钢板梁 PPT

第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
• 采用RC桥面板时，受力不大 主梁间距为2.0～3.5m； 桥面板的悬臂长度约1m。 钢筋砼桥面板跨中板厚<26cm ，根部板厚<36cm
日本钢板梁桥标准横断面设计Biblioteka Baidu
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
• 采用PC桥面板时， 主梁间距为4.0～6.0m； 主梁根数（2～3根）。 特点：构造简单、架设方便。
纵联：在上下横撑处两主梁之间的平面内还设置交叉杆， 在上面的杆件与主梁的上翼缘形成上平纵联，在下面的形 成下平纵联。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
平纵联杆件节点板，可与上翼缘或腹板焊连，但不应与受 拉下翼缘焊连，因为受拉翼缘疲劳强度受焊接影响较大。
横向联结系与主梁的连接
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
（2）按受力和支承条件分： • 简支钢板梁：静定结构，构造简单，适用于40m以下。
• 连续钢板梁：伸缩缝少、噪音小、行车平稳、挠度小、截 面经济，适用于60m以下。缺点：对地基不均匀沉降较为 敏感，软土地基的附加弯矩大。
• 悬臂钢板梁：静定结构，无附加内力。缺点：伸缩缝多、 悬臂挠度大、线形有折角，对行车不利，受力复杂，疲劳 问题突出，少用。
• 桥面系：把桥面荷载传递到主梁和横梁。
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第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
钢板梁桥的组成
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
二、横断面布置
（一）确定公路桥的主梁间距与根数
考虑因素：(1) 主梁受力与截面尺寸； (2) 桥面板受力。(主梁间距是桥面板跨度；车道 的轮迹集中在主梁中心附近）
纵向联结系与主梁的连接
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上承式板梁：桥下无净空要求时，尽量采用
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
下承式钢板梁：建筑高度小，一般不采用。 主梁之间：设纵、横梁的桥面系 设下平纵联、无上平纵联 设肱板：提供上翼缘支承，与横 梁一起形成横联。
第四章 钢板梁
➢钢板梁桥的组成与总体设计 ➢主梁 ➢纵、横联结系
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
一、结构形成与组成
(一)钢板梁的结构形式
✓ 定义：钢板梁桥是指由钢板焊接、栓接或铆接，形成工字 型的实腹式钢梁作为主要承重结构的桥梁。
✓ 适用范围：中小跨径 (铁路：40m、公路: 50～80m)
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
（二）钢板梁的组成
• 主梁：承重作用，把传来的荷载再传给支座。
• 横向联结系：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作用。有实腹式梁和空腹式桁架形式。
• 纵向联结系：桁架式结构，作用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。
主梁间距d的考虑因素 （1）桥枕或RC桥面的合理跨度—d为1.8～2.5m （2）桥跨结构的横向抗倾覆要求，d不能太小。 （3）桥梁横向刚度的要求:d>=L/20 （4）下承式板梁桥下净空的要求（4.88m） （5）整孔施工架设时的宽度要求。 铁路标准设计：上承式2m，下承式5.4m。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
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（3）结构形式： 实腹式：刚度要求高时 桁架式：刚度要求不同，仅为防止主梁侧向失稳时
实腹式
桁架式
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（4）数量： 端横梁：设2道，比中横梁要大 中横梁：一般时设1~3道；宽、长跨时设置5道。
计算表明：数量过多，对主梁内力影响不大。 为了防止主梁的侧向失稳，数量不宜过少，间距不大于6m
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(格子刚度Z＞10时，各主梁分担荷载大致均匀，横向刚度满足要求)
IQ1 IQ
Z
l 2a
3
IQ1 I
式中： l —主梁跨度 a —主梁间距 IQ , I —分别为横梁及主梁的惯性矩 I Q1 —换算为单根横梁的换算刚度 —横梁根数修正系数 横梁根数为 1、2 时： =1.0 横梁根数为 3、4 时： =1.6 横梁根数为 5、6 时： =2.6
上承式板梁透视图
下承式板梁透视图
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三、平面布置
（一）公路桥
✓ 目的：确定横向联结系的结构形式、数量和间距，以及纵 向联结系的形式与布置。
• 横向联结系
（1）功能：把各个主梁连接成整体，起到荷载横向分布、防止主梁 的侧向失稳作用，把桥面系传来的荷载传递到主梁。 （2）形式和数量的决定因素：由桥梁的整体横向刚度和主梁的侧向 失稳要求控制。
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横梁根数与主梁弯矩的关系
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• 纵向联结系： 作用：对于防止板梁桥施工时的失稳和抵抗横向力及扭矩 有很大的作用，需有足够的强度和刚度。
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（二）铁路桥：横联与平纵联 横联：两主梁之间设上下横撑和斜撑。上下横撑、斜撑与 主梁的加劲肋组成横联。端横联与中横联。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
（3）按桥面板形式分： • RC桥面板 • 钢桥面板：自重轻、极限承载力大，适用于大跨度桥 （4）按桥面板参与主梁受力情况分： • 结合梁桥：桥面板参与主梁受力，钢砼桥面需剪力钉 • 非结合梁桥：桥面板不参与主梁受力 （5）按平面形状分： • 直桥：桥轴线为直线，并与支承边垂直。 • 斜桥：桥轴线为直线，并不与支承边垂直。 • 曲线桥：桥轴线为曲线
✓ 分类： （1）按主梁截面形式
• 工字钢和H形钢：构造简单，造价低、尺寸小、跨度小。 • 焊接工形梁：上下翼板和腹板焊接而成。结构简单、受力
明确，连接方便、单个构件重量轻。焊接工字钢的抗扭刚 度和横向抗弯刚度小，横向失稳问题突出。
钢板梁截面形式
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格子梁桥构造
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
• 采用钢桥面板时，自重轻、跨越大 钢桥面板跨径为4.0～6.0m； 适当设置纵、横肋时，横梁可作为钢桥面板的支承结构 故，主梁设置灵活，可只设两根主梁。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
• 我国典型桥梁桥宽与主梁的布置关系
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（二）铁路桥的双主梁及横向联结系形式