钢板梁桥、钢桁架梁桥、钢箱梁桥与叠合梁桥

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• 支撑主梁上翼缘,保证其稳定性 • 起横联作用 • 减少或防止主梁偏斜
• 3.主梁的受力分析
板梁桥实际上是一个空间结构,主要承受竖向荷 载(恒载和活载)和横向荷载(包括横向风力、列 车摇摆力、在弯道上还有离心力),将桥跨结构划 分为若干个平面结构,如主梁平面。平纵联、横联 等,认为竖向荷载只由主梁承受,横向荷载由平纵 联承受。
双重腹杆形桁架
主要内容
• • • • 1.钢板梁桥的特点 2.钢桁架梁桥的特点 3.钢箱梁桥的特点 4.叠合梁桥的特点
南京长江二桥
三、钢箱梁桥的特点
• 1.钢箱梁桥的概述
• 钢箱梁桥是指主梁为薄壁闭合截面形式的梁桥, 主梁常称为箱型截面梁或箱型梁。 • 箱型梁不但可做为梁式桥的主梁形式,而且是 其他大跨度桥梁,如悬索桥、斜拉桥所经常采 用的主梁形式。
南京大胜关大桥
二、刚桁架梁桥的特点
• 1.刚桁架梁桥的概述
钢桁梁桥的主梁是由位于多个平面内的钢桁架连 接形成整体空间结构,来承受荷载作用的空腹式受 弯结构。
• 2.钢桁梁桥的分类及构造特点
按桥面位置不同 • 上承式钢桁架桥 桥面位于主桁架上部 • 下承式钢桁架桥 桥面位于主桁架下部
• 刚桁架梁桥的结构组成 • 主桁 • 联结系 • 桥面系 • 支座
• 4.钢箱梁的优势
• 翼缘宽度大,具有很大抗弯能力、跨度大; • 抗扭刚度大,荷载横向分配均匀,适于弯桥; • 横向抗弯刚度大,抵抗水平力强,可省纵联, 单箱还省横联; • 单根箱梁整体稳定性好,施工快; • 梁高小,适用于立交和建筑高度受限制的桥梁; • 外形美观,横隔和加劲结构均在箱内; • 箱内为中空结构,便于布置附属设施、检修和 维护等。
• 3.箱梁的受力特点及构造措施
• 3.1破坏类型
• 弯矩作用下,受压翼缘局部失稳,发生弯折破坏 • 扭矩作用下,箱梁畸变 • 集中力作用下,附近腹板发生压皱破坏现象
• 3.2、构造措施
• 为防止畸变和横向弯曲,应设置足够的横隔板; • 为防止受压翼缘的局部失稳,应设置足够的加劲肋; • 为防止受拉翼缘在制作、运输、安装过程中出现局部 压应力或面外弯曲,也应布置一定的加劲肋; • 为防止腹板的弯剪失稳和局部压皱,应设置横肋和纵 肋。
• 2.1主桁架
• 主要承重结构,主要承受竖向结构 • 由左右两幅桁架组成(上弦杆、下弦杆及腹杆 等杆件) • 节点:杆件交汇处 • 大节点:斜杆交汇的节点 • 小节点:仅有竖杆和斜杆交汇的节点 • 节间长度:节点之间的距离 横梁的间距 纵梁 的跨度
• 2.2联结系 作用:联系主桁架,整体成为几何图形稳定的空
间结构 • 纵向联结系:上平纵联与下平纵联
• 作用:承受作用于主桁架、桥面系、桥面和列车上 的横向风力,列车摇摆力及曲线桥上的离心力。
• 横向联结系:设在桥跨结构的横向平面内
• 作用:增加钢桁梁的抗扭刚度、调节两片主桁或者两 片纵联的受力不均。
• 2.3桥面系
组成:纵梁、横梁及纵梁间的联结系 作用:
参考文献
• [1]苏彦江.钢桥构造与设计[M].成都:西南交通大学出版社,2006. • [2]谭金华,杨吉新,陈响平.桥梁钢结构[M].武汉:武汉理工大学出版 社,2013. • [3]聂建国.钢-混凝土组合结构桥梁[M].北京:人民交通出版社,2011. • [4]李继兰,李国芬,陈耀章.连续钢-混叠合梁桥负弯矩区预压应力效应[J]. 公路交通科技,2012,29(6):53-59. • [5]柴加兵.钢混叠合梁桥设计与分析[J].北方交通,2015,1:29-32. • [6]葛芸.钢混叠合梁受力分析及研究[J].山西交通科技,2013,2,45-47. • [7]周祥树,吴建东.简支钢-混叠合梁桥上部结构设计分析[J].桥梁工程, 2012,6(30):46-48. • [8]周朝东.现代钢梁桥的发展综述[J].山西建筑,2007,33(19):310-311.
日本北千曲川桥 连续组合刚构桥
• 4.叠合梁的计算特点
• 支架法施工:叠合梁的整体截面承受所有的荷 载,截面应力应按叠合梁的整体截面进行计算。 • 直接利用钢梁来支撑模板和混凝土
• • 第一阶段,恒载的第一部分(包括钢梁、模板、混凝 土及其施工设备重量)仅有钢梁承受。 第二阶段,恒载的第二部分(包括桥面铺装层、防水 层、路面)与活载则由钢筋混凝土板和钢梁组成的整 体截面承受,最后叠加进行叠合梁截面的强度校核。
组合板梁桥
• 3.组合结构桥梁的结构形式
• 组合箱梁桥
• 箱型截面组合梁桥的抗扭刚度大,较工字型截面组 合桥具有更高的稳定性; • 增大跨越能力、解决桥下净空不足及避免施工时中 断交通的问题; • 浇筑桥面混凝土之前可以在负弯矩区钢箱梁底板上 方浇筑混凝土,这部分混凝土既可以发挥抗压作用, 又提高了钢箱梁底板及腹板的稳定性。
谢谢
姓名:徐森 学号:8143176 专业:交通运输工程
• 桥面荷载先作用于纵梁 • 再有纵梁传至横梁 • 再由横梁传至主桁架节点 • 纵梁间联结系将两片纵梁联成整体
• 3.主桁架的几何特点
• 优点:经济、构造简单、利于标准化和便于制 造安装 • 分类:
• 三角形桁架:三角形桁架构造简单,设计定型化, 便于安装制造
三角形桁架
• 斜杆形桁架
• 弦杆规格多 • 竖杆规格多,内力大 • 均为大节点
• 2.叠合梁桥ห้องสมุดไป่ตู้构造特点
• • • • 截面为组合截面 截面刚度增大,减少用钢量 在活载作用下比全钢梁桥的噪音小 容易调整坡度和外超高
• 2.叠合梁桥的构造特点
• 为了保证钢梁与钢筋混凝土行车道板共同受力, 必须设置可靠的剪力传递器来传递梁在弯曲变 形中的错动剪力。
• 钢性剪力传递器
– 采用短型钢、如槽钢、角钢
钢板梁桥是指由钢板焊接、栓接或铆接,形成实 腹式钢梁作为主要承重结构的桥梁,截面多为工字 型。
• 2.钢板梁桥的类型及构造特点
按桥面位置不同 • 上承式钢板梁桥 桥面位于主梁上翼缘 • 下承式钢板梁桥 桥面位于主梁下翼缘
• 2.1上承式钢板梁桥的基本构造和及功能
• 上承式钢板梁桥上部结构主要有
• • • •
联结系将两片主梁在水平纵向和横向分别联 成一体形成一个稳定的空间结构,平纵联还 能传递桥跨结构的横向荷载。
• 2.2下承式钢板梁桥基本构造及功能
• 下承式钢板梁桥上部结构主要有
• 主梁 • 联结系 • 桥面 • 支座
• 下承式钢板梁桥上部结构
• 主要承重结构 • 下翼缘设水平纵联,因列车穿过两片主梁,无 法设置上平纵联 • 桥面系是由纵梁和横梁组成,传递竖向荷载 • 主梁与横联之间加设肱板
斜杆形桁架
• K形桁架
• 同一节点剪力由两根斜杆承担,斜杆截面小且短 • 杆件规格多,节点多,节间短,纵横梁及连接多, 对于中小跨度时,构造复杂 • 对于大跨度,杆件短小、轻便、适宜于装拆式桥梁
K形桁架
• 双重腹杆形桁架(菱形或米字形桁架)
• 同一节间剪力由两根斜杆承担,斜杆截面小且短; • 用于大跨度,受压斜杆短,对压屈稳定有利; • 斜杆截面小,则节点板上连接栓钉数少,易于节点 布置
• 柔性剪力传递器
剪力传递器
– 斜钢筋,如有可靠的措施,也可采用其他的形式如带帽螺 栓。
• 剪力传递器应焊接在钢梁上翼缘上,并与桥面板钢 筋焊连。
• 3.组合结构桥梁的结构形式
• 组合板梁桥
• 对于中、小跨径组合梁桥,为降低制作安装成本, 通常使用工字型截面的钢梁,也称为组合板梁桥。 • 组合板梁桥的钢梁可使用轧制型钢或焊接钢梁。 • 可采用上下不对称的钢梁截面形式,即减少上部与 混凝土桥面板相连的钢梁翼缘尺寸。
• 5.叠合梁的优点
• 方便施工。由于钢杆件强度大,重量轻,便于架设。 • 减轻自重。与混凝土桥梁相比,自重轻,这一点对 于大跨径梁桥尤其重要,可以减小恒载的比例,减 小对下部构造和基础的要求。 • 提高使用性能。由钢抗拉,混凝土抗压,充分发挥 材料的性能。在采用钢管混凝土时,可以利用钢管 对混凝土的套箍作用。 • 节省造价。在大跨径桥梁中,这个有点特别明显。
钢板梁桥、钢桁架梁桥、钢箱梁 桥与叠合梁桥各自的特点
主要内容
• • • • 1.钢板梁桥的特点 2.钢桁架梁桥的特点 3.钢箱梁桥的特点 4.叠合梁桥的特点
主要内容
• • • • 1.钢板梁桥的特点 2.钢桁架梁桥的特点 3.钢箱梁桥的特点 4.叠合梁桥的特点
一、钢板梁桥的特点
• 1.钢板梁桥的定义
• 2.钢箱梁桥的结构形式
单箱单室 钢箱梁
• 单箱单室钢箱梁桥用于宽度与跨径之比较小的桥梁
双箱双室 钢箱梁
• 双箱双室钢箱梁桥是钢箱梁桥中采用最多的梁桥结 构形式
• 2.1.钢箱梁桥的结构形式
单箱多室钢 箱梁
• 具有3个以上腹板的单箱多室钢箱梁桥,由于安装 不便,一般很少采用。 扁平钢箱

• 扁平钢箱梁桥梁高与桥宽之比很小,主要用作吊 桥、斜拉桥、拱桥等的加劲梁,梁式桥很少采用。
• 4.钢板梁桥的优缺点
钢板梁桥的优点是构造简单、制作容易,可整孔 运输,安装、维修和养护方便。当跨度小于40m时, 钢板梁桥比钢桁梁桥经济,但是与钢筋混凝土梁或 预应力钢筋混凝土梁相比,钢板梁造价高。因此, 只有在工期要求紧,场地受到限制的情况下才可考 虑采用钢板梁桥。
主要内容
• • • • 1.钢板梁桥的特点 2.钢桁架梁桥的特点 3.钢箱梁桥的特点 4.叠合梁桥的特点
主梁 联结系 桥面 支座
• 上承式钢板梁桥上部结构:主梁
• 主要承重结构,由两片钢板梁组成,主要承受 竖向荷载。 • 跨度较小,可用等截面梁,跨度较大时,可采 用变截面梁。 • 同时设置竖向加劲肋和水平加劲肋,以保证腹 板的局部稳定性。 • 梁端的竖向加劲肋称为端加劲肋,它传递梁端 反力。
• 上承式钢板梁桥上部结构:联结系
箱型组合截面梁
• 3.组合结构桥梁的结构形式
• 组合桁梁桥
• 用钢桁架代替实腹钢梁并与混凝土桥面板相组合; • 具有较好的通透性和美观性; • 梁高通常比实腹梁桥大,节点设计比较复杂,特别对 桥面板与腹板连接节点的构造要求高。
武汉天兴洲大桥
• 3.组合结构桥梁的结构形式
• 组合刚构桥
• • • • • 钢-混凝土组合梁与混凝土桥墩或组合结构桥墩相固结; 减少桥面系的受力、减少支座的使用; 桥下净空大、造型美观、桥面平顺性好; 相对于简支梁桥其抗震性能更高,不会发生落梁事故; 设计与施工时需要重点解决的问题是保证桥面的荷载能 有效地传递到桥墩,即梁-蹲节点处的构造。
主要内容
• • • • 1.钢板梁桥的特点 2.钢桁架梁桥的特点 3.钢箱梁桥的特点 4.叠合梁桥的特点
矮寨大桥
四、叠合梁桥的特点
• 1.概述
• 叠合梁桥也称为组合梁桥,是指采用剪力连接 件将钢板梁、钢箱梁、钢桁梁等钢构件和钢筋 混凝土构件结合起来共同工作的一种复合式结 构梁桥。 • 以往简支梁桥最多采用,近年来扩展到连续梁 桥、斜拉桥、悬索桥、系杆拱桥等多种复杂体 系。
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