西南交大钢桥课程设计讲解学习
钢桥 教学大纲
钢桥一、课程说明课程编号：120107Z10课程名称：钢桥/Steel Bridge课程类别：专业课学时/学分：40/2.5先修课程：材料力学、结构力学、钢结构设计原理适用专业：土木工程（桥梁方向）、铁道工程教材：（1）现代钢桥（上册），吴冲主编，人民交通出版社，2010年教学参考书：（1）钢桥构造与设计，苏彦江主编，西南交通大学出版社，2014年（2）钢结构设计规范，GB50017-2003.（3）铁路桥梁钢结构设计规范，TB10002-2005.（4）公路桥涵钢结构及木结构设计规范，JTJ025-86二、课程设置的目的意义本课程是一门实践性很强与现行的规范、规程等有关的专业课。
通过本课程的学习，学生应掌握钢桁梁、钢板梁、钢箱梁、组合梁等钢桥的基本理论和基本知识，为从事钢桥结构工程设计、施工及管理工作提供坚实的基础。
三、课程的基本要求知识：熟悉钢桥设计的一般要求与计算基本原则；掌握钢桥的主要类型与受力特点；掌握钢筋混凝土桥面与钢桥面的构造与计算；重点掌握下承式简支拴焊钢桁梁桥的构造与设计理论；了解其它类型的钢桥如钢板梁、钢箱梁桥、组合梁桥的设计原理、施工、养护维修等基本知识。
能力：运用钢桥设计的一般要求与计算基本原则，结合公路钢桥、铁路钢桥的行业规范，能开展钢桁梁桥、钢板梁桥的合理结构选型及设计检算，具备钢桁梁桥、钢板梁桥的初步设计能力。
素质：建立钢桥设计的“安全、经济、适用、美观、耐久、环保”设计理念，培养学生注重土木工程与自然环境、人文环境的协调发展，具有较强的专业素养和可持续发展的社会责任感。
四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求无六、考核方式及成绩评定七、大纲主撰人：大纲审核人：。
西南交大桥梁工程7.pptx
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图6-6 克劳茨高级钢支座
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四、橡胶支座
橡胶支座与其它金属刚性支座相比，具有构造简单、加工方便、 节省钢材、造价低、结构高度小、安装方便等一系列优点。此外， 橡胶支座能方便地适应任意方向的变形，故对于宽桥、曲线桥和斜 桥具有特别的适应性。橡胶的弹性还能消减上、下部结构所受的动 力作用，这对于抗震也十分有利。
(2)特种钢支座
特种钢支座主要采用以下几种形式:
① 采用不锈钢或高级合金钢支座，并封闭在油箱内，以防生锈; ② 对承受接触应力的部分进行表面硬化处理，以提高其容许承载力; ③ 将支座的转动部分制成钢制或黄铜制成的球冠形，在钢制球冠的上、 下分别设置聚四氟乙烯板，构成球面(型)支座。
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四、支座的布置注意事项：
(1)对于有坡桥跨结构，易将固定支座布置在标高低的墩台上
(2)对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全粱的纵向变形分 散在梁的两端，宜将固定支座设置在靠近桥跨中心；但若中间支点的 桥墩较高或因地基受力等原因，对承受水平力十分不利时，可根据具 体情况将固定支座布置在靠边的其它墩台上
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二、钢支座
钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移和转动 的。
特点：承载能力强,能适应桥梁的位移和转动的需要,目前仍广泛应 用于铁路桥梁。钢支座常用的有铸钢支座和特种钢支座。
1. 铸钢支座 2. 特殊钢支座
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西南交通大学组合结构桥梁第4~6章新版
组合结构桥梁
主讲： 赵灿晖 教授 联系电话：13881914364
四、简支梁桥
4.1构造及设计要点 特点
（1）自重轻、跨度大、梁高小 （2）主梁间距大，桥面板的高跨比可达10~25
四、简支梁桥
4.1构造及设计要点 构造
简支梁桥以钢梁受拉混凝 土板受压，充分发挥钢混 凝土两种材料的优点，是 最适合叠合梁的桥型
浇筑混凝土板时，钢梁承载—整体稳定验算、局 部稳定验算
稳定验算
运营阶段，整体承载——钢结构板件的局部稳定
稳定性验算就本质而言是钢结构的验算，在其他课程中已解 决，这里赘述。
四、简支梁桥
4.5正常使用极限状态验算
由于简支梁叠合梁受拉翼缘为钢，因此不存在裂缝宽度验算的 问题，只需要验算挠度即可。 挠度的验算可参考材料力学或结构力学进行，但刚度需特殊计 算。 叠合梁刚度计算的特殊之处在于需考虑由于剪力键变形所导致 的刚度减小，即钢-混凝土滑移效应导致的刚度折减。
基本假定
（1）交界面上的水平剪力与相对滑移成正比 （2）钢梁与混凝土梁曲率相同，且分别满足平截面假定 （3）忽略混凝土板上掀，二者竖向位移一致
四、简支梁桥
4.5正常使用极限状态验算
1.考虑滑移的刚度和变形验算
微元分析
以承受跨中集中力的简支梁来分析，并取1个栓钉间距的微段进 行分析
四、简支梁桥
4.5正常使用极限状态验算
（非弹性区）cr 1 0.614(s 0.6)： y 0.8 w 1.2 （弹性区） cr y /cr.l 1/2 ： s 1.2
验算腹板在屈曲前腹板是否已屈服——是否是材料破坏。
四、简支梁桥
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西南交通大学本科生桥梁工程课程设计
西南交通大学土木工程201 x级桥梁工程课程设计一一预应力混凝土简支梁桥设计计算书姓名：学号：班级：指导教师：二O—X年X月第1章设计依据....................................... 错误!未定义书签。
1」设计规范 ...................................... 错误!未定义书签。
1.2方案简介及上部结构主要尺寸..................... 错误!未定义书签。
13基本参数....................................... 错误!未定义书签。
131设计荷载：................................. 错误!未定义书签。
132跨径及桥宽................................. 错误!未定义书签。
133主要材料................................... 错误!未定义书签。
134材料参数................................... 错误!未定义书签。
1.4计算模式及主梁内力计算采用的方法............... 错误!未定义书签。
1.4.1计算模式.................................. 错误!未定义书签。
1.4.2计算手段.................................. 错误!未定义书签。
1.5计算截面儿何特征 (7)第2章荷载横向分布系数计算 (8)2.1梁端的荷载横向分布系数计算 (9)2.2主梁跨中的荷载横向分布系数计算 (10)2.3计算成果汇总 (13)第3章边梁内力计算.................................. 错误!未定义书签。
3.1计算模型 (14)3.2恒载作用效应计算 (15)3.2.1恒载作用集度 (15)3.2.2恒载作用效应 (15)3.3活载作用效应 (15)331冲击系数和车道折减系数 (16)332车道荷载及车辆荷载取值 (17)333活载内力计算 (17)3.4活载作用效应 (20)341承载能力极限状态下荷载效应组合（考虑冲击作用） (20)3.4.2正常使用极限状态下荷载短期效应组合（不计冲击作用）错误!未定义书签。
西南交通大学桥梁基础工程课程设计
桥梁基础工程课程设计姓名：xxx学号：xxx班级：xxx指导老师：xxx设计时间：xxx第三节 设计依据 .第二章 基础类型的比选8第三章 浅基础的设计与检验9第一节 地基持力层的选择 .................................................................................................. 9 第二节 荷载计算 .................................................................................................................. 9 第三节 浅基础承载力检算 ................................................................................................ 13 第四节地基沉降的检验 (15)第四章 桩基础方案设计 17第一节 地基持力层的选择 ................................................................................................. 17 第二节 荷载计算 ................................................................................................................. 17 第三节 基础尺寸的拟定 ..................................................................................................... 23 第五章 桩基础技术设计26第一节 桩基础的平面分析 ................................................................................................ 26 第二节横向荷载下单桩的内力和位移计算 (30)第三节 桩身截面配筋 ......................................................................................................... 34 第三节 单桩轴向承载力检算 ............................................................................................. 36 第四节 墩台顶的水平位移检算 ......................................................................................... 36 第五节 群桩基础的承载力和位移检算 ............................................................................. 37 第六节 单桩基底最大竖向应力及侧面土抗力检算 ......................................................... 38 第七节 群桩的沉降检验.................................................................................................... 第六章 初步组织施工设计 43第一节 基础的施工工艺流程 ............................................................................................. 44 第二节 主要施工机具 ......................................................................................................... 46 第三节 主要工程数量和材料用量 ..................................................................................... 48 第四节 保证施工质量的措施 ............................................................................................. 50 第一章 概述第一节 工程概况和设计任务桩基础附图 391、工程名称某I级铁路干线上的特大桥（单线）。
《钢桥设计》教学大纲
《钢桥设计》课程教学大纲本科四年制《土木工程专业》适用（24学时）一、课程的目的和任务本课程为专业课，目的使学生掌握钢板梁桥、钢结合梁桥、钢箱梁桥、钢桁架桥和连续钢桁架桥的构造要求、受力性能及设计特点；使学生了解钢斜拉桥和悬索桥的构造特点及计算方法；并对钢桥的制造和架设的主要施工方法进行介绍。
二、课程的基本要求1．掌握钢桥的主要特点及发展趋势。
2．掌握钢桥的主要类型及各种类型的受力特点和构造特点。
3．掌握梁板桥、结合梁桥、钢箱梁桥的构造和设计方法。
4. 掌握钢桁架桥、连续钢桁梁桥各个杆件的受力、构造及设计方法。
三、课程的安排说明本课程为选修课，讲授过程中要求条理清楚、重点突出；结合多媒体教学，讲授各类桥梁的受力特点、构造特点及设计方法，增加学生的对钢桥设计的整体掌握程度。
四、课程内容第一章绪论1. 钢桥的主要特点及发展2. 钢桥的主要类型3. 钢桥所用的材料第二章钢板梁桥1.钢板梁桥的类型及构造特点2.上承式焊接板梁桥的设计第三章结合梁桥1. 结合梁桥的构造特点2. 结合梁桥的计算特点第四章钢箱梁桥1. 钢箱梁的构造特点2. 钢箱梁结构分析方法概述第五章简支栓焊钢桁架桥1. 下承式简支栓焊钢桁架桥的组成及作用2. 主桁的几何图式及基本尺寸、主桁杆件的截面设计、主桁节点设计3. 桥面系。
4. 联结系。
5. 钢桁架桥的挠度、上拱度及横向刚度。
第六章连续钢桁架桥1. 连续桁架桥的构造特点2. 连续桁架桥杆件截面尺寸的拟定3. 连续桁架桥上拱度的设置第七章钢斜拉桥1. 斜拉桥的组成形式及总体布置2. 钢斜拉桥的构造特点3. 斜拉桥的设计构思与计算要求简介4. 斜拉桥钢主梁悬臂拼装法施工简介第八章大跨度悬索桥1. 悬索桥的构造特点2. 悬索桥的设计计算要点第九章钢桥的制造与架设1. 栓焊钢梁的制造2. 钢梁架设五、课程的习题与作业各章均给出概念思考题，第五章简支栓焊钢桁架桥给出计算和设计习题。
六、课程设计与辅助教学完成简支桁梁桥主桁架的设计，并绘制施工图。
西南交通大学刚构桥毕业设计
西南交通大学本科毕业设计(论文)75m+136m+75m公路预应力混凝土连续刚构桥设计年级：学号：姓名：专业：指导老师：2015年6月院系土木工程学院专业土木工程年级姓名题目公路(75+136+75)m连续刚构桥设计(桥墩高度38/45/38m)指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日毕业设计（论文）任务书班级学生姓名学号发题日期：2015年02月28日完成日期：06月10 日题目75+136+75m公路预应力混凝土连续刚构桥设计1、本论文的目的、意义中国基础建设的蓬勃发展，大量的桥梁结构在国内不断涌现出来。
从而也促使着桥梁工程技术不断进步，桥梁结构的形式也趋向于不断的合理化与多样性。
近年来大量的公路桥梁也在不断的修建起来。
其中连续刚构桥是最为广泛应用的形式。
在指导老师的辅导下，完成一座桥施工、成桥、预应力束配置以及各阶段的检算工作。
熟悉和掌握桥梁专业软件Midas Civil，学会如何利用软件建立各阶段模型，以及荷载的加载，预应力束的配置，并对各个阶段进行检算。
同时也学会如何解决结构检算不通过的难题。
了解不同验算项目所使用的荷载效应组合。
通过本次设计，使同学们将四年学习的各种基本知识真正的综合起来，并用于实践。
对桥梁的具体施工、使用有了一个全新层次的了解，熟悉桥梁设计的步骤。
为以后踏上工作岗位并尽快适应打下坚实的基础。
2、学生应完成的任务①、桥式方案拟定②、结构内力分析，主要包括以下计算工作：(1)自重恒载内力计算（含一期及二期恒载）；(2)活载内力计算；(3)主梁纵向预应力估算；(4)纵向预应力布置；(5)预应力损失计算；(6)预应力次内力计算；(7)温度内力计算（顶板升温）；(8)横向预应力估算；(9)支座沉降内力计算；(10)收缩徐变次内力计算（选作）；(11)荷载组合；主要截面检算③、对主梁验算（按预应力混凝土构件验算）：（一）持久状况承载能力极限状态下：（1）主梁正截面强度检算；（2）主梁斜截面强度检算（考虑竖向预应力布置）；（二）持久状况正常使用极限状态下：（1）预应力损失计算；（2）截面抗裂验算；（3）挠度验算；（三）持久状况和短暂状况构件应力计算：（1）主梁截面正应力验算；（2）主梁截面主应力验算（考虑竖向预应力布置）；（3）主梁刚度验算（4）施工阶段正应力计算；④、编制设计计算说明书⑤、绘制结构主要施工图3、论文各部分内容及时间分配：（共18 周）第一部分文献资料的收集、阅读、外文文献的翻译( 1-2 周)第二部分桥跨布置、构件尺寸的拟定和方案选择( 3-5 周)第三部分Midas桥梁几何模型计算模型的建立( 6-8周)第四部分施工阶段的确定设计( 9-10周)第五部分整理设计及计算成果，汇总最终检算成果(11-13周)第六部分完善计算、检算内容，论文整理、图纸绘制工作(14-15周) 第七部分评阅及答辩(16-18周)备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要预应力混凝土连续刚构桥由于其良好的结构性能、简单的施工工艺、合理的经济指标和优美流畅的造型在国内外得到了广泛的应用，现已经成为我国大跨度桥梁的主要桥型之一。
西南交大钢桥课程设计
第二章 主桁杆件内力计算第一节 主力作用下主桁杆件内力计算1恒载桥面 p 1＝10kN/m ，桥面系p 2＝m,主桁架 p 3＝，联结系p 4＝m ， 检查设备 p 5＝m ，螺栓、螺母和垫圈 p 6＝(p 2+p 3+p 4)，焊缝 p 7＝(p 2+p 3+p 4)每片主桁所受恒载强度P=[10++++++++++]/2＝ kN/m ，近似采用 p ＝18 kN/m 。
2 影响线面积计算(1)弦杆 影响线最大纵距12l l y lH ⋅=影响线面积12l y Ω=⋅ A1A3: 1218.4273.6818.42,73.68,0.2, 1.16492.112.664l l y α-⨯=====-⨯ ()192.1 1.16453.582Ω=⨯⨯-=-m E2E4:1227.6364.4727.63,64.47,0.3, 1.52792.112.664l l y α⨯=====⨯ 192.1 1.52770.332Ω=⨯⨯=m 其余弦杆计算方法同上，计算结果列于表中。
（2） 斜杆''2211,,sin sin l l y y l lθθ=⋅=⋅1 1.236sin θ=== ()()'''121211,22l l y l l y Ω=+⋅Ω=+⋅ 式中'1111'''188,l l l y l y y y y y -===+ E0A1：1282.899.21,82.89,0.1, 1.236 1.1192.1l l y α====⨯= 192.1 1.1151.232Ω=⨯⨯=m A3E4:'2255,2655.26,29.43, 1.2360.74292.1l l y ===⨯=,'1129.439.210.7421.2360.371, 6.1492.10.7420.371y l ⨯=-⨯=-==+， 6.140.155.26 6.14α==+， ''1 3.079.21 6.14 3.07,0.127.63 3.07l α=-===+, ()1 6.1455.260.74222.782Ω=+⨯=m, ()()'1 3.0727.630.371 5.702Ω=+⨯-=-m, 22.78 5.7017.08Ω=-=∑m其余斜杆按上述计方法计算，并将结果列于表中。
西南交通大学-桥梁工程概论-P06第六章简支钢桥资料精
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Bridge Dept of SWJTU
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1.5.1梁与桁
1.4钢桥的主要应用结构体系
Rio-Niteroi in Brazil（主跨300m）
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Bridge Dept of SWJTU
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1.5.1梁与桁
1.4钢桥的主要应用结构体系
扭矩法拧紧工艺（手动、电动、气动扭矩扳手） 栓焊钢桥
1.4关于钢桥的连接方式
第一节 钢桥概述
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第一节 钢桥概述
1.5钢桥的主要应用结构体系
体系分类
梁 拱 体系 索
组合
结构层次
1.4关于钢桥的连接方式
第一节 钢桥概述
栓接（高强度螺栓连接）：
栓接是将已在工厂焊接好的杆件与部件运送到工地后，用高强度螺栓拼装连 接成钢桥整体。
摩擦式高强度螺栓连接－杆件或构件内力N是通过钢板与拼接板表面的摩擦 力来传递的。这一摩擦力则是由于高强度螺栓拧紧后，对钢板束施加了强大 的夹紧力P产生的。
连接方式有：销接、铆接、焊接、栓接
铆接：
常用铆钉直径为22及24mm。铆接是将半成品铆钉加热到1050-1150℃，塞入 钉孔，利用铆钉枪将钉身礅粗填满钉孔，并将另一端打成钉头。气动铆钉 枪
1.4关于钢桥的连接方式
第一节 钢桥概述
焊接：
¾ 二战后，在钢梁制造引进了焊接技术。焊接结构的截面无削弱，比铆 接省料，加工快，且可改善工作环境，但在野外高空作业时受到一定 的限制。
钢桥课程设计
钢桥 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解钢桥的基本概念、分类及在我国的应用情况；2. 掌握钢桥的结构特点、材料性能及其在工程中的优势；3. 了解钢桥的设计原理和施工技术，理解钢桥建设中的关键技术问题。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析钢桥结构的能力，提高空间想象力和逻辑思维能力；2. 培养学生通过小组合作，运用模拟实验等方法，解决钢桥建设中的实际问题的能力；3. 提高学生运用信息技术查阅相关资料，进行钢桥研究的自主学习能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对桥梁工程及钢桥建设的兴趣，激发学生热爱科学、探索未知的热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养学生在合作中互相尊重、共同进步的精神；3. 培养学生关注社会热点问题，认识到钢桥在我国基础设施建设中的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程属于工程技术类课程，结合实际工程案例，注重理论与实践相结合。
学生特点：学生为八年级学生，具有一定的物理和数学基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，关注学生的个体差异，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来的学习和工程实践打下坚实基础。
二、教学内容1. 钢桥基本概念：介绍钢桥的定义、分类、发展历程及其在我国的应用现状。
教材章节：《桥梁工程》第一章 桥梁概述2. 钢桥结构特点：分析钢桥的受力性能、材料性能、结构类型及优势。
教材章节：《桥梁工程》第二章 桥梁结构3. 钢桥设计原理：讲解钢桥设计的基本原则、设计方法及关键参数。
教材章节：《桥梁工程》第三章 桥梁设计4. 钢桥施工技术：介绍钢桥的施工工艺、施工难点及质量控制要点。
教材章节：《桥梁工程》第四章 桥梁施工5. 钢桥工程案例：分析国内外典型钢桥工程，了解钢桥在实际工程中的应用。
教材章节：《桥梁工程》第五章 桥梁工程实例6. 钢桥研究性学习：指导学生进行钢桥相关资料的查阅、分析，开展小组讨论和模拟实验。
西南交通大学桥梁基础工程课程设计
桥梁基础工程课程设计姓名：xxx学号：xxx班级：xxx指导老师：xxx设计时间：xxx目录第七节 群桩的沉降检验 (43)第一章 概述第一节 工程概况和设计任务桩基础附图 391、工程名称某I级铁路干线上的特大桥（单线）。
2、桥跨及附属结构桥跨由38孔32m后张法预应力混凝土梁【图号：专桥（01）2051】组成，该梁全长，梁高，跨中腹板厚度，下翼缘梁端宽，上翼缘宽，为分片式T梁，两片梁腹板中心距为，桥梁跨中纵断面示意如图1－1所示。
每孔梁的理论重量为2276 kN，梁上设双侧人行道，其重量与线路上部建筑重量为m。
梁缝10cm，桥墩支承垫石顶面高程，轨底高程，全桥总布置见图1－2。
图1－1 桥梁跨中纵断面示意图图1－2全桥总布置图3、支座及墩台桥墩采用圆端形桥墩【图号：叁桥（2005）4203】和空心桥墩【图号：叁桥（2005）4205】2种，其中1#~6#、33#~37#采用圆端形桥墩，7#~32#采用空心桥墩。
圆端形桥墩支承垫石采用C40钢筋混凝土，顶帽采用C30钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，圆端形桥墩构造图见图1－3。
空心桥墩支承垫石采用C40钢筋混凝土，顶帽采用C30钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，空心桥墩构造图见图1－4。
桥梁支座采用SQMZ型铸钢支座【图号：通桥（2006）8057】，支座铰中心至支承垫石顶面的距离为40cm。
4、本人承担的基础设计任务本人承担第五号桥墩的设计与检算。
主要设计为浅基础和桩基础，并进行方案的比选，从中选出一个经济可行的最佳方案。
桥墩为实心圆端形桥墩，地面标高为，线路桥面的标高为。
图1－3圆端形桥墩构造图图1－4空心桥墩构造图第二节工程地质和水文地质资料1、工程地质本段线路通过构造剥蚀低中山区、河谷阶地、河流峡谷区等地貌单元，大部分穿行山前缓坡，地形起伏大，海拔在1000~1500m，地形起伏大，相对高差100~200m，山顶覆盖新黄土或风积砂，沟谷发育。
西南交大桥梁工程课程设计
西南交通大学桥梁工程课程设计――预应力混凝土简支梁桥设计任务(计算)书姓名：学号：班级：指导教师：二〇一四年十月目录第1章设计依据 (1)1.1 设计规范 (1)1.2 方案简介及上部结构主要尺寸 (1)1.3 基本参数 (2)1.4 计算模式及主梁内力计算采用的方法 (2)第2章荷载横向分布系数计算 (4)2.1 梁端的荷载横向分布系数计算 (4)2.2 主梁跨中的荷载横向分布系数计算 (4)第3章主梁内力计算 (7)3.1 主要参数计算 (7)3.2 单项荷载效应计算 (7)（1）一期恒载 (7)（2）二期恒载 (8)（3）汽车荷载 (9)3.3 荷载效应组合（不含预应力） (10)（1）承载能力极限状态下荷载效应组合 (10)（2）正常使用极限状态下荷载短期效应组合 (10)（3）正常使用极限状态下荷载长期效应组合 (10)（4）持久状况应力计算时的荷载效应组合 (10)第4章预应力钢束设计 (12)4.1 钢束估算（1号梁） (12)（1）按正截面抗弯承载力估算 (12)（2）按正截面上下缘应力状态估算 (13)4.2 钢束布置（1号梁） (13)4.3 预应力损失计算 (15)（1）预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失 (15)（2）由锚具变形、钢筋回缩和接缝压密引起的预应力损失 (16)（3）混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (17)（4）预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失 (19)（5）混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (19)4.4 各阶段的有效预应力及钢束效应 (20)第5章主梁验算 (22)5.1 承载能力验算 (22)（1）正截面抗弯承载力验算 (22)（2）斜截面抗剪承载力验算 (23)（3）斜截面抗弯承载力计算 (24)5.2 抗裂性验算 (25)（1）正截面抗裂性验算 (25)（2）斜截面抗裂性计算 (25)5.3 刚度验算 (26)5.4持久状况预应力混凝土构件应力验算 (26)（1）混凝土正截面压应力和预应力钢筋拉应力验算 (27)（2）混凝土主拉应力和主压应力计算 (28)5.5 短暂状况预应力混凝土构件应力验算 (28)参考文献 (30)第1章设计依据1.1 设计规范1.中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；2.中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。
钢桥说课(课程分析)
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第一章 钢桁梁桥
第一章 钢箱梁桥 第二章 钢拱桥 第三章 悬索桥 第四章 钢斜拉桥 第五章 钢-混凝土结合梁桥 第六章 钢桥的制造与施工
欢迎各位专家莅临我校指导
土建工程系
《钢桥》课程分析（说课）
汇报人：王兴蕊
分析内容
课程定位、性质与教学目标 课程内容与重点、难点 学情分析 教学方法与手段 教学评价与考核方式 教学反馈与教学效果
1.课程定位、性质与教学目标
《钢桥》是土木工程专业（道路桥梁方向）的一门必修专 业课程，是“桥梁工程”等系列主干专业课程的一个重要 组成部分。 是研究各种钢桥结构的构造特点和设计计算理论的一门工 程技术课。
能力目标
知识目标： 1、使学生掌握钢桥的常见类型、结构形 式、简单构造及连接方式； 2、使学生了解钢桥计算分析、钢桥设计 的基本概念和理论方法； 3、使学生了解目前钢桥的发展水平、施 工技术及未来发展方向。
能力目标： 1、拓展学生对本专业的发展前景的眼界和认 知； 2、使学生初步具有钢桥施工的能力，为学生 毕业后从事桥梁及相关领域教学、技术、管 理等工作，打下坚实的基础； 3、为本科学生继续深造选择钢桥研究方向奠 定基础。
3.学情分析
弱势
优势
1、本课程安排在大四上学期学习， 多数学生需要就业，部分学生为 考研做准备，课堂学习效率不理 想。 想； 2、学生生活中对钢桥接触较少， 没有生活阅历作为铺垫，课堂中 需要加入大量图片及视频资料为 学生提供认知渠道； 3、学生年龄影响，对理论知识学 习兴趣低。
西南交大桥梁工程课程设计
a a1 2l0 d 0.46 2 0.9 1.40 3.66m
冲击系数 1 =1.3 作用在每米宽板条上的弯矩为： b P 140 0.86 M (1 ) l 1 1.3 0.9 17.03kN / m sp 0 4 2a 2 3 . 66 4 作用于每米宽板条上的剪力为：
利用刚性横梁法求各主梁跨中截面处的荷载横向分布系数
mcq
，
mcr
设各根主梁的横截面均相等，梁数 n 5 ，梁间距为 200cm，则：
a
i 1
5
2 i
2 2 2 2 a12 a2 a3 a4 a5
4 2 2 2 0 2 2 4 2 40m 2
7
Ri
计算各主梁（跨中、 L/4 处、支座处）的恒载、活载内力并进行组合 恒载内力计算
计算结构自重集度：
主梁：
g1 [0.2 1.5 ( 0.12 0.20 ) (2.0 0.2)] 25 8.22kN / m 2
横隔梁： 对于边主梁：
g2 [1.20 ( 0.12 0.20 2.0 0.2 0.17 0.18 )] ( )( ) 5 25 2 2 2 0.721kN / m 28.4
i 1
由11 和15 绘制 1 号梁的横向影响线， 并确定荷载的横向最不利的位置如图所示：
6 0.5 0.6 0.55 6 6 0.5 1.8 2 0.6 0.37 6 6 0.5 1.8 1.3 3 0.6 0.24 6 6 0.5 1.8 1.3 1.8 4 0.6 0.06 6
x l 4 l 2
西南交通大学钢桥课件(上)
西南交通大学 桥结系
2009年2月
• 当前世界上跨度最大的钢悬臂梁为加拿大跨越St. Lawrence河的 魁北克（Quebec）桥。1900－1907年间第一次设计建造时，为 了在跨度上超过英国福思桥,将主跨加大到548.8m，边跨各为 152.4m，悬臂171.5m，第一次修建时，南岸的锚孔和伸臂都已 建成，1907年发现钢板已有溃屈。同年8月29日，9000吨钢材全 部受扭破坏15秒钟。后来的事故调查报告说，事故原因是静载取值 低，容许应力值用得过高，压杆细节设计和制造都存在问题。
• 魁北克桥的两次失败，对桥梁 工程界是一次很大的教训。前 后损失钢料数万吨，死亡82人， 促使人们更加注意设计细节和 施工中的关键问题。桥最终还 是建造成功了，并为今后建造 同类桥梁提供了有益的经验。
• 当时，号称世界第一的悬臂梁出了事故震动了桥梁界。第二次 重新组织人力进行设计时，放弃了旧桥的钢结构，采用K形桁架 结构，进行重建。第二次建造时，两端的锚孔和悬臂都已造好， 从下游浮运来195m长的悬挂孔。1916年9月11日浮运就位，开始 起吊，吊到不及一半高处时，悬孔吊梁的四个支点中的一个滑脱， 悬孔脱离吊梁整个跌落到河中，造成第二次不幸的事故。事故发 生后，只得另行配置悬挂孔，重新安装。该桥于1917年完工通车， 至今尚在使用。
钢桥课程设计
f.探讨未来钢桥设计的发展方向。
2、教学内容
g.钢桥建设的材料选择，如钢材的类型、性能及其在钢桥中的应用；
h.钢桥施工过程中的关键技术与工艺，如焊接、拼装、防腐措施等；
i.钢桥的检测与维护方法，介绍常见病害及其防治措施；
j.钢桥在设计过程中考虑的安全因素，如地震、台风等自然灾害的应对措施；
p.分析钢桥的经济性，包括建造成本、维，如何实现功能性与美观性的结合；
r.组织学生进行小组讨论，设计一座小型钢桥，并提出设计方案，包括图纸和简要的设计说明。
4、教学内容
s.钢桥设计的规范和标准，了解国家及行业的相关规定；
t.钢桥设计中的环境适应性分析，包括气候、地形等因素的影响；
dd.强调钢桥设计中的伦理和社会责任，培养学生的职业道德和社会责任感。
k.结合实际工程案例，分析钢桥设计中的创新技术和绿色可持续发展策略；
l.针对不同类型的钢桥，比较其设计特点、适用场景和优缺点。
3、教学内容
m.通过实际测量和计算，学习如何确定钢桥的几何尺寸和力学参数；
n.介绍钢桥设计中常用的计算机辅助设计（CAD）软件及其应用；
o.进行钢桥模型的搭建，以加深学生对钢桥结构及其工作原理的理解；
u.钢桥的耐久性评估，探讨如何延长钢桥的使用寿命；
v.钢桥设计中的人性化考虑，如行人、车辆的安全与便利性；
w.钢桥抗灾能力的设计，包括抗震、抗风等极端天气条件下的应对措施；
x.结合现代信息技术，如物联网、大数据等，探讨智能钢桥的设计理念和应用前景。
5、教学内容
y.组织学生进行实地考察，观察和分析实际钢桥的结构特点，了解其在现实中的应用情况；
钢桥课程设计
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第二章 主桁杆件内力计算
第一节 主力作用下主桁杆件内力计算
1恒载
桥面 p 1＝10kN/m ，桥面系p 2＝6.29kN/m,主桁架 p 3＝14.51，联结系p 4＝2.74kN/m ，
检查设备 p 5＝1.02kN/m ，
螺栓、螺母和垫圈 p 6＝0.02(p 2+p 3+p 4)，焊缝 p 7＝0.015(p 2+p 3+p 4) 每片主桁所受恒载强度
P=[10+6.29+14.51+2.74+1.02+0.02(6.29+14.51+2.74)+0.015(6.29+14.51+2.74)]/2 ＝17.69 kN/m ，
近似采用 p ＝18 kN/m 。
2 影响线面积计算 (1)弦杆
影响线最大纵距12
l l y lH
⋅=
影响线面积12
l y Ω=⋅
A1A3: 1218.4273.68
18.42,73.68,0.2, 1.16492.112.664
l l y α-⨯====
=-⨯
()1
92.1 1.16453.582
Ω=⨯⨯-=-m
E2E4:1227.6364.47
27.63,64.47,0.3, 1.52792.112.664
l l y α⨯====
=⨯
1
92.1 1.52770.332
Ω=⨯⨯=m
其余弦杆计算方法同上，计算结果列于表中。
（2） 斜杆
'
'22
11,,sin sin l l y y l l
θθ=⋅=⋅
1
1.236
sinθ
===
()()
'''
1212
11
,
22
l l y l l y
Ω=+⋅Ω=+⋅
式中'
111
1
'''
1
88
,
l l l y
l
y y y y y
-
===
+
E0A1：
12
82.89
9.21,82.89,0.1, 1.236 1.11
92.1
l l y
α
====⨯=
1
92.1 1.1151.23
2
Ω=⨯⨯=m
A3E4:'
22
55,26
55.26,29.43, 1.2360.742
92.1
l l y
===⨯=,
'
11
29.439.210.742
1.2360.371, 6.14
92.10.7420.371
y l
⨯
=-⨯=-==
+
，
6.14
0.1
55.26 6.14
α==
+
，
''
1
3.07
9.21 6.14 3.07,0.1
27.63 3.07
lα
=-===
+
,
()
1
6.1455.260.74222.78
2
Ω=+⨯=m,
()()
'
1
3.0727.630.371 5.70
2
Ω=+⨯-=-m,
22.78 5.7017.08
Ω=-=
∑m
其余斜杆按上述计方法计算，并将结果列于表中。
（3）吊杆
1.0
y=，
1
118.429.21
2
Ω=⨯⨯=m
3恒载内力
p
N p
=Ω
∑，例如
02
E E:18.030.14542.54
p
N kN
=⨯=
45
E A:()
18.0 5.4497.92
p
N kN
=⨯-=-
55
A E:18.09.21165.78
p
N kN
=⨯=
4活载内力
（1）换算均布活载k
按α及加载长度查表求得 例如
24E E :0.3α=,92.1l =，
88.48
44.242
k =
=kN/m （每片主桁） 45E A :0.1α=,51.17l =
101.9
50.952
k =
=kN/m(用内插法求得) 55A E :0.5α=,18.42l =
113.36
56.682
k =
=kN/m （2）冲击系数 弦杆、斜杆：2828
111 1.212404092.1
L μ+=+=+=++ 吊杆：28
11 1.4794018.42
μ+==+
=+
（3）静活载内力k N
p N k =Ω，例如
02E E ：46.1830.141391.92k N kN =⨯= 45E A ：()50.9515.81805.52k N kN =⨯-=- '52.910.37548.57k N kN =⨯=
55A E ：56.689.21522.02k N kN =⨯=
（4）活载发展均衡系数η值：()max 116
ηαα=+-
()/1p k N N αμ=+，max α为跨中弦杆'44E E 的α值，
max 0.3433α=，可计算各杆件η，例如
02E E ：542.54
0.32161687.01
α=
= ()1
10.34330.3216 1.00366
η=+
-= 45E A :97.92
0.0932976.29
α=
= ()1
10.34330.0932 1.04176
η=+
-=
()'1
10.34330.1369 1.08006
η=+
+= 55A E ：165.78
0.2147772.07
α=
= ()1
10.34330.2147 1.02146
η=+
-= 杆件计算同上，并将计算结果列于表2.1中。
5列车横向摇摆力产生的弦杆内力
横向摇摆力取100S kN =作为一个集中荷载取最不利位置加载，水平作用在钢 轨顶面。
摇摆力在上下平纵联的分配系数如下：桥面系所在平面分配系数为1.0，
另一平面为0.2。
上平纵联所受的荷载
下平纵联所受的荷载 S 下＝1.0×100＝100kN 。
摇摆力作用下的弦杆内力 Ns ＝yS, y 为弦杆在简支平纵联桁架的影响线纵距,例如：
上弦杆 A 1A 3长度为两个节间，受力较大的为第二个节间，其影响线顶点对应于该节间交叉斜杆的交点 O ，影响线纵距：
1213.81559.865
1.95273.68 5.75
L L y LB ⨯=
==⨯, 1.9522039.04S N yS kN ==⨯=
同理对35A A ：32.23541.445
2063.0773.68 5.75
s N kN ⨯=⨯=⨯
下弦杆02E E ：
1213.81578.285
2.04292.1 5.75
L L y LB ⨯=
==⨯ 2.042100204.2S N yS kN
==⨯=
24
E E ：32.23559.865
100364.492.1 5.75
s N kN ⨯=⨯=⨯
'
44
E E ：50.65541.445
100396.492.1 5.75
s N kN ⨯=
⨯=⨯
'97.92
0.1369664.87
α-=
=-
第二节 横向风力作用下的主桁杆件附加力计算
1平纵联效应的弦杆附加力 依设计任务书要求，风压
1230 =1.0 1.25kPa
W ＝K K K W 故有车风压 W’＝0.8W ＝
1.0kPa 。
(1)
下平纵联的有车均布风荷载
桁高 H ＝11m ，h ＝纵梁高+钢轨轨木高＝1.29+0.4＝1.69m w 下＝[0.5×0.4×H+ (1-0.4)×(h+3)]W’＝[0.5×0.4×11+ (1-0.4)×(1.69+3)]× 1.0＝5.01kN/m
(2) 上平纵联的有车均布风荷载
w 上＝[0.5×0.4×H+ 0.2×(1-0.4)×(h+3)]W’ ＝ [0.5×0.4×11+ 0.2×(1-0.4)×(1.69+3)]×1.0＝ 2.76kN/m (3) 弦杆内力
弦杆横向风力影响线顶点对应位置和纵距同上 述的摇摆力计算。
上弦杆 A 1A 3在均布风荷载 w 上作用下的内力 为：
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