于拆卸。
适用于需要装拆的结构连接和临时性连接；高强螺栓强度高、对螺孔加工精度要求较低、连接构件间不宜产生滑动、刚度大。
适合构件间的工地现场安装连接。
⑵缺点需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔会削弱构件截面；被连接板件需要互相搭接或另加角钢或拼接板等连接件，多费钢材。
⑶普通螺栓连接①C级螺栓连接经过未加工的圆钢制成，材料性能属于4.6、4.8级，采用Q235BF。
尺寸不很准确，孔径比螺栓直径大1~2mm，结构装配和螺栓装拆方便，比较适用于承受拉力。
受剪性能较差，各个螺栓受力较不均匀。
常用于承受拉力的安装螺栓连接、次要结构和可拆卸结构的受剪性能、安装时的临时连接。
钢桥施工技术——钢梁的架设
钢桥施工技术——钢梁的架设一、支架法架梁支架法架梁是利用木料或常备杆件拼成支架，在其上组拼架设钢梁的一种架梁方法。
支架类型与就地浇筑混凝土梁的支架类型相同。
在支架上拼装钢梁的作业过程，与在地面拼装钢梁完全相同。
但是支架的工程量较大，只适用于桥下净空不高，水不太深的情况。
在支架上或地面上拼装钢梁，需要在节点下搭设台座承托钢梁，顶面放置几对硬木楔，用于调节节点的高程。
在有支架的状态下拼装钢梁，可以采用以下两种方法：1. 纵向分段拼装将1 个大节间的杆件作为1 个拼装单元，从梁的一端按拼装单元向另一端推进，或者从两端向跨中推进拼装。
每个单元的拼装程序是：下弦杆、下平纵联、纵梁、横梁、斜杆、竖杆、上弦杆、上平纵联、横联。
也可以先将整孔（或一部分）桥梁的底盘（即下弦杆、纵向联结系、纵横梁等组成的平面桁架）全部拼完，然后再按组成闭合三角形的次序，逐个节间依次拼装。
2. 竖向分层拼装竖向分层拼装的程序是：全部底盘、全部腹杆、全部上弦杆、全部上平纵联、全部横联。
这种方法适用于桁高较低的情况。
杆件拼装时，应采用冲钉和螺栓，在节点板上临时连接。
钢梁拼装完毕并且杆件联结螺栓全部终拧后，即可落梁就位。
落梁时，在端横梁下利用千斤顶将钢梁顶起，然后逐渐拆除节点下的木垛，使钢梁支承在永久支座上。
二、悬臂拼装法架梁悬臂拼装法是在桥下不设连续支架的条件下，钢梁由桥孔一端开始，逐节悬臂拼装架梁的方法。
这种方法的优点是辅助工程量小，进度较快，适合在水深、流急、桥高、跨大和桥下通航通车条件下采用，是我国钢梁架设中应用范围较广的一种方法。
在采用悬臂拼装法架设钢梁时，为了平衡悬臂拼出的钢梁重力，必须在钢梁支座后面的边孔或路基上，拼出一端平衡梁，或设置其他的平衡稳定设施。
悬臂拼装架设钢梁可以采用以下4 种方法：1. 全悬臂拼装全悬臂拼装即在桥孔内完全不设置临时支墩进行钢梁拼装。
为减少悬臂拼装长度，降低拼装应力和梁端挠度，常在前方桥墩一侧设置承接托架；或者在梁上设置临时吊索塔架，在拼装钢梁的悬臂端提供1～2 个吊点。
简述钢结构连接方法的种类
简述钢结构连接方法的种类
钢结构连接方法的种类包括以下几种：
1. 螺栓连接：使用螺栓和螺母将钢构件连接在一起。
螺栓连接能够提供较高的刚度和强度，并且易于安装和拆卸。
2. 焊接连接：通过将钢构件进行熔接来实现连接。
焊接连接能够提供更高的刚度和强度，并且可以实现连续的结构性能。
3. 铆接连接：使用铆钉将钢构件连接在一起。
铆接连接具有较高的刚度和强度，并且能够实现连续的结构性能。
4. 锚固连接：通过固定钢构件到混凝土结构或者其他基础上来实现连接。
锚固连接能够提供较高的稳定性和抗震能力。
5. 拼装连接：将预制的钢构件通过扣件或者其他连接件进行组合拼装。
拼装连接能够提高施工速度和灵活性，并且便于现场安装。
6. 机械连接：使用机械连接件，如榫卯接头、卡口式接头等，将钢构件连接在一起。
机械连接能够提供较高的刚度和强度，并且方便拆卸和更换。
总结起来，钢结构连接方法的种类多样，每种连接方法都有其适用的场景和特点，选择合适的连接方法可以提高钢结构的安全性和可靠性。
常见钢结构构件连接方法详解!
常见钢结构构件连接方法详解！钢结构构件的连接钢结构的连接方法有焊接、普通螺栓连接、高强度螺栓连接和铆接，具体如下：（一）焊接1、建筑工程中钢结构常用的焊接方法：按焊接的自动化程度一般分为手工焊接、半自动焊接和自动化焊接三种。
2、根据焊接接头的连接部位，可以将熔化焊接头分为：对接接头、角接接头、T形及十字接头、搭接接头和塞焊接头等。
3、在焊接时应合理选择焊接方法、条件、顺序和预热等工艺措施，尽可能把焊接应力和焊接变形控制到最小。
必要时，应取合理措施消除焊接残余应力和变形。
4、焊缝缺陷通常分为：裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合、未焊透、形状缺陷和上述以外的其他缺陷。
其主要产生原因和处理方法为：(1)裂纹：通常有热裂纹和冷裂纹之分。
产生热裂纹的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等；产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理，如焊前未预热、焊后冷却快等。
处理办法是在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属，进行补焊。
(2)孔穴：通常分为气孔和弧坑缩孔两种。
产生气孔的主要原因是焊条药皮损坏严重、焊条和焊剂未烘烤、母材有油污或锈和氧化物、焊接电流过小、弧长过长、焊接速度太快等，其处理方法是铲去气孔处的焊缝金属，然后补焊。
产生弧坑缩孔的主要原因是焊接电流太大且焊接速度太快、熄弧太快，未反复向熄弧处补充填充金属等，其处理方法是在弧坑处补焊。
(3)固体夹杂：有夹渣和夹钨两种缺陷。
产生夹渣的主要原因是焊接材料质量不好、焊接电流太小、焊接速度太快、熔渣密度太大、阻碍熔渣上浮、多层焊时熔渣未清除干净等，其处理方法是铲除夹渣处的焊缝金属，然后焊补。
产生夹钨的主要原因是氩弧缝金属，重新焊补。
(4)未熔合、未焊透：产生的主要原因是焊接电流太小、焊接速度太快、坡口角度间隙太小、操作技术不佳等。
对于未熔合的处理方法是铲除未熔合处的焊缝金属后补焊。
对于未焊透的处理方法是对开敞性好的结构的单面未焊透，可在焊缝背面直接补焊。
钢结构连接方式有几种
钢结构连接方式有几种引言：钢结构是一种使用钢材作为主要构造材料的建筑结构。
在钢结构中，连接方式的选择对于结构的安全性和可靠性具有至关重要的作用。
钢结构连接方式的选择要考虑到结构的受力特点、施工条件、成本和设计要求等因素。
本文将介绍钢结构连接方式的几种常见形式，包括焊接、螺栓连接、铆接和角钢连接等，并分析它们的适用范围、优缺点及应用场景。
概述：钢结构连接方式是指将不同的钢构件通过一定的方式连接在一起，形成一个整体结构。
常见的钢结构连接方式有焊接连接、螺栓连接、铆接连接和角钢连接等。
每种连接方式具有不同的特点和适用范围，工程设计人员需要根据具体的设计需求来选择适合的连接方式。
正文：1.焊接连接方式焊接连接是将两个或多个构件通过焊接熔合在一起的连接方式。
它是一种常见且广泛应用的连接方式，特点是连接牢固、刚性好、承载能力高。
焊接连接适用于要求结构刚性和紧密连接的地方，如桥梁、厂房、塔架等。
焊接连接的缺点是需要专业操作人员进行施工，并且难以修复和拆卸。
小点详述：1.1电弧焊接：通过电弧产生高温将焊条或焊丝熔化并填充到连接处，形成焊缝。
1.2气体保护焊接：利用气体保护焊接电弧，防止焊接部位与空气接触，提高焊接质量。
1.3点焊接：通过电流瞬间产生高温，使两个部件连接在一起。
1.4激光焊接：利用激光束产生高温，在材料表面快速熔化并形成焊缝。
2.螺栓连接方式螺栓连接是通过螺栓、螺母和垫圈等零部件将构件连接在一起的方式。
螺栓连接具有拆卸性强、便于维修和更换的特点。
它适用于需经常拆卸和更换的构件，如大型机械设备和焊接部位的连接。
螺栓连接方式的缺点是承载能力相对较低，需要更多的螺栓来保证连接的可靠性。
小点详述：2.1普通螺栓连接：使用普通的螺栓、螺母和垫圈进行连接。
2.2高强度螺栓连接：使用高强度螺栓和螺母进行连接，具有更高的承载能力。
2.3预应力螺栓连接：通过对螺栓进行预张力处理，使连接更加牢固和稳定。
3.铆接连接方式铆接连接是通过铆钉将两个或多个构件连接在一起的方式。
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）
钢桥面三种常用铺装方案介绍
钢桥面三种常用铺装方案介绍招商局重庆交通科研设计院有限公司二〇一一年三月1钢桥面铺装概况近年来，随着我国基建事业的进一步投入和施工技术的提高，桥梁作为跨越江、河、谷及道路干线的便捷结构形式，得到了长足的发展，其中钢箱梁桥因其抗风稳定性能好、重量轻、工厂制造质量易于保证、安装和制造工期短等优点，现已成为目前大型桥梁的主流结构形式。
钢桥面铺装不同于一般公路沥青混凝土路面，它直接铺设在钢桥面板上，由于钢桥面板柔度大，在行车荷载与温度变化、风载、地震等自然因素共同影响下，其受力和变形较公路路面或机场道面以及其他桥型结构铺装复杂得多。
特别是在重型车辆荷载作用下，钢桥面板局部变形更大，各纵向加劲肋纵隔板、横肋（或横隔板）与桥面板焊接处出现明显的应力集中，这导致铺装层受力非常复杂，局部应变较大。
同时钢桥面板的温差大、防水防锈及层间结合要求高，这些都决定了钢桥面铺装使用条件远远苛刻于一般沥青路面，其使用寿命也要远远短于普通路面。
通常在钢桥面需要采用特殊的铺装方案，来提高桥面铺装寿命。
目前世界上钢桥面铺装使用效果较好的有三类：双层改性SMA；浇筑式沥青混凝土（GA10）+高弹SMA；双层美国环氧沥青混凝土。
现就三种铺装的特点及施工工艺做简要介绍。
2双层SMA铺装通常桥面铺装层由防水粘结层、铺装下层、铺装上层组成，防水粘结层主要起到防止水分下渗、保护钢板和粘结钢板和铺装的作用；铺装下层通常孔隙率较小，起到防水的作用；铺装上层必须具有一定的表面构造深度，为车辆行驶提供足够的摩擦力。
2.1 铺装材料介绍双层SMA铺装方案通常由防水粘结层、缓冲层、铺装下层和铺装上层组成，如图1所示。
图1 双层SMA桥面铺装方案双层SMA结构相对普通沥青混合料来说具有较好的密水性和抗疲劳性能。
同时具有良好的高温抗车辙性能、随从变形性、抗滑性等。
同时SMA混合料在国内使用较为普遍，施工不需要特殊的设备，成本相对来说也不高，一般工程都能够接受。
常见钢结构构件连接方法详解
引言概述：钢结构作为一种重要的结构形式，广泛应用于建筑、桥梁、航空航天等领域。
钢结构构件连接是构成钢结构的关键环节，决定了整个结构的强度和稳定性。
本文将详细介绍常见的钢结构构件连接方法，包括焊接连接、螺栓连接、铆接连接、卡口连接以及槽钢连接。
通过对每种连接方法的原理、特点、适用范围和施工注意事项等方面的阐述，帮助读者更好地理解和应用钢结构构件连接技术。
正文内容：一、焊接连接1.焊接连接的原理与特点焊接连接是通过加热和熔化金属材料，形成永久连接的方法。
焊接连接具有强度高、刚度大、耐久性好等特点。
2.焊接连接的分类及应用范围点焊、焊接角焊接、对接焊接等不同形式的焊接连接。
焊接连接广泛应用于建筑结构、桥梁、船舶等领域。
3.焊接连接的施工注意事项焊接前需要进行材料的预处理，确保焊接质量。
施工过程中需要注意安全措施，避免有害物质的产生。
二、螺栓连接1.螺栓连接的原理与特点螺栓连接是通过螺纹的力学作用实现连接的方法。
螺栓连接具有拆卸方便、适用于大型结构、抗震性能好等特点。
2.螺栓连接的分类及应用范围普通螺栓连接、高强度螺栓连接、锚栓连接等不同类型的螺栓连接。
螺栓连接广泛应用于桥梁、钢结构建筑等领域。
3.螺栓连接的施工注意事项确保螺栓质量和强度，避免螺栓松动或折断。
控制螺栓预紧力，避免因应力集中引起的破坏。
三、铆接连接1.铆接连接的原理与特点铆接连接是通过将铆钉固定在两个构件上，形成永久连接的方法。
铆接连接具有强度高、抗腐蚀性好、抗振动性能好等特点。
2.铆接连接的分类及应用范围盲铆钉连接、铆接螺母连接、铆接螺柱连接等不同形式的铆接连接。
铆接连接广泛应用于飞机、船舶、汽车等领域。
3.铆接连接的施工注意事项铆接前需要进行工件的准备工作，确保铆接质量。
施工过程中要注意控制铆接压力和温度，避免引起铆钉的变形。
四、卡口连接1.卡口连接的原理与特点卡口连接是通过将构件卡入另一个构件的凹槽中，形成连接的方法。
卡口连接具有简单、方便、快速等特点。
四种钢结构连接方法
四种钢结构连接方法钢结构连接是指将不同构件或构件与基础相连接的工程技术。
钢结构连接的质量直接影响到钢结构的稳定性和安全性。
目前，常用的钢结构连接方法主要有焊接连接、螺栓连接、铆接连接和槽钢焊接连接。
1.焊接连接：焊接连接是将两个或多个构件通过熔化并凝固的金属填充物相连。
焊接连接具有连接强度高、刚度大、连接面积小等优点，适用于大跨度、高层建筑和复杂结构。
常见的焊接连接方法有手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊、激光焊接等。
其中手工电弧焊是最常用的焊接方法，适用于各种结构形式。
气体保护焊和埋弧焊适用于对焊缝成型质量要求较高的场合。
2.螺栓连接：螺栓连接是通过将具有螺纹的螺栓穿过构件中的孔洞，并用螺母将其紧固，实现连接的一种方法。
螺栓连接具有安装拆卸方便、可调性好、抗震性能好等优点，适用于车间制作和现场安装的钢结构。
常见的螺栓连接方法有普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓连接适用于中小型钢结构，结构不太复杂的场合。
高强度螺栓连接适用于大型桥梁、高层建筑和重载结构中，可以承受较大的轴向力。
3.铆接连接：铆接连接是通过用铆钉连接构件的方法。
铆接连接具有连接牢固、传力均匀等优点，适用于大型工艺设备和节段式结构的连接。
常见的铆接连接方法有实心铆接和空心铆接。
实心铆接适用于较大的轴向力和剪切力，空心铆接适用于冲击载荷较大的情况。
4.槽钢焊接连接：槽钢焊接连接是利用焊接将槽钢连接在构件上的方法。
槽钢焊接连接具有连接牢固、施工方便、适用范围广等优点，适用于单层轻型钢结构房屋、厂房和仓库等场所。
槽钢焊接连接方法有T形槽钢焊接连接和L形槽钢焊接连接。
T形槽钢焊接连接适用于对结构刚性要求较高的场所，L形槽钢焊接连接适用于对刚度要求不太高的场所。
总结起来，焊接连接适用于大跨度、高层建筑和复杂结构，螺栓连接适用于车间制作和现场安装的钢结构，铆接连接适用于大型工艺设备和节段式结构的连接，槽钢焊接连接适用于单层轻型钢结构房屋、厂房和仓库等场所。
钢构桥的设计与连接方式的研究
钢构桥的设计与连接方式的研究在桥梁建设领域，钢构桥因其具有稳定性高、重量轻、施工方便以及使用寿命长等特点而受到青睐。
然而，钢构桥的设计与连接方式一直是一个亟待研究的问题。
本文将分别从设计与连接两个方面进行探讨。
设计方面钢构桥的设计一般包括两个阶段：方案设计和施工设计。
方案设计是为了确定桥梁的总体特性，而施工设计则是将方案设计具体化并确定施工方案。
在方案设计阶段，需要对桥梁所受荷载、桥墩位置及形式、主梁跨径、边梁结构、横向稳定性和斜拉索等因素进行综合考虑，从而设计出能够满足要求的结构方案。
在确定钢构桥的结构方案时，需要特别注意几个关键问题。
首先是桥面板，桥面板通常采用混凝土或钢板，但需要考虑其自重和施工难度等因素。
其次是主梁，主梁是钢构桥的核心部分，需要根据设计荷载计算其截面形状和尺寸。
另外还需要考虑主梁与桥墩之间的连接方式，以及梁上安装的横向稳定构件。
在施工设计阶段，需要对方案设计进行具体化和优化。
例如：考虑桥梁拆除及修复的难易程度；考虑钢构桥在需要承受大型振动荷载时的抗震能力；考虑交通情况、施工条件等因素。
连接方式钢构桥的连接方式是钢构桥设计中非常关键的一环。
连接方式可以分为内部连接和外部连接，内部连接主要是指桥面板和主梁之间的连接，外部连接则是指主梁与桥墩之间的连接。
在内部连接方面，常用的连接方式包括焊接、螺栓连结和铆接。
其中焊接连接虽然连接强度高，但难以拆卸，而且在焊接过程中容易产生变形等问题。
螺栓连结则优点是方便拆卸，但在使用过程中可能会因为螺钉松动而引发安全隐患。
因此，在设计钢构桥的内部连接方式时，需要综合考虑安全性、拆卸方便性和制造成本等因素做出决策。
在外部连接方面，主梁与桥墩之间的连接方式同样非常关键。
常用的连接方式有悬臂臂板法、箱型锚臂法、塔式混凝土结构法、钢板悬挂法等。
其中，悬臂臂板法是连接最简单的方式，但受力不均匀容易造成变形等问题。
箱型锚臂法则能够有效减小结构应力，但制造和安装难度较大。
钢桥的连接方式分类及相应设计方法讲解
最小承载力设计方法
要求接头的设计承载力≥杆件实际承受的荷载大小。 此法最为经济。 当母材构件的实际应力很小时，接头承载力有可能与母材构件的承载 力相差悬殊，接头成为整体构件的薄弱点，对构件整体受力产生不利 影响。
综合承载力设计方法
既不使得接头承载力降低过多，又不过分追求接头承载力。 此法同时考虑母材构件的承载力和构件的实际受力大小，综合确定接 头承载力。 美国AASHTO规定： 构件实际受力<构件承载力的75%时，接头承载力按母材构件承载力的 75%设计； 构件实际受力≥构件承载力的75%时，接头承载力按母材构件承载力与 实际受力的平均值设计。
板梁翼板的连接螺栓数量应按连接杆件的承载力计算，即： 主桁杆件及板梁翼板的连接强度≥被连接杆件的承载力
全承载力设计方法（全强设计法）
翼板连接的拼接板设计时，应该使得拼接板的净面积比被拼接部分 翼板净面积大10% 拼接板布置于翼板两侧（高强螺栓为双面摩擦n=2），在有腹板或 加劲肋的一侧，拼接板可分为多块，在翼板外侧通常做成与翼板同 宽单块拼接板
角焊缝平行于受力方向
端角焊缝（正面角焊缝） 斜向角焊缝 周围角焊缝
角焊缝垂直于受力方向 角焊缝倾斜于受力方向 几个方向混合使用的角焊缝
N
N
斜向角焊缝
各类角焊缝的受力性能
侧角焊缝
主要承受剪力，应力状态比端角焊缝单纯
弹性受力阶段
f
f
塑性受力阶段
侧角焊缝塑性较好，受力增大进入塑 性状态时，剪应力分布将渐趋均匀， 破坏时可按全长均匀受力考虑
45号钢 或35号
钢
尺寸
直径 d≤24mm,长 度l ≤150mm
和10d
直径d>24mm, 长度l
>150mm和 10d
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1 分类
二、焊 缝 连 接
按焊体钢材的连接方式进行分类
对接接头
搭接接头
T形接头
角接接头
按焊缝本身的构造进行分类
角焊缝
角焊缝的截面形式
全熔透 坡口焊缝
部分熔透 坡口焊缝
普通形 （凸形）
等边凹形
平坡凸形
坡口焊缝的各种形式
直边缝（Ⅰ形）
V形
K形
单边V形
X形
U形
单边U形
各种焊缝的特点、适用范围
角焊缝：主要用于应力方向平行于焊缝轴线（侧焊缝）的情况
斜向角焊缝
角焊缝倾斜于受力方向
常用在杆件倾斜相交的情况，受力方向和焊缝轴线成倾斜角度，应 力情况复杂，受力性能介于侧角焊缝和端角焊缝之间。
周围角焊缝
几个方向混合使用的角焊缝
把板件交搭处的所有交搭线尽可能多地加以焊接，成为开口或封闭 的周围角焊缝。
封闭的周围角焊缝
2 角焊缝尺寸的构造要求
两个主要尺寸
2 高强螺栓强度高、对螺孔加工精度要求较低、连接 构件间不宜产生滑动、刚度大。适合构件间的工地 现场安装连接。
缺点 1 需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量 2 螺栓孔会削弱构件截面 3 被连接板件需要互相搭接或另加角钢或拼接板等连接件，多费钢材
（1）普通螺栓连接
螺栓 等级 A级
B级
钢材牌 号
角焊缝平行于受力方向
端角焊缝（正面角焊缝） 斜向角焊缝 周围角焊缝
角焊缝垂直于受力方向 角焊缝倾斜于受力方向 几个方向混合使用的角焊缝
Nபைடு நூலகம்
N
斜向角焊缝
各类角焊缝的受力性能
侧角焊缝
主要承受剪力，应力状态比端角焊缝单纯
弹性受力阶段
f
f
塑性受力阶段
侧角焊缝塑性较好，受力增大进入塑 性状态时，剪应力分布将渐趋均匀， 破坏时可按全长均匀受力考虑
焊脚尺寸：h f 焊缝计算长度：lw l t 板厚
实际长度
《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》
角焊缝的焊脚尺寸： 1.5 tmax hf 1.2tmin
tmax : 较厚焊件厚度，tmin : 较薄焊件厚度，单位mm
焊件边缘的角焊缝： 如果焊件边缘的厚度为 t1
hf t1 hf t1 (1 ~ 2)mm
全熔透焊缝：主要用于钢板对接和焊缝受拉应力时 部分熔透焊缝：在钢桥中较少采用。在斜拉桥、悬索桥的钢塔中，
板件全断面受压，并且板厚很大不宜完全焊透时采用
按焊缝施焊时的姿态进行分类 平焊 横焊 立焊 仰焊
三、角 焊 缝 的 设 计 与 计 算
1 角焊缝的布置和受力性能
按受力方向对角焊缝进行分类
侧角焊缝
he 0.7hf 侧面角焊缝的剪切破坏位置 hf
端角焊缝（正面角焊缝）
沿焊缝长度的应力分布较均匀
f
角焊缝垂直于受力方向
在两个焊脚和有效厚度面上有 复杂和不均匀的正应力和剪应 力，应力集中严重
在焊缝根部有很大的高峰正应力
端角焊缝的破坏位置：焊脚或有效厚度面，属于正应力和剪应 力的综合破坏
端角焊缝的刚度较大，变形较小，塑性较差，性质较脆，疲劳 强度低，不适用于对疲劳要求较高的钢桥连接。
受拉力
缺点
制造、安装 较费工，价
格昂贵
受剪性能较 差，各个螺 栓受力较不
均匀
使用范围
在钢桥中很少 采用
承受拉力的安 装螺栓连接、 次要结构和可 拆卸结构的受 剪性能、安装 时的临时连接
（2）高强螺栓连接
根据高强螺栓的设计破坏判断标准对高强螺栓进行分类
螺
栓 类
尺寸
型
抵抗外载 方式
设计强度标准
优点
缺点
2
螺栓连接
连接类型
拧紧方式
传力方式
普通螺栓
普通扳手
通过 螺杆受剪力和杆件孔壁承受压力 传力 或 螺杆受拉 传力
高强螺栓
特制的、能控制扭矩 或螺栓拉力的扳手
通过 部件接触间的摩擦力 传力 或 被连接板件间的预压力 传力
优点 安装方便，特别适用于工地安装连接
1 普通螺栓便于拆卸。适用于需要装拆的结构连接和 临时性连接。
螺栓的高强度 得到充分利用， 设计承载力>摩
擦型
整体性和刚 度差，变形
大
3
铆钉连接
预制铆钉杆径比孔径小1~1.5mm。
优点： 铆钉连接的塑性、韧性和整体性好； 连接变形小； 传力可靠； 承受动力荷载时的疲劳性能好；
缺点： 铆钉连接的构造复杂，用钢量大，施工麻烦，打铆时噪声 大。
使用情况： 早期钢桥的主要连接形式，目前已很少采用，已被焊接或 高强螺栓连接取代。
45号钢 或35号
钢
尺寸
直径 d≤24mm,长 度l ≤150mm
和10d
直径d>24mm, 长度l
>150mm和 10d
C级 Q235BF
尺寸不很准 确，孔径比 螺栓直径大
1~2mm
优点
加工精度高、 尺寸准确和杆 壁接触紧密； 可承受较大的 剪力、拉力； 抗疲劳性能较 好；连接变形
较小
结构装配和螺 栓装拆方便， 比较适用于承
t1 6mm t1 6mm
角焊缝两焊脚的夹角一般为90°，夹角>120°或<60°的斜角焊缝不宜用作
受力焊缝
《钢结构设计规范》的一些有关规定
角焊缝的焊脚尺寸 角焊缝的最小计算长度 侧面角焊缝的最大计算长度 搭接连接中的搭接长度 次要构件或次要焊缝连接中断续角焊缝的应用及规定
3 角焊缝连接的计算
孔径比
摩 擦 型
螺栓直 螺栓拧紧 径大 力所提供
1.5~2m 的摩擦力。
产生急剧变形（主 滑动）时的荷载
m
整体性和刚度 好、变形小、 受力可靠、耐
疲劳
螺栓的高强 度没被充分
利用
孔径比 承 螺栓直 压 径大 型 1~1.5m
m
被连接板 件间的预
压力
杆身剪切或孔壁承 压破坏时的荷载作 为连接受剪的极限
承载力
缺点 焊接塑性和韧性较差，脆性较大，疲劳强度较低 1 焊接附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，其金相组织和机 械性能发生变化，某些部位材质变脆
2 焊接过程中钢材受到不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余 应力和残余变形，影响结构的承载力、刚度和使用性能
3 焊接可能出现气孔、夹渣、咬边、弧坑裂纹、根部收缩、接头 不良等，影响结构疲劳强度
按照《钢结构设计规范》规定的角焊缝设计方法进行计算 认为直角角焊缝的破坏总是沿其最小截面，即45°方向的有效截面
钢桥的连接方式分类及相 应设计方法讲解
授课老师：
内容
一、钢桥的连接方式 二、焊缝连接 三、角焊缝的设计与计算 四、高强螺栓连接
一、钢桥的连接方式
钢桥中部件的连接方式
焊接
螺栓连接
铆钉连接接
1
焊接
优点 焊接刚度较大，密封性较好 1 对钢材从任何方位、角度和形状相交都能方便使用 2 一般不需要附加连接板、连接角钢等零件 3 一般不需要在钢材上开孔，不使截面受削弱