现代钢桥桥面结构
现代钢桥(钢结构设计原理2)
第一章绪论1.公路钢桥技术的发展趋势主要有那几点?(1)大跨度钢桥将向更长、更大、更柔的方向发展。
(2)轻质高性能、耐久新型钢材品种的研制开发和应用。
(3)大型下厂化高精度制造钢桥节段和大型施工设备的整体化安装将成为钢桥施工方法的上流(4)公路钢桥设计和营建能力达到国际先进水平。
2.钢桥根据主要承重结构的受力体系可以分为哪几类桥? 各类桥的主要受力特点？钢桥根据土要承重结构的受力体系可以分为:梁式桥，拱桥，刚构桥，斜拉桥，悬索桥和混合体系桥梁。
3.钢桥的主要优缺点;1优点1高强匀质材料，钢材是一种抗拉、抗压、抗剪强度高的匀质材料，承受拉、压、弯、剪均可。
并且与混凝土等材料相比自重小(通常用重量强度比来表示两种材料在结构意义上的相对轻 )，所以钢桥具有很大的跨越能力。
桥梁跨度非常大、荷载非常重，采用别的材料来造桥将遇到困难时，一般采用钢桥。
钢材可加工性能好，可用于复杂桥型和景观桥。
2钢桥的构件最适合用工业化方法来制造，便于运输，便于无支架施工，工地的安装速度也快口因此，钢桥的施工期限较短。
3韧性、延性好，可提高抗震性能口4钢桥在受到破坏后，易于修复和更换。
5旧桥可同收，资源可再利用，有利于环保。
2.缺点钢材的主要缺点是易于腐蚀，需要经常检查和按期油漆。
铁路钢桥行车时噪声与振动均比较大。
4.简述钢桥的结构与受力特点;5.影响钢桥疲劳的主要因素有哪些，设计时应注意什么？影响钢桥疲劳的主要因索有:钢材品质、荷载性质、应力状态、连接的构造与方法、构造细节等。
钢桥的设计必须选用有足够韧性的钢材，尽可能避免应力集中和容易出现疲劳的构造细节、连接构造与方法。
结构在其传力途径中的截面变化的缓急程度是影响应力集中的主要因素，钢桥设计中应该避免截面的急剧变化。
如T形连接中尽可能设置曲线过渡段，避免出现隅角。
6.国内外钢桥设计主要采用的两种设计方法?我国现行公路钢桥设计规范采用哪种，并简述其优缺点:国内外钢桥设计主要采用容许应力法和半概率极限状态设计法两种。
现代钢桥-桥面结构48页PPT
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
钢-STC轻型组合结构桥面施工工法
钢-STC轻型组合结构桥面施工工法一、前言在桥梁建设中，桥面结构是桥梁中最重要的部分之一，钢-STC轻型组合结构桥面正是一种应用广泛的桥面结构。
相比传统的桥面结构，它具有轻量化、高强度、易于安装等优点，可以满足不同类型桥梁的需要，受到了广泛的关注和应用。
本篇文章将详细介绍钢-STC轻型组合结构桥面施工工法的特点、原理、施工过程、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点钢-STC轻型组合结构桥面采用钢结构作为下部结构，以STC板（一种具有高强度的装配式混凝土板）作为桥面铺装。
相比于传统的桥面结构，钢-STC轻型组合结构桥面具有以下特点：1、重量轻。
钢结构和STC板都是轻质材料，使得整个桥面的重量大幅减轻，降低了桥梁负荷的影响。
2、强度高。
钢结构和STC板强度高，使得整个桥面的承载能力大幅提升，增强了桥梁的稳定性。
3、易于施工。
钢-STC轻型组合结构桥面采用了预制装配式技术，现场施工方便，施工速度快，可以大幅降低工程建设的周期和成本。
4、便于维护。
整个桥面结构件采用螺栓连接，维护时只需要拆下损坏的部分，重新安装即可。
三、适应范围钢-STC轻型组合结构桥面适用于中小跨径的桥梁，工程由于采用了抗震、防腐等材料和技术，也可以应用于海工等国家重点工程领域。
四、工艺原理1、施工工法与实际工程之间的联系钢结构和STC板都是模块化设计，可以实现预制化制造，现场螺栓连接，从而达到快速施工的目的。
因此，在施工工艺上需要特别注意与实际工程之间的联系，根据实际情况进行调整，保证施工过程稳定顺利。
2、采取的技术措施为了保证施工质量，钢-STC轻型组合结构桥面施工过程中采取了以下技术措施：（1）严格控制预制制品的质量和精度，确保现场安装的高度匹配；（2）进行精确的测量和对齐，确保每个部件的定位准确；（3）采用灵活的超高空操作机械，提高作业效率，减少工期；（4）采用适当的压紧措施，确保结构紧密，防止漏水和裂缝；（5）对连接螺栓进行预紧力控制，确保连接的牢固性和稳定性。
钢桥的主要结构形式与受力特点解析
钢桥的主要结构形式与受力特点解析钢桥是一种由钢材构成的桥梁结构，具有优良的抗压、抗弯和抗剪能力。
钢桥主要由桥墩、桥台、上部构造和桥面铺装组成。
一、梁桥梁桥是由梁体和支座构成的桥梁结构，梁体可以是钢箱梁、钢板梁、钢梁等。
梁桥主要通过梁体来承担和传递车辆荷载，支座则起到固定和传递力的作用。
梁桥的受力特点如下：1.梁体受到车辆荷载的作用，呈现出弯曲变形和受力集中的特点。
因此，梁桥的梁体需要具有足够的强度和刚度，以承受荷载并保证桥梁结构的安全。
2.梁体的上表面受到压力作用，下表面受到拉力作用。
压力和拉力的分布是不均匀的，最大值出现在梁的中间位置。
因此，在设计梁桥时，需要根据桥梁的跨度、荷载情况和结构形式来选择合适的梁体截面形式和尺寸，以保证梁体的强度和稳定性。
3.梁桥的支座起到传递力的作用，必须能够固定梁体并承受荷载。
支座一般采用橡胶支座、钢骨橡胶支座等，以保证梁体的稳定和变形控制。
二、拱桥拱桥是由弧形的拱体和支座构成的桥梁结构，拱体可以是单孔、连续、等高或变高的。
拱桥主要通过拱体将车辆荷载分散到桥墩和地基上，以承担和传递荷载。
拱桥的受力特点如下：1.拱体在受到荷载作用下，呈现出弯矩和弯曲变形的特点。
拱桥的受力是通过弧形拱体来承担和传递荷载，拱体的下表面受到压力作用，上表面受到拉力作用。
因此，拱桥的拱体需要具备足够的强度和刚度，以保证桥梁的安全。
2.拱桥的支座主要起到支持和传递力的作用，保证拱体的稳定。
支座一般采用橡胶支座、钢骨橡胶支座等，以控制拱体的沉降和变形。
3.拱桥的荷载分布比较均匀，荷载作用在拱体和桥台上。
拱桥的桥台承受的荷载相对较小，但需具备足够的刚度和稳定性，以保证桥台的安全。
综上所述，钢桥的主要结构形式可以是梁桥和拱桥，并且具有相应的受力特点。
梁桥主要通过梁体承担荷载，具有弯曲变形和受力集中的特点；拱桥主要通过拱体将荷载分散到桥墩和地基上，具有弯矩和弯曲变形的特点。
在设计钢桥时，需要根据桥梁的跨度、荷载情况和结构形式来选择合适的结构形式和梁体、拱体截面形式和尺寸，以保证钢桥的强度、稳定性和安全性。
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。
钢桥的主要结构形式与受力特点
钢桥的主要结构形式与受力特点钢桥是使用钢材作为主要结构材料的桥梁。
钢材具有高强度、耐候性好、施工方便等优点，因此在桥梁建设中得到广泛应用。
钢桥的主要结构形式以及受力特点如下：一、主要结构形式1.桁梁桥：桁梁桥是一种常见的钢桥结构形式，桁梁是由上下面板、纵向梁、纵向加劲肋组成的刚性板梁结构。
桁梁桥具有自重轻、承载能力强、结构稳定等优点，广泛应用于公路桥梁建设中。
2.悬索桥：悬索桥是由一根或多根悬索拉起桥面板的桥梁，主要由悬索、主塔、锚固构件、桥面板等组成。
悬索桥的主要受力特点是悬索负责承受桥面板的自重和交通荷载，主塔和锚固构件负责将荷载传递到地基上。
3.斜拉桥：斜拉桥是通过倾斜的钢缆将桥面板悬挑在主塔两侧的桥梁。
斜拉桥的主要特点是桥面板悬挑长度大、开间大、造型美观等。
4.梁桥：梁桥是由若干跨中为简支梁或连续梁的桥墩和桥面板组成的桥梁。
梁桥的主要结构特点是桥面板由钢材制成，梁和桥墩一般由混凝土制成。
二、受力特点1.自重：钢桥的自重是指桥梁本身的重量。
由于钢材的密度相对较小，钢桥的自重相对较轻，使得桥梁在设计和建设过程中更加灵活和方便。
2.交通荷载：钢桥需要承受行驶在桥面上的车辆的荷载。
钢材具有高强度和刚性，可以承受较大的交通荷载，使得钢桥具有较大的承载能力。
3.温度变化：钢材的热胀冷缩系数较大，受温度变化的影响较为明显。
因此，在设计和施工过程中，需要考虑钢桥在不同温度下的膨胀和收缩，采取相应的措施以保证桥梁的安全和稳定。
4.风荷载：钢桥容易受到风的影响，需要考虑对风荷载的抵抗能力。
一般采取增加桥梁的抗风措施，如加装防风挡板、增强桥墩的抗风能力等。
5.地震荷载：地震是一个重要的桥梁荷载，对钢桥的性能和安全有一定的影响。
在设计和建设钢桥时，需要充分考虑地震荷载，采取相应的抗震措施，以确保桥梁的安全性。
综上所述，钢桥的主要结构形式包括桁梁桥、悬索桥、斜拉桥和梁桥等，其受力特点主要包括自重、交通荷载、温度变化、风荷载和地震荷载。
现代钢桥--总述
——现代化品味和科技含量高
——跻身国际先进行列
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2. 钢桥的材料
主要材料 钢板和型钢等结构钢 制作钢绞线和钢索的高强钢丝 高强螺栓 制作铰和销子的优质钢 制作支座等的锻钢和铸钢 焊条和焊丝等焊接材料
1. 桥梁结构钢的强度与等级 2. 钢材的规格与表示方法 返回
3. 钢桥的连接
※ 各种连接方式
※ 焊缝的连接——了解 ※ 角焊缝的设计与计算 ※ 高强螺栓的连接
1890年之前的桥梁
铁桥
设 计 理 现代钢桥 论 钢桥
根据时间分成几个阶段
1890年-1920年之间的桥梁 1920年-1945年之间的桥梁
20世纪50年代以来的桥梁
※ 材料的应用
木材、砖、 石、铸铁 锻铁 钢桥
※ 钢桥的设计理论
在20世纪二三十年代，钢桥的设计理论有了很大的发展
经济耐用
1. 国内外钢桥的发展状况 国内钢桥
现代钢桥
课程总述
课程内容
1 2 3 4 5
国内外钢桥的发展状况 钢桥的材料
参考书目
《现代钢桥》 主编：吴冲 《钢结构》
1 2 2
钢桥的连接 钢桥的桥面结构 国内外钢桥的发展状况 各种形式的钢桥
3
4 2
《桥梁钢结构设计规范》
《公路/铁路钢桥设计规范》
1. 国内外钢桥的发展状况 国外钢桥
※ 钢桥的建 设
设计连接的拼接板 设计连接的高强螺栓 电弧焊 栓钉焊
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4. 钢桥的桥面结构 1 了解桥面结构的分类
(1)按桥面系承受的荷载和功能不同进行划分
(2)按承重结构的主要材料进行划分
(3)按桥面系的受力性能进行划分
2 3
钢筋混凝土桥面的构造、桥面板的受力特性、 桥面板的设计计算方法 钢桥面的构造、连接、桥面板的力学特性与有效宽度计算 、桥面板的计算方法、桥面板设计计算和构造处理中的 注意事项 返回
现代钢桥-桥面结构
正交异性板——公路钢桥采用的钢桥面板，一般纵肋布置较密，横肋分布
较疏，桥面板纵横方向的刚度不同，即钢桥面板纵横方向的受力特性为各向 异性。因此，欧美各国便把这种钢桥面板起名叫正交异性板。
钢桥面板顶板的最小板厚——一般不得小于12~14mm。重车通行量较大
计算的荷载分布宽度有重叠时 aa12hd3 l23ld
3）车轮在板的支承处时 aa12ht
4）车轮在板的支承附近，距支点的距离为x时，aa12ht2x
5）按本条算得的所有分布宽度，均不得大于板的全宽度
6）彼此不相连的预制板，车轮在板内分布宽度不得大于预制板宽度
三、钢桥面
钢桥面由顶板、焊接于顶板上的纵向及横向加劲肋组成。 顶板设置防水层、铺设50~70mm的环氧沥青/SMA沥青/浇筑式沥青铺装层。
钢筋混凝土桥面板的两种简化计算方法
荷载作用下，由于主梁或纵梁的变形，桥面板的受力特性为弹性支承 的连续板。钢桥的钢筋混凝土桥面板的设计必须考虑主梁和纵梁刚度 的影响。
假设钢筋混凝土桥面板为刚性支承于主梁或纵梁上，同时利用“荷 载有效分布宽度的概念”把桥面板进一步简化为梁计算，然后考虑 主梁的约束作用对计算结果进行修正。我国《公路钢筋混凝土及预 应力混凝土桥涵设活载比例往往大于恒载，易产生疲劳破坏；
桥面铺装原因； 轨道的磨耗、损伤等原因；
桥面板容易受到冲击
桥面系结构是钢桥各构件中工作状态最为不利的结构之一
正确选择桥面系结构
公路桥桥面：通常采用混凝土桥面和钢桥面
保证：耐久性、抗滑性；表面平滑
铁路桥桥面：通常采用混凝土桥面和无道碴的梁格系明桥面
保证：轨道稳定；减小振动和噪声；易养护和维修
现代钢桥桥面结构共48页
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
现代钢桥桥面结构
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
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END
钢桥的主要结构形式与受力特点解析ppt课件
安康汉江桥位于陕西省安 康水电站的专用线上，主 跨为176米斜腿刚构，在目 前世界上同类型的铁路钢 桥中，跨度领先。本桥附 近河段顺直，平时河面宽 约180米，水深13米左右， 水流平稳。
四、斜拉桥
斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在索塔上的结构形式.斜 拉索不仅为梁提供弹性支承，而目其水平分力对梁产生 很大的轴力。
钢桁梁桥
永宁黄河特大桥是 新建铁路工程中跨越 黄河 的一座单线铁路 钢桁梁桥，全长 3942.08m，孔跨布置为 2 孔 32m+4 孔 24m+38 孔 32m 单线简支 T 梁、18 孔 48m 单线简支箱梁、13 孔 96m 简支钢桁结合梁、5 孔 48m 单线简支箱梁、4 孔 32m 单线简支 T 梁。
与门式刚架相比，斜腿刚架的腿是斜置的，两腿和梁中部的轴线 大致呈拱形，这样，斜腿和梁所受的弯矩比同跨度的门式刚架显 著减小，而轴向压力有所增加。 同上承式魁桥相比，这种桥不需要拱上结构，构件数目较少;当桥 面较窄(如单线铁路桥)而跨度较大时，可将其斜腿在桥的横向放 坡，以保证桥的横向稳定。 意大利的斯法拉沙桥虽己建成近40年，但其简洁明快的桥型，其 梁的底缘线呈现的微弯曲线表现着刚里有柔，特别是至今仍保持 的同桥型世界第一的跨径。
二、拱桥
拱桥是以曲线形拱作为 主体结构的桥梁，具有 外形美观、受力合理、 跨越能力大、适用范围 广等诸多优点，在钢桥、 混凝土桥、污工桥梁以 及钢与混凝土组合结构 桥梁中都得到广泛应用。
拱不仅外形与梁不同，受力与梁也有 很大的区别。
拱桥在受力上最大的区别是，在竖向 荷载作用下，在拱的两端支承处除有 竖向反力外，还有水平推力，使得拱 内弯矩和剪力大大减小，主要以受压 为主。
如果拱桥不能充分承受两端支承处的 水平力，拱脚不仅会产生很大的位移， 而且拱内产生很大的弯矩，不能充分 发挥拱的优势。
钢桥面铺装类型简介.
1.1发达国家钢桥面铺装发展简介钢箱梁桥桥面铺装一般由防锈层、粘结层、沥青混合料铺装层构成，直接铺筑于钢箱梁顶板之上，总厚度在35~80mm之间。
由于钢箱梁桥面铺装的使用条件、施工工艺、质量控制与要求的特殊性，对它的强度、抗疲劳性能、抗车辙性能、抗剪切性能以及变形协调性等均有较高的要求，目前尚未形成普遍有效的钢桥面铺装设计理论与方法。
国外大跨径钢梁斜拉桥、悬索桥的建设已有较长的历史，对桥面铺装技术的研究工作开展得较早，大多始于60、70年代，形成了适合各国特点的钢桥面铺装技术。
最早开展钢桥面铺装研究的国家是德国，随后法国、日本、美国等国家也相继开展了这方面的工作。
当前，钢桥面铺装技术的研究是铺装研究领域的热点和难点，国家在钢桥面铺装研究方面投入了大量的人力和物力。
目前国际上较为流行的钢桥面铺装从结构组合来分主要有单层铺装体系与双层铺装体系（包括双层同质和双层异质）两种类型。
由于双层铺装体系能够对铺装上下层材料分别进行设计，充分利用和发挥材料特性，最大限度地避免对同种材料矛盾的双向性能（高温稳定性和低温抗裂性）要求，除英国的Mastic铺装体系外，大部分钢桥面铺装趋向于使用双层铺装体系。
分析国外主要的钢桥面铺装研究成果，从选用的材料和施工方法角度出发,国外桥面铺装方案主要有以下三大类:1）以德国、日本为代表的高温拌和浇注式沥青混合料（Gussasphalt）方案；以英国为代表的沥青玛蹄脂混合料（Mastic asphalt）方案，也可以归于高温拌和型沥青混凝土；高温拌和浇注式沥青混合料铺装层和沥青玛蹄脂混合料铺装层的主要优点是：空隙率接近零，具有优良的防水、抗老化性能，无需设置防水层；抗裂性能强，对钢板的追从性较好。
其主要缺点是：高温稳定性差,易形成车辙；施工需要一系列专用设备，施工组织较为复杂；施工时混合料的温度非常高，达到240℃以上，对桥梁的影响不容忽视。
浇注式钢桥面铺装技术适用于夏季温度不太高的国家和地区,如德国、英国、北欧等一些国家，浇注式钢桥面铺装技术在日本的应用也较为广泛。
第三章 桥面结构
2020/1/30
Tongji University, Kunquan Ma
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第一节 概述——铁路钢桥桥面
铁路桥桥面 明桥面 (open floor) 没有道碴，主要由桥枕、护木、正轨及护轨等 组成。 道碴桥面 (solid floor)
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第一节 概述——铁路钢桥桥面
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第一节 概述——铁路钢桥桥面
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第一节 概述——铁路钢桥桥面 道碴桥面定义与组成： 铺设道碴的桥面称为道碴桥面（ballasted deck），包括 钢轨、护轨、轨枕（一般为预应力混凝土枕）、道碴、 挡碴墙等。
钢桥面通常采用乳态沥青或环氧沥青混凝土铺装（造价高，
但其粘结性和韧性好），当钢桥面为焊接时铺装层厚度通 常为5～6cm，钢桥面为螺栓连接时铺装层厚度要加厚到为 7～8cm。而且，为了保证钢桥面板和桥面铺装形成一个整 体，钢桥面板通常要进行表面处理或采取其他措施。
人行道可以采用沥青表面处理或铺装层厚为2～3cm的沥青 混凝土。对于钢桥面人行道板，可以采用厚度为2～5mm 的彩色环氧沥青混凝土铺装。
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Tongji University, Kunquan Ma
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第一节 概述——公路钢桥桥面
桥面铺装 ：
桥面铺装的作用在于提供车轮足够的摩擦力、防止车辆轮
胎或履带直接磨耗行车道板，保护主梁免受雨水侵蚀，对车 辆轮重的集中荷载起分布作用。因此，桥面铺装要求有足够 的磨阻系数和强度、防止开裂，并保证耐磨。
现代钢桥--总述
——现代化品味和科技含量高
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2. 钢桥的材料
主要材料 钢板和型钢等结构钢 制作钢绞线和钢索的高强等的锻钢和铸钢 焊条和焊丝等焊接材料
1. 桥梁结构钢的强度与等级 2. 钢材的规格与表示方法 返回
3. 钢桥的连接
※ 各种连接方式
※ 焊缝的连接——了解 ※ 角焊缝的设计与计算 ※ 高强螺栓的连接
课程总述课程内容课程内容国内外钢桥的发展状况国内外钢桥的发展状况国内外钢桥的发展状况国内外钢桥的发展状况钢桥的材料钢桥的材料钢桥的材料钢桥的材料钢桥的材料钢桥的材料钢桥的连接钢桥的连接钢桥的连接钢桥的连接钢桥的连接钢桥的连接钢桥的连接钢桥的连接钢桥的桥面结构钢桥的桥面结构钢桥的桥面结构钢桥的桥面结构钢桥的桥面结构钢桥的桥面结构钢桥的桥面结构钢桥的桥面结构国内外钢桥的发展状况国内外钢桥的发展状况各种形式的钢桥各种形式的钢桥参考书目参考书目现代钢桥现代钢桥主编
现代钢桥
授课老师：张大英
课程总述
课程内容
1 2 3 4 5
国内外钢桥的发展状况 钢桥的材料
参考书目
《现代钢桥》 主编：吴冲 《钢结构》
1 2 2
钢桥的连接 钢桥的桥面结构 国内外钢桥的发展状况 各种形式的钢桥
3
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《桥梁钢结构设计规范》
《公路/铁路钢桥设计规范》
1. 国内外钢桥的发展状况 国外钢桥
设计连接的拼接板 设计连接的高强螺栓 电弧焊 栓钉焊
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4. 钢桥的桥面结构 1 了解桥面结构的分类
(1)按桥面系承受的荷载和功能不同进行划分
(2)按承重结构的主要材料进行划分
(3)按桥面系的受力性能进行划分
2 3
钢筋混凝土桥面的构造、桥面板的受力特性、 桥面板的设计计算方法 钢桥面的构造、连接、桥面板的力学特性与有效宽度计算 、桥面板的计算方法、桥面板设计计算和构造处理中的 注意事项 返回
铁路钢桥面新型结构体系以及防护层关键材料研究
铁路钢桥面新型结构体系以及防护层关键材料研究
随着铁路建设的不断发展和技术的不断革新，铁路钢桥面结构体系也在不断发展和改进。
当今铁路钢桥面结构体系主要分为传统型和新型两种结构体系。
传统型结构体系主要采用大跨度桥梁结构，桥面铺设混凝土板，在施工、维护及使用中存在缺陷；而新型结构体系采用轻质、高强度材料代替混凝土，具有施工方便、使用寿命长等优点。
目前研究新型铁路钢桥面结构体系的关键材料主要是新型复合材料及防护层。
新型复合材料具有轻质、高强度、高韧性等特点，能够有效改善钢桥面的力学性能和使用寿命。
其中，碳纤维增强复合材料和玻璃纤维增强复合材料是目前应用最广泛的两种复合材料。
碳纤维增强复合材料具有高强度、高模量、低密度等优秀性能，适用于大跨度、高载荷的钢桥面；而玻璃纤维增强复合材料具有较高的韧性和耐疲劳性，适用于中小跨度的钢桥面。
防护层是铁路钢桥面结构体系的重要组成部分，其作用是防止桥面表面腐蚀和磨损，保护复合材料和底部钢板。
目前研究的防护层包括数种不同的材料和处理方式，如放射性固化、化学涂层、物理涂层等。
这些材料都具有一定的抗腐蚀、抗磨损、防粘滞等特点，能够有效保护钢桥面。
总之，铁路钢桥面新型结构体系以及防护层的研究正在不断发展，将为铁路建设提供更加安全、可靠、高效的结构体系。
钢箱梁桥面铺装典型结构
word钢桥面铺装典型结构建议某某鹏方路面工程技术研究院某某中交科技股份某某钢桥面铺装典型结构一、前言1.1 钢桥面铺装的特性1〕正交异性钢桥面铺装受力模式独特；2〕钢桥面板对防腐要求极高；3〕钢桥面铺装的使用条件往往更加恶劣。
1〕优良的使用性能，包括安全性和行车舒适性；2〕优良的防锈、防水性能，保护桥面板；3〕优良的层间结合状态；4〕优良的抗疲劳开裂性能；5〕优良的抗车辙性能；6〕对桥面变形有良好的追从性；7〕优良的抗老化能力；8〕优良的抗水损害能力。
桥面铺装结构层设计与桥梁结构类型受力的特点、交通量与组成、气候环境条件密切相关。
合理的钢桥面铺装结构应如图1.1所示。
图1.1 钢桥面铺装典型结构位于钢板外表，由涂料或热喷金属类材料等组成，能起到防止钢板生锈腐蚀的作用。
保护钢板不受路表水的侵害，并与钢板与相邻铺装层形成抗剪连接功能的各层组合体，一般由具有防水、粘结性能的层次组成。
根据体系的需要还可设置缓冲层。
用于某层次下面以增强该层次与下卧层粘结力的涂层。
在相邻层间起粘结作用的层次，需具有良好的粘结性能。
用于防水层与铺装下层之间的层次，起到防水、隔热、缓冲荷载、提供施工平台等作用，可采用橡胶沥青砂胶或者橡胶沥青应力吸收层等。
由相互协调一致，相互匹配的防水层〔粘结层、缓冲层〕和铺装下层组成，起到防水隔离的作用。
1.4.7保护层〔铺装底层〕保护层〔铺装底层〕不只是要有良好的承重和传递荷载的性能，需要有良好的热稳性、抗水损害性能、适应桥梁结构变形的能力等，还要有良好的密水性。
一般情况下，保护层应采用空隙率小，抗渗水性好的混合料类型。
1.4.8磨耗层〔铺装面层〕磨耗层〔铺装面层〕直接与车辆轮胎与大气接触，需提供平整、抗滑、耐久的行驶外表。
因此，铺装外表层应粗糙，有足够的纹理以提供长期的抗滑功能。
铺装外表层也是在高温天气直接承受阳光照射，温度也最高，也直接与雨水、酸雾等接触，因此要有足够的热稳性、抗老化性能、抗水损害性能、抗裂性能等。
钢-STC轻型组合桥面结构施工工法(2)
钢-STC轻型组合桥面结构施工工法钢-STC轻型组合桥面结构施工工法一、前言随着城市交通发展，桥梁建设成为现代化交通系统的重要组成部分。
而钢-STC轻型组合桥面结构施工工法作为一种先进、高效、经济的施工工法，被广泛应用于桥梁建设领域。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
二、工法特点钢-STC轻型组合桥面结构施工工法具有以下特点：1. 施工速度快：采用施工钢结构预制化和无拆模施工技术手段，大大加快了施工效率。
2. 施工质量可控：采用模板调整、拉力控制、量测变形等先进技术手段，保证了施工质量的可控性。
3. 工地环境影响小：采用模块化、预制化的施工方式，减少了对工地环境的影响，能够适应各种复杂施工环境。
4. 施工成本低：钢-STC轻型组合桥面结构采用工厂化生产，减少了人工成本和材料浪费，成本相对较低。
三、适应范围钢-STC轻型组合桥面结构施工工法适用于各种跨度的桥梁建设，尤其适用于有限的工期和空间，施工条件较为艰苦的地区。
其适应范围广泛，包括高速公路、城市道路、铁路等各种桥梁类型。
四、工艺原理钢-STC轻型组合桥面结构施工工法的工艺原理主要包括对施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施。
在施工过程中，通过对工程的结构和要求进行分析和研究，确定工法的具体操作步骤和施工方案，保障工程的稳定和成功。
五、施工工艺钢-STC轻型组合桥面结构施工工艺包括预处理、基座施工、桥面搭设等具体施工阶段。
预处理阶段包括工程准备、材料准备等；基座施工阶段包括基座浇筑、定位等；桥面搭设阶段包括桥梁吊装、连接固定等。
通过对每个施工阶段的详细描述，全面展现施工工艺的每一个细节。
六、劳动组织钢-STC轻型组合桥面结构施工工法需要合理的劳动组织，包括施工队伍的组织、岗位分工、施工任务的合理安排等。
通过合理的劳动组织，能够提高施工效率，保证施工质量。
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三、钢桥面
钢桥面由顶板、焊接于顶板上的纵向及横向加劲肋组成。 顶板设置防水层、铺设50~70mm的环氧沥青/SMA沥青/浇筑式沥青铺装层。
铺装
盖板
主梁
纵肋 横肋 开口截面纵肋
盖板
铺装
主梁
纵肋 横肋
闭口截面纵肋
1 钢桥面的构造
纵肋——平行于桥轴方向的纵向加劲肋。有开口截面纵肋和闭口截面纵肋。
开口截面纵肋，抵抗局部失稳能力比闭口截面纵肋小。
钢桥面板顶板的最小板厚——一般不得小于12~14mm。重车通行量较大
时，板厚最好在14mm以上。
横肋、纵肋截面和间距的规定
(5)桥面板容易受到桥面上雨水等的侵蚀，钢筋容易被腐蚀。
我国《公路桥涵设计规范》中对钢筋混凝土桥面板有较详细的规定。
国外通常采取增加板厚和限制桥面板主筋使用应力的方法，提高桥面板 的承载能力和耐久性。
日本《道路桥示方书》中对钢筋混凝土桥面板的一些规定：
※桥面板最小厚度的要求：
车行道部分钢筋混凝土桥面板的最小厚度(单位:mm)
※悬臂板的计算跨径L如图 3-2-7a所示。
计算恒载弯矩时，L取翼 缘悬臂部分的1/2处到悬臂 端的距离，即：L=L恒；
计算桥面板的跨径与行 车方向垂直情况下的活载弯 矩时，L取翼缘悬臂部分的 1/2处到距离缘石边缘25cm 处的距离，即：L=L活；
250
1750
d/2
d
250 L活
L恒
t
b0
L= minb,b0 t
采用经验公式的设计计算方法。美国ASSHTO和日本《道路桥示 方书》中均采用了此方法。
3 钢筋混凝土桥面板的设计计算方法
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中 4.1节板的计算如下：
4.1.1
4边支承的板，当长边长度与短边长度之比>2时，可按短边计算跨径 的单向板计算；若该比值<2时，则应按双向板计算。
当两个支承边的跨径之比相差较大时，荷载主要由短边承受。计算表 明，双向板的长短边之比>2时，荷载值的绝大部分将沿短跨方向传递 ，沿长边方向传递的荷载将不足6%，因此，长短边跨径之比>2时，4 边支承的桥面板通常近似按单向板设计；
主梁外侧或梁端的钢筋混凝土桥面板悬臂部分，荷载作用下板的上缘 受拉下缘受压，桥面板近似按悬臂板设计。
主筋
分布筋
配筋示意图
梗肋部分配筋
梗肋加强筋
斜桥梁端配筋(斜角70°~90°) 斜桥梁端配筋(斜角<70°)
2 钢筋混凝土桥面板的受力特性
钢筋混凝土桥面板直接支承于主梁、横梁和纵梁上，根据 支承条件和受力不同分为：
单向板、双向板、悬臂板
主梁或纵梁之间的桥面板部分，通常由主梁（或纵梁）和横梁4边支 承，桥面板应该按双向受力考虑，即按双向板计算，在两个支承边方 向均配置钢筋；
2 铁路桥桥面：通常采用混凝土桥面和无道碴的梁格系明桥面
保证：轨道稳定；减小振动和噪声；易养护和维修
3 结合桥面：采用要慎重。
结合桥面结构中，桥面板作为主梁的一部分，可以节约材料。但是，桥面结构承 受很大的活载和集中荷载作用，容易受到不同的损伤，往往需要维修。结合桥面 参与主梁共同作用，桥面维修时会影响桥梁主体受力结构。
磨耗行车道板；保护主梁免受雨水侵蚀；分布车辆 轮重的集中荷载。
钢桥桥面铺装：主要有水泥混凝土和沥青混凝土两种形式。
水泥混凝土铺装：刚性大、造价低、耐磨性能好；易开裂、摩擦系数小 、修补麻烦。适于重载交通的小跨径桥梁。
沥青混凝土铺装：造价高、易老化、易变形；摩擦系数大、重量轻、柔 性好、振动小、维修养护方便。适于较大跨径桥梁。
简支板的计算跨径应为两支撑中心之间的距离。与梁肋整体连接的 4.1.2 板，计算弯矩时，其计算跨径可取为两肋间的净距+板厚，但不得大
于两肋中心之间的距离。此时，弯矩可按以下简化方法计算：
支点弯矩： M 0.7M0 跨中弯矩：
1）板厚与梁肋高度比≥1/4时，
M 0.7M0
2）板厚与梁肋高度比<1/4时， M 0.5M0
桥面板的类型
桥面板的跨度方向
垂直于行车方向
平行于行车方向
简支板 连续板
40L+110 30L+110
65L+130 50L+130
悬臂板
0<L≤0.25m L>0.25m
280L+160 80L+210
表中：L为桥面板活载计算跨径(m)
240L+130
※车行道部分桥面板最小厚度除满足上表外，不得小于160mm。
计算的荷载分布宽度有重叠时
a
a1
2h
d
l 3
2l 3
d
3）车轮在板的支承处时 a a1 2h t
4）车轮在板的支承附近，距支点的距离为x时，a a1 2h t 2x
5）按本条算得的所有分布宽度，均不得大于板的全宽度
6）彼此不相连的预制板，车轮在板内分布宽度不得大于预制板宽度
铁路桥梁道碴桥面结构示意图
4
桥面系梁格
桁架桥、拱桥、下承式梁桥等，常设置横梁、纵梁。桥荷面载板
桁架节点、 拱肋、系梁 节点。
横梁和纵梁在平面上通常布置成梁格的形式，支承桥面板
纵梁连接于横梁上
纵梁支承于横梁顶板上
二、钢筋混凝土桥面
Байду номын сангаас
钢筋混凝土桥面板：自重较大（通常5~7kN/m2）。 经济、整体性好、受力可靠、设计施工简单。 中小跨径公路钢桥常用桥面形式。
3 铁路钢桥桥面
主要有明桥面和道碴桥面两种形式，设有防水层。不设桥面铺装。 1 明桥面——铁路桥最常用的桥面形式
没有道碴，主要有：桥枕、护木、正轨及护轨等。 桥枕直接设在主梁或纵梁上，之间的净距不宜超过210mm； 护木用于固定桥枕之间的相对位置。
铁路桥梁明桥面结构示意图
2 道碴桥面——通常用于通过城市或住宅密集地段的桥梁 有道碴，可以减小噪音、便于维修。但是自重较大。
M0 ——与计算跨径相同的简支板跨中弯矩 与梁肋整体连接的板，计算剪力时的计算跨径可取两肋间净距，剪力 按该计算跨径的简支板计算。
4.1.3
计算整体单向板时，通过车轮传递到板上的荷载分布 宽度应按下列规定计算：
1. 平行于板的跨径方向的荷载分布宽度: b b1 2h 2. 垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度：
※钢筋最大使用应力要小于普通钢筋混凝土结构钢筋容许应力的80%。
※结合梁等维修困难的桥梁，钢筋最大使用应力一般控制在普通钢筋混 凝土结构钢筋容许应力的67%以内。
计算跨径L的规定：
※简支板和连续板的计算跨径L为沿主筋方向的支承梁间的距离，但是不得 大于沿主筋方向的净跨径与跨中断面的板厚之和。如图3-2-7a所示。
梗肋最小高度(mm)
2 钢板梁桥钢筋混凝土桥面板悬臂部分构造
截水槽
悬臂部分常用截面
截水槽
挑梁 边纵梁
挑梁 边纵梁
主
梁
挑梁
外
侧
边纵梁
设
置
有
80以 上
悬
臂
挑梁
托 梁
边纵梁
3 钢筋混凝土桥面板板厚
严格限制钢桥的钢筋混凝土桥面板的强度和裂缝宽度，主要原因如下：
(1)桥面板直接承受车轮荷载作用和车轮荷载的冲击作用，桥面板的活载 占总设计荷载的比例较大，容易产生疲劳破坏； (2)钢桥的刚度一般比钢筋混凝土桥梁小，桥面板的受力较复杂。特别是 为了减小桥面板跨径在主梁与主梁之间设置刚度较小的纵梁时，主梁与 纵梁刚度差别较大，使桥面板受力不均匀； (3)桥面板厚度与钢筋混凝土主梁梁高相比很小，截面尺寸的误差对桥面 板承载能力的影响较大； (4)桥面板直接承受超重车辆的车轮集中荷载，使得桥面板承受的实际荷 载大于设计荷载；
钢筋混凝土桥面板的两种简化计算方法
荷载作用下，由于主梁或纵梁的变形，桥面板的受力特性为弹性支承 的连续板。钢桥的钢筋混凝土桥面板的设计必须考虑主梁和纵梁刚度 的影响。
假设钢筋混凝土桥面板为刚性支承于主梁或纵梁上，同时利用“荷 载有效分布宽度的概念”把桥面板进一步简化为梁计算，然后考虑 主梁的约束作用对计算结果进行修正。我国《公路钢筋混凝土及预 应力混凝土桥涵设计规范》中采用了此方法。
桥面梁格、桥面板、桥面铺装、排水防水系统、人行道、护轮带、栏杆、 照明灯具、伸缩缝等。
桥面系的主要承重结构
桥面一般构造
1 桥面系结构的分类
按桥面系承受的荷载和功能不同进行分类
公路桥面 铁路桥面
按承重结构的主要材料进行分类
钢桥面
混凝土桥面
木桥面
按桥面系的受力性能进行分类
结合桥面
桥面板同时参与桥面系梁格或者主梁共同工作的桥面
bmax
工字型钢板梁桥钢筋混凝土桥面板倒梯形梗肋
钢筋混凝土桥面板横断面示意图
埋入式模板
梗肋高度较矮、箱梁宽度较小 而且恒载增加不大时常采用。
钢箱梁桥钢筋混凝土桥面板的倒梯形梗肋
桥面板铺装 30以 上 80以 上
倒梯形梗肋需满足的条件： (1)梗肋坡度不宜大于1:3——减小桥面板截面变化处的应力集中； (2)梗肋总高度满足桥面标高需要； (3)梗肋最小高度的要求如下图。
位置高度不同
(2) 钢梁腹板采用不同的截面高度——较少采用
桥面板铺装 桥面板铺装
(3) 采用变厚度桥面板或设置三角垫层——很少采用 缺点是：钢桥的自重增加较多
(4) 根据桥面标高需要，桥面板设置不同高度的倒梯形梗肋——常采用 特点是：构造简单、桥面板可以做成等厚度结构，自重增加较小； 可适应翼缘板顶面不平整和桥面横坡或超高的变化； 增加桥面板支承处的截面高度； 满足梁端桥面板变厚度的需要。