第2章 钢板梁桥
组合钢板梁桥PPT课件
1 8
PL3 Ebh3
3 PL 8 bh2
1 32
PL3 Ebh3
连接件
(a) 非组合梁
(b) 组合梁
组合梁与非组合梁的截面应力
组合结构桥梁设计新理念 1
组合钢板梁桥—组合梁的分类及其特点
◇组合梁的定义：当钢梁与混凝土桥面板之间用连接件接 合在一起，两者间不能自由发生相对滑移、共同承担纵桥 向弯矩时，称为组合梁。 ◇组合钢板梁的定义：是指用3块钢板焊接成截面为I形钢 梁的组合梁。
◇关于组合梁 的某些名称
◆叠合梁 ✕ ◆联合梁 ◆结合梁 ◆组合梁 ★
连接件
组合结构桥梁设计新理念 2
组合钢板梁桥—组合梁的分类及其特点
◆按照连接刚度 ◇组合梁的分类 ◆按照施工方法
◆刚性组合梁 ◆弹性组合梁 ◆柔性组合梁
◆活荷载组合梁 ◆死活荷载组合梁
◆按照主梁结构体系
◆简支组合梁 ◆连续组合梁
点
◇组合钢板梁桥的发展趋势
◆采用预应力混凝土桥面板，减少主梁根数； ◆对承重体系加以改进，不设或少设横撑、腹板加劲肋； ◆采用高强钢材、轻质或钢纤维混凝土等新型建筑材料； ◆采用预制预应力混凝土桥面板，实行构件工厂化； ◆推广使用耐候钢，节省防锈等维护费用； ◆用等高或连续变截面压延钢板翼缘，代替多层或间断变
◇死活荷载组合梁：用脚手架施工、在桥面板完全硬化后撤除脚手架时，钢梁、桥面、
路面铺装等死荷载都由组合梁承担，即承担所有死荷载与活荷载的组合梁。
桥面板浇灌 桥面板
钢梁
桥面板浇灌 撤除支撑
活荷载 路面铺装
路面铺装
(a) 活荷载组合
(b) 死活荷载组合
按照施工方法分类
组合结构桥梁设计新理念 5
第二篇--钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥
第一节 钢筋混凝土和预应力混凝土
梁桥的一般特点
一、钢筋混凝土梁桥的一般特点 钢筋混凝土梁桥是钢筋混凝土结构的一种结构类型，因
此，它具有钢筋混凝土结构的所有特点，即： ➢混凝土骨料可以就地取材，因而成本低； ➢耐久性好，维修费用极少； ➢材料可塑性强，可以按照设计意图做成各种形状的结构； ➢可以采用装配式结构，工业化程度高，既提高工程质量又 加快施工进度； ➢整体性好，结构刚度大，变形小； ➢噪声小等。
❖ 第四章 装配式简支梁桥的构造
第一节 装配式简支梁桥的构造类型 第二节 装配式钢筋混凝土T形梁桥 第三节 装配式预应力混凝土T形梁桥 第四节 组合式梁桥
❖ 第五章 荷载横向分布计算
第一节 概述 第二节 杠杆原理法 第三节 偏心压力法 第四节 考虑主梁抗扭刚度的修正偏心压力法 第五节 铰接板(梁)法和刚接板(梁)法 第六节 比拟正交异性板法 第七节 剪力荷载横向分布系数计算
钢筋混凝土梁桥，也有一些明显的不足之处 ：
➢在钢筋混凝土梁桥中，在梁的受拉区布置有受力的钢筋， 以承担外荷载产生的拉应力，钢筋和混凝土粘结在一起 共同变形，由于受到混凝土裂缝宽度的限制，所以钢筋 的拉应变或应力也将受到相应的制约。
➢另外，就地浇筑的整体式钢筋混凝土梁桥，由于施工工 期长，消耗的支架和模板多，而且施工受季节的影响很 大，往往会使施工费用增加。
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(三)横向排水孔
对于一些跨径不 大，不设人行道的小 桥，有时为了简化构 造和节省材料，可以 直接在行车道两侧的 安全带或缘石上预留 横向孔道，用铁管或 竹管等将水排出桥外 (图2-2-8)。管口要伸 出构件0.02～0.03m以 便滴水。
(四)封闭式排水系
对于城市桥 梁、立交桥及高 速公路上的桥梁， 应该避免泄水管 挂在板下，这样 既影响桥的外观， 又有碍公共卫生。 完整的排水系统 应将排水管道直 接引向地面，如 图2-2-9所示。
钢板组合梁桥钢梁及桥面板施工技术分析
Construction & Decoration建筑与装饰2022年4月下 109钢板组合梁桥钢梁及桥面板施工技术分析唐苏西安徽省路港工程有限责任公司 安徽 合肥 230022摘 要 随着我国经济的快速发展，全国路网的不断优化完善，我国出现了大量的桥梁工程；在桥梁建设发展过程中，各种不同类型的桥梁涌现出来。
钢板组合梁桥就是一种新的结构应用在现代桥梁的施工中，其将钢梁与预制的桥面板有连接件连接成组合体共同承受荷载变形。
为了探讨钢板与混凝土组合梁桥在公路桥梁中的应用，更好地研究钢板组合梁的施工技术，本文针对钢板组合梁桥的施工技术进行分析，从基础施工、加工工艺流程、预制桥面板安装等方面进行讨论；研究钢板组合梁安装的技术难点及质量控制要点。
关键词 桥梁工程；钢板组合梁；受力；吊装；安装精度；桥面板Construction Technology of Steel Beam and Deck Slab of Steel Plate Composite Beam BridgeTang Su-xiAnhui Province Highway & Port Engineering Co., Ltd., Hefei 230022, Anhui Province, ChinaAbstract With the rapid development of economy in China and the continuous optimization and improvement of the national road network, a large number of bridge projects have appeared in China. During bridge construction and development, various types of bridges have emerged. The steel plate composite beam bridge is a new structure used in the construction of modern bridges, which connects the steel beam and the prefabricated deck slab with connectors to form a composite body to jointly bear the load and deformation. To discuss the application of steel plate and concrete composite beam bridges in highway bridges and better study the construction technology of steel plate composite beam bridges, this article analyzes the construction technology of steel plate composite beam bridges, discusses from the aspects of foundation construction, processing process and prefabricated deck slab installation, and investigates the technical difficulties and quality control points of steel plate composite beam installation.Key words bridge engineering; steel plate composite beam; force; hoisting; installation accuracy; deck slab引言钢板组合梁桥上部结构施工过程，其关键控制点和施工技术已成熟[1]。
钢桥思考题
第一章绪论1、钢桥的优缺点？优点：(1)跨越能力强；(2)其构件适合于工业化制造，便于运输，工地安装速度快，钢桥施工工期短；(3)易于修复和更换。
缺点：(1)钢材易于锈蚀，需要经常检查和按期维护，故养护费用比石桥和钢砼桥高；(2)铁路钢桥采用明桥面时噪声较大，不宜用于城市及周边地区；(3)钢桥造价高。
2、钢桥主体结构的材料?主要是碳素结构钢和低合金钢。
3、建国后，我国钢桥的发展情况？发展很大：几十年来建造了大量钢桥，材料、工艺、结构理论、结构形式取得很大发展；拥有雄厚建桥技术力量和先进科研手段。
（详见P2-P4）4、钢桥发展趋势？近二十年发展很快，特别是大跨度桥梁，采用钢结构已经越来越多了。
我国的钢产量已雄踞世界第一，可以预计，我国的钢结构桥梁一定会有一个大发展。
第二章钢板梁一、钢板梁桥构造思考题：1、钢板梁桥是如何分类的？分为上承式~和下承式~。
2、解释全焊和栓焊钢板梁的连接方式。
全焊：板梁的全部结构均在工厂焊接完成，主梁在工厂用自动焊做成工字形梁，两片工字形梁之间的联结系则用手工焊于主梁上，然后整孔梁出厂，无需再进行连接工作即可架设。
栓焊：主梁桥面系和联结杆系分别在工厂焊成，然后在工地用高强螺栓联结成整孔。
（适用于不能用整孔运输的情况）钢板梁标准设计：上承式24m、32m是全焊，40m是栓焊；下承式栓焊板梁标准跨度20m，24m，32m，40m.3、上承式与下承式钢板梁的构造各分为哪些部分？各有什么作用？（详见P10-P11）上承式主梁：作为主要承重结构。
联结系（上、下平纵联，端横联，横撑）：整个钢板梁成为一个稳定的空间结构。
下承式主梁：作为主要承重结构。
联结系（下平纵联，肱板）：整个钢板梁成为一个稳定的空间结构；肱板的作用是：①对主梁上翼缘起支撑作用，保证上翼缘的稳定）；②肱板与横梁连成一块，可起到横连的作用。
桥面系（包括纵横梁；桥面不在主梁而在纵梁上）：作用是直接承受列车荷载并将其传递至主梁。
钢板梁桥
2014/4/24
现代钢桥
高秀云
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哈尔滨工业大学交通科学与工程学院
3、横向联结系的形式：
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哈尔滨工业大学交通科学与工程学院 4、纵向联结系的作用： a.防止施工时的失稳；b.抵抗横向力以及扭矩；
At yt ht Ac yc 0；I Ac yc2
M Ac ca yc 则可以求得： Ac M
ca
2
yc
2 2 yc t ta yt yt t At ta yt 3 2 3
ca h
M
ht 2 ca ta M ht 2 ca ; At ta ca ta h 6 ta 6 ht 2 ca ta M ht 2 ca ta ht ca ta h 6 ta 6 6M ta ca t
哈尔滨工业大学交通科学与工程学院
第四章：钢板梁桥
第一节：钢板梁桥的结构形式与组成 • 一：钢板梁桥的结构形式与组成：
工字钢
H形钢
焊接工形梁
工字钢＋盖板
H形钢+盖板
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主要受力结构的主梁和横梁在平面上形成格子形状的梁格，因此钢板梁桥又 称为格子梁桥。
5、纵向联结系的形式：
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6、横向联结系与主梁的连接图
第二章 钢与组合梁桥计算算例-2015
A0c 857.1cm2 0.08571m2
A0 1207.2cm2 0.12072m2
0
77733.4 64.39cm 0.6439m 1207.2
I 0 365622.1 10180049.4 1207.2 64.392 5540533.26cm4 0.055405m4
ysu 82.5 1.6 25.48 109.58cm 1.0958m ysl 82.5 3.2 25.48 60.22cm 0.6022m
2015-12-08 Tongji University, Kunquan Ma 24
第二节
简支组合梁桥—计算示例
主梁计算
Ifu为顶板对箱梁对称轴的惯矩；Ifl为底板对箱梁对称 2 2 轴的惯矩；H为腹板长度。
2015-12-08 Tongji University, Kunquan Ma 4
第一节
横隔板—刚度计算
（5-3-6）
实腹式横隔板刚度 K 4GAtD 桁架式横隔板刚度
2 X形桁架 K 8EA
1.实腹式计算 式中，Td 为箱梁扭矩 横隔板剪应力按下式计算：
l
Bu Td Bl 2 At D
※对称桁架式
桁架斜腹杆内力
；
；
Nb
Lb Td 4A
（X形桁架） （V形桁架）
※框架式
Nb
Lb Td 2A
如图所示将横隔板简化为框架计算。 当钢箱梁为分离式，箱梁间有横向 联系时，框架杆件必须考虑集中力 产生的附加弯矩的影响。
LD 6 ( L 50)
横隔板间距
横隔板刚度（为了抵抗箱梁的畸变）《日本公路钢桥设计指南》
简支钢板梁和钢桁梁桥PPT课件
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桁架在桥梁中的应用
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三、主桁的主要尺寸
• 桁高－经济高度，跨度的1/5~1/10，满足桥上净空 要求
• 节间长度－一般为桁高的0.8~1.2倍 • 斜杆倾度－与竖直线的交角在30°~ 50°范围内为宜 • 主桁中心距－不应小于跨长的1/20，满足桥上净空
要求 • 主桁尺寸与主桁图式有密切关系，各主要尺寸之间也
• 钢桥连接指：包括将型钢、钢板组合成 部件与杆件，也包括将部件及杆件连接 成钢桥结构
• 连接方式有：铆接、销接、焊接、栓接
铆接：钢桥常用铆钉直径为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（机）将钉身礅粗 填满钉孔，并将另一端打成 钉头。 • 气动、液压铆钉枪（机）
焊结构无此工序） • 组焊－将整备好的零、部件放入组装胎型中，用点焊组装成型 • 焊接－按规定的焊接方法和工艺施焊 • 整形－可用机械冷矫或用火焰热矫，矫正焊接残余变形 • 检验－对焊缝进行超声波和X光检查
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制造示例（预处理）
预处理生产线： 钢板整平、除锈、 涂底漆
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公路：型钢，连接销 铁路：联结角
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铁路结合梁桥构造图
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抗剪器（剪力键）
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桥例：石家庄南二环钢箱结合梁公路桥
• 最大跨度96m，开口钢 箱
• Φ22×170剪力钉
• 1999年竣工
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二、上承式板梁桥的计算
结构－由主梁、上平纵联和下平纵联、端横联和中间横联等 组成的空间结构 荷载－竖向荷载（恒载和活载）和横向荷载（包括风力、列 车摇摆力，在弯道桥则还有离心力） 简化计算方法－将桥跨结构划分为若干个平面结构，每个平 面结构只承受作用在该平面上的力。（竖向荷载由两片主梁 承受，横向荷载由上、下平纵联承受） 计算内容
第2章 钢板梁桥
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
③加劲肋 为了保证腹板的局部稳定，常需设置加劲肋（端加劲肋、 中间加劲肋、水平加劲肋）。
加劲肋的构造要求： a.保证主梁的腹板稳定，腹板的两侧常需设置竖向加劲 肋，当腹板较高时，有时还需加水平加劲肋;
b.竖向加劲肋是采用一对板条 用角焊缝对称地焊连于腹板的两 侧，焊缝的两端至翼缘角焊缝的 距离，不小于80mm；加劲肋与 上翼缘相连的焊缝，其端头至翼 缘角焊缝的距离，应不小于 50mm，以免焊缝相距太近而降 低了该处的疲劳强度(见右图所示)
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁端加劲肋与下翼缘连接、端横联与下翼缘和竖 向加劲肋的连接、支座与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
（3）上承式板梁构造要求
主梁（两片） 由翼缘、腹部以及加劲肋组成； 两主梁的中心矩不小于跨度的1/15，且不小于2.2m。
对翼缘腹板加劲肋构造要求如下： ①翼缘 主梁截面承受弯矩能力大致符合弯矩图，节省钢材，主梁
做成变截面，可以采用一块或两块钢板，通过调整翼缘的宽 度和厚度实现主梁的变截面，截面变化时应采用斜坡过渡。 宽度不陡于1：4；厚度不陡于1：8；末端宽度不小于20mm
②腹板 标准设计中当L=24m，腹板高度h=1900mm；当L=32m， 腹板高度h=2500mm；当L=40m，腹板高度h=3200mm。以 上尺寸满足用料经济并适应运输条件。
桥梁工程
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
e.加劲肋应用半自动焊与腹板相连，不应采用手工焊，以 免降低焊接质量;
f.端加劲肋既是端部横联的一部分，它还要传递板梁桥的支 承反力。因此，端加劲肋上端应与上翼缘顶紧焊牢，下端应
磨光顶紧并与下翼缘焊牢(见图所示)。
第二章 连续梁桥的构造与设计
2、箱形截面设计
腹板厚度
满足抗剪要求。对连续梁桥，l/4跨径左右剪力较大。弯矩、 扭矩、剪力共同作用，导致腹板承受较大的主拉应力，容易 出现斜裂缝。 应考虑预应力钢束管道、普通钢筋布臵和混凝土浇筑的要 求，腹板设计不宜太薄。 无预应力管道，tmin=20cm； 有预应力管道，tmin=25~35cm； 有预应力筋锚固头时，tmin=35cm。
齿板
腹 板 预 应 力 钢 筋 布 置
§2.1 连续梁桥的构造与设计
2.1.6 预应力筋布臵
1、纵向预应力筋
根据施工方法的不同， 布臵方式也不同。
顶推法 直线配筋方式 上下预应力筋通束使截面接近轴心受压，以抵抗顶推 过程各截面的正负弯矩变化； 顶推完成后，在跨中底板和支座顶部增加局部预应力 筋，满足使用阶段内力要求。
2.1.5 截面设计
2、箱形截面设计
底板厚度 一般采用变厚度设计，箱 梁底板厚度从跨中向支点逐 渐变厚，以适应中支点附近 截面下缘的受压要求； 底板厚度与跨径 l 之比取 1/140~1/170；跨中区域底板 厚度可按构造要求设计，一 般取为22~28cm。
§2.1 连续梁桥的构造与设计
2.1.2 连续梁桥施工方法概要
几种常用挂蓝示意
平行桁架 挂蓝
三角组合 两式挂蓝
菱形挂蓝
弓弦式挂蓝
悬臂浇筑法挂蓝
桁架式挂蓝
悬臂浇筑法挂蓝
三角（斜拉式）挂蓝
悬臂浇筑法挂蓝
菱形挂蓝施工
悬臂浇筑法挂蓝
弓弦式挂蓝
§2.1 连续梁桥的构造与设计
2.1.2 连续梁桥施工方法概要 4、悬臂施工法 悬臂拼装
§2.1 连续梁桥的构造与设计
钢板梁桥-new
《钢桥》讲义第三章钢板梁桥宗周红博士东南大学土木工程学院第一节钢板梁桥的组成与总体设计钢板梁桥的主梁通常采用工字钢、H型钢、焊接工形梁等结构形适用跨径可达60m，是中小跨径钢梁桥最为经济和采用最多的结构形式通常跨径在20m以下，为提高跨越能力可在上下翼缘板增加盖板适用跨径抗扭刚度和横向抗弯刚度较小，必须注意横向失稳问题截面尺寸受工厂轧制能力的限制，跨越能力较小缺点结构灵活、构造简单、受力明确、工地连接方便、单个构件重量轻等结构简单、造价低优点焊接钢梁工字钢或H型钢钢板梁桥根据支承条件和受力特点可以分为：简支钢板梁桥、连续钢板梁桥和悬臂钢板梁桥。
钢板梁桥按桥面板形式可以分为钢筋混凝土桥面板钢板梁桥和钢桥面板梁桥。
其中根据桥面板参与主梁受力情况又分为结合梁桥和非结合梁桥。
桥梁按平面形式又分为直桥、斜桥和曲线钢板梁桥等。
1.1.2 钢板梁桥的组成钢板梁桥上部结构主要由主梁、横向联结系、纵向联结系和桥面板组成。
主梁主要承重作用，把联结系传来的荷载传递到支座；横向联结系是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的作用；纵向联结系采用桁架式结构，主要是加强桥梁的整体稳定性、与横梁共同承担横向力和扭矩作用；桥面系主要是为了提高桥梁的行车部分，把桥面荷载传递到主梁和横梁。
1.2 横断面布置1.2.1 公路桥横断面布置主要确定主梁的根数与间距。
主梁的根数与间距直接影响主梁的受力大小与截面尺寸，同时当桥面板支承于主梁时，主梁的间距决定桥面板的跨径。
另外，主梁的位置还会影响到桥面板的受力。
因此，横断面的布置不仅要考虑主梁受力，还要尽可能兼顾桥面板的受力。
随着预应力混凝土桥面板的应用和厚钢板质量的提高及厚板焊接技术的发展，近年来国外出现了少梁的结构形式，即对2-3车道的桥梁仅采用2-3根主梁。
这种结构构造简单，大大减少了工厂钢结构制造的工作量，同时可以达到提高桥梁施工架设的速度和降低桥梁建设成本的目的。
钢板梁桥施工方案
钢板梁桥施工方案一、工程概况与目标本次钢板梁桥施工工程旨在构建一座稳固、安全的桥梁，以满足交通通行需求。
工程将采用高质量的钢板梁作为主要承重结构，确保桥梁在承载能力及使用寿命上达到设计要求。
二、施工准备与条件场地勘查：对施工现场进行详细勘查，了解地质条件、周围环境及施工难点。
施工方案制定：根据勘查结果，制定详细的施工方案，包括施工顺序、工期安排等。
材料准备：按照设计要求，采购符合标准的钢板梁及其他辅助材料。
施工设备准备：准备必要的施工设备，如吊车、焊接机等，确保施工顺利进行。
三、钢板梁选择与检验钢板梁选择：根据设计要求，选择合适规格、材质的钢板梁，确保其承载能力满足要求。
钢板梁检验：对采购的钢板梁进行严格检验，包括外观检查、尺寸测量、材质检测等，确保质量合格。
四、施工方法与流程基础施工：按照设计要求进行桥梁基础施工，确保基础稳固。
钢板梁拼装：在施工现场进行钢板梁的拼装，确保拼装精度符合设计要求。
梁体安装：将拼装好的钢板梁进行安装，确保梁体位置准确、稳定。
五、临时支撑与固定在钢板梁安装过程中，设置临时支撑以确保梁体稳定。
同时，采用适当的固定措施，防止梁体在风力、温度等因素作用下发生位移。
六、钢板梁吊装与定位吊装设备选择：根据钢板梁的尺寸和重量，选择合适的吊装设备进行吊装作业。
吊装作业：在吊装过程中，确保吊装平稳、安全，避免对钢板梁造成损伤。
梁体定位：将吊装到位的钢板梁进行精确定位，确保梁体位置符合设计要求。
七、连接与焊接工艺连接方式：根据设计要求，采用合适的连接方式，如螺栓连接、焊接等。
焊接工艺：若采用焊接连接，应选择合适的焊接方法和焊接材料，确保焊接质量符合要求。
同时，对焊接过程进行严格监控，避免焊接缺陷的产生。
八、质量检测与验收质量检测：在施工过程中，对关键工序进行质量检测，如钢板梁的拼装精度、焊接质量等。
若发现不合格项，应及时进行整改。
工程验收：施工完成后，组织相关部门进行工程验收。
验收内容包括桥梁的外观质量、承载能力、稳定性等。
钢桥设计2梁式桥
g1
(M1
I
M
p
)
(
y1
z)
g2
(M1
I
M
p)
( y2
z)
3.4 结合梁桥的计算特点 第二受力阶段：
• 在钢筋混凝土板最外层处的挠曲应力：
h
(M1 M nI
p)
yh
3.4 结合梁桥的计算特点 最后按下式校核强度
1 g1 g
2 g2 g
A
Ag
Ah n
3.4 结合梁桥的计算特点 第二受力阶段：
• 结合梁截面的重心距钢梁截面的重心
Ah a z n
A
3.4 结合梁桥的计算特点 第二受力阶段：
• 结合梁截面对通过它自身重心轴线x-x的惯性矩
I I g Ag z2
Ih Ah a z2
nn
3.4 结合梁桥的计算特点 第二受力阶段：
• 一般采用近似的计算方法
M Wm
2
2.2.7 主梁的局部稳定和腹板加劲肋的布置
• 主梁的局部稳定，控制翼缘板伸出肢宽厚比 • 腹板加劲肋的布置 • 端加劲肋的计算 • 腹板疲劳强度的验算
第三章 结合梁桥
3.1 结合梁桥的构造特点
定义
• 采用剪力传递器将钢板梁、钢箱梁、钢桁梁等钢梁 与钢筋混凝土行车道板结合起来共同工作的一种复 合梁式结构
4.4 正交异性钢桥面板 正交异性板
• 纵肋截面的基本形式为开口式和闭口式两种
• 横肋的截面形式通常采用倒T形，其间距即是纵肋的 跨径。为使纵肋能连续穿过，横肋上应设置槽口。
4.4 正交异性钢桥面板 纵肋截面的基本形式
4.4 正交异性钢桥面板 开口肋
上承式钢板梁桥
石家庄铁道学院毕业设计单线铁路简支钢板梁桥设计计算2010 届工程力学系专业工程力学专业学号 ********学生姓名饶欣指导教师任剑莹目录第1章、绪论 ................................... 错误!未定义书签。
1.1 国外钢桥发展概述............................... 错误!未定义书签。
1.2 中国铁路钢桥的发展概况......................... 错误!未定义书签。
1.3 钢板梁桥的介绍................................. 错误!未定义书签。
1.4 钢板梁桥的特点................................. 错误!未定义书签。
1.5 钢板梁桥的历史................................. 错误!未定义书签。
1.6 钢板梁桥的结构形式和组成....................... 错误!未定义书签。
第2章、主梁设计 ................................... 错误!未定义书签。
2.1 设计介绍....................................... 错误!未定义书签。
2.2 主梁截面尺寸选择原则及相关公式................. 错误!未定义书签。
2.3 竖向荷载....................................... 错误!未定义书签。
2.4 内力计算及截面拟定............................. 错误!未定义书签。
2.5 验算挠度....................................... 错误!未定义书签。
2.6 恒载修正....................................... 错误!未定义书签。
钢板梁桥设计例
钢板梁桥的设计（中国）
力，由规范查得；
钢材的轴向受压容许应轴的回转半径；为绕，其中查表，见下图中用阴影线表每侧宽板的面积加劲肋和加劲肋两侧肋座反力或集中荷载；
支承加劲肋所承受的支面内的稳定性：加劲肋在垂直于肋板平或焊连铆接梁缘顶紧支承处应磨光并与下翼向加劲肋，又称支承加集中处应设置成对的竖4-3-1/)15()(z z w w z z i i h t σ-=
进行间距；，按式，同时取肋板全高板段中点处的剪力进行线性插值，求得各个板段，由例的划分成如图所示，将半跨主梁m t a mm V m a w i ⎭⎬⎫
⎩⎨⎧==2950min 42τ板段编号12
的要求。
，满足《公路桥规》连接。
竖向加劲肋切出，而且与主梁受拉翼缘及肋板采用半自动焊接。
竖向加劲肋与主梁受，厚度为肋宽度为如图所示。
取竖向加劲）肋板加劲肋的设计
1
1)86025(1284-JTJ mm mm
2121802140⨯+⨯⨯=得几何特性为：外的稳定性：
支承加劲肋在肋板平面所示）
翼缘顶紧焊接。
（如图，肢厚度等于寸为肢宽等于A mm。
02钢板梁桥
第二章 钢板梁桥
2.3 上承式焊接板梁桥主梁设计（大作业）
2.2.7 主梁检算
5 kl 4 l 刚度(简支板梁) f k = ⋅ ≤ 84 EI 900 M ≤ [σ w ] 弯曲正应力 σ max= Wj QS ≤ Cτ [τ ] 剪应力 τ max= I mδ f
强度
第二章 钢板梁桥
2.2 上承式焊接板梁桥的设计
2.2.7 主梁检算 整体稳定(规范P20-P21)
第二章 钢板梁桥
2.2 上承式焊接板梁桥的设计
2.2.4 主梁变截面
第二章 钢板梁桥
2.2 上承式焊接板梁桥的设计
2.2.5 翼缘与腹板连接焊缝计算
单位长度焊缝需传递的水平剪力T1 最大轮压P产生的竖向剪力V1 单位长度内翼缘焊缝承受的总剪力Q1=(T12+V12)0.5 翼缘焊缝的验算公式
QS y I m
第二章 钢板梁桥
2.2 上承式焊接板梁桥的设计
活载
Ø铁路列车竖向活载采用中华人民共和国铁路标准活载即中-活载。
Ø中-活载计算图式可任意截以加载，空车竖向活载采用10kN/m计 Ø竖向活载计算动力效应时，将静活载所产生的内力乘以动力系数：
28 简支或连续钢桥跨结构： 1+ µ = 1+ 40 + L
第二章 钢板梁桥
2.3 上承式焊接板梁桥主梁设计（大作业）
2.3.1 主梁设计基本资料
单线铁路全焊上承式板梁桥，计算跨径为32m-0.1X学号后两 位。桥跨结构恒载p1=18kN/m，桥面重p2=10kN/m；结构材料 Q345q，主梁采用双层翼缘板工字形组合截面，参考尺寸如 后图。
08钢板梁桥
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第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
不同主梁间距和桥宽的跨中弯矩
桥宽41.5m跨中弯矩 120 100 弯矩(MN-m) 80 60 40 20 0 0 20 40 跨径(m) 60 80 100 b=2.0 b=2.5 b=3.0 b=3.5
120 100 弯矩(MN-m) 80 60 40 20 0 0 20 40 跨径(m) 60 80 100 梁宽3.5m跨中弯矩
注意：钢板梁桥，腹板厚度多数由稳定控制设计，采用加劲肋设计可以有效的 减小腹板厚度，当跨径小于40m时，腹板厚度一般为9~12mm
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6. 钢主梁 梁高 简支组合梁桥的梁高h通常为L/15~L/25（L为跨径） 连续组合梁桥的梁高h可以适当减小，L/20~L/30。 活载越大，要求的梁高越高 跨径越大，梁高与跨径之比h/L可以小一些
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第一节 钢板梁桥的组成与总体设计 —断面布置 公路桥—钢桥面板：主梁由受力控制
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第一节 钢板梁桥的组成与总体设计 —断面布置 铁路桥
上承板梁
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第二节 主梁
主梁内力与承载力
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第二节 主梁
钢板梁桥翼缘板截面变化数量和位置
基准长度l(m) l<15 15≦l<25 25≦l<35 35≦l<45 35≦l<55 简支梁或连续梁正弯矩区段 截面数量n X1 X2 X3 1~2 2 3 4 5 0.167l 0.167l 0.109l 0.081l 0.065l － － 0.239l 0.172l 0.136l － － － 0.282l 0.215l X4 － － － － 0.310l 连续梁负弯矩区段 截面数量n 2~3 4 － － －
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(3)下平纵联平面：承受主梁下半部的风力;其计算简图为 两端简支的桁架梁。
强调说明： 由于上平纵联、下平纵联的计算同钢桁梁的内容相同， 所以，本讲只讲述主梁的设计计算。
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁
上平纵联与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁
下平纵联与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
c.横联的位臵，应与竖向加劲肋的布臵一起考虑，横联 的间距不应大于4m。 d.顶梁，在架设及养护过程中，常需将梁端顶起，梁端 需架设顶梁，见下图所示。
第八章 钢板梁桥
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁端加劲肋与下翼缘连接、端横联与下翼缘和 竖向加劲肋的连接、支座与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
（3）上承式板梁构造要求 主梁（两片） 由翼缘、腹部以及加劲肋组成； 两主梁的中心矩不小于跨度的1/15，且不小于2.2m。 对翼缘腹板加劲肋构造要求如下： ①翼缘 主梁截面承受弯矩能力大致符合弯矩图，节省钢材，主梁 做成变截面，可以采用一块或两块钢板，通过调整翼缘的宽 度和厚度实现主梁的变截面，截面变化时应采用斜坡过渡。 宽度不陡于1：4；厚度不陡于1：8；末端宽度不小于20mm ②腹板 标准设计中当L=24m，腹板高度h=1900mm；当L=32m， 腹板高度h=2500mm；当L=40m，腹板高度h=3200mm。以 上尺寸满足用料经济并适应运输条件。
①确定k；沿梁选取若干截面，按各截面影响线顶点位臵 及加载长度，活载为铁路列火车荷载，计算时必须采用中华 人民共和国铁路标准荷载，即“中-荷载”，计算采用“中荷载”的换算均布荷载k（将查表的数值除以2得到k）；
②动力系数、运营动力系数的确定；
动力系数：1 1
28 40 L
运营动力系数 1 f 1
根据① h f 腹板的高度一般比梁高小8～12cm； ② f 厚度应符合规范最小值规定（规定：钢梁的主 要构件所用钢板不宜小于10mm，以免锈蚀后对截面的削弱过
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
2.主梁高度h 主梁高度根据下列条件来决定： ①使用钢量最省； ②主梁的竖向刚度(跨中挠度)应满足《铁路桥梁钢结构设 计规范》(TB10002.2-2005)所提的要求； ③在可能的条件下，应使腹板宽度等于最常轧制的钢板宽 度，以避免不必要的拼接或裁切； ④应使桥跨的建筑高度(从轨底至梁底的高度)尽可能的减 小； ⑤应使全梁的总尺寸在运输限界之内； ⑥为便于工厂制造，跨度相近的板梁(例如20m和24m的板 梁)，可以采用相同的腹板宽度。
桥梁工程
桥面
包括 ①桥枕：与主梁上翼缘用钩螺栓扣紧，桥枕间的净距， 不宜超过21cm。 ②护木：臵于桥枕两端，用螺栓连于桥枕，固定桥枕距 离。 ③正轨 ④护轨：桥面上除正轨外，还设有护轨。护轨两端应延 伸到桥台以外一段距离，并弯向轨道中心。其作用就是当列 车掉道后，用以控制车轮前进的方向，避免发生翻车事故。 其结构见下面的两图所示。
he
（3）我国铁路随着火车提速，为了保证上承式板梁桥横向刚 度、倾覆稳定性；《铁路桥梁钢结构设计》规范规定：标准设 计两主梁中心距不小于计算跨度的1/15，且不小于2.2m； （4）还应考虑架桥机整孔架设的可能性；
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
(四)主梁计算
主梁计算包括：内力计算、截面的选择和验算，变截面的 设计（根据实际）、翼缘与腹板的连接焊缝设计与验算、主
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
M w f
主梁高度具体确定如下：
(1)经济高度： he
其中： 为系数，可取2.5～2.7；
M为跨中截面的计算弯距；
w 弯曲容许应力（其值较基本容许应力大5%，若板 梁能够直接搁臵桥枕，则弯曲容许应力等于 ）；
(2)刚度条件决定最小高度
梁截面整体稳定、局部稳定、加劲肋设计及计算、倾覆稳定
性等。 1.主梁内力计算 主梁的内力计算包括恒载和活载产生的内力 (1)恒载强度 ①估计桥跨沿跨度每延米的重量
p1
；
②根据规范查桥面每延米重
p2
；
③计算每片主梁所受恒载每延米重
p p1 p2 / 2
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
(2)活载强度
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
③加劲肋 为了保证腹板的局部稳定，常需设臵加劲肋（端加劲肋、 中间加劲肋、水平加劲肋）。 加劲肋的构造要求： a.保证主梁的腹板稳定，腹板的两侧常需设臵竖向加劲 肋，当腹板较高时，有时还需加水平加劲肋; b.竖向加劲肋是采用一对板 条用角焊缝对称地焊连于腹板的 两侧，焊缝的两端至翼缘角焊缝 的距离，不小于80mm；加劲肋与 上翼缘相连的焊缝，其端头至翼 缘角焊缝的距离，应不小于50mm， 以免焊缝相距太近而降低了该处 的疲劳强度(见右图所示)
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
主要内容：
(1)钢板梁桥的分类情况 (2)上承式板梁桥和下承式板梁桥结构形式、构造
(3)板梁桥的设计计算
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
第一节
钢板梁桥的组成和构造
一、钢板梁桥的分类
1.从行车方式分：上承式板梁和下承式板梁； 从连接方式 ：铆接板梁、全焊板梁和栓焊板梁。 2.铁路钢板梁标准设计： 上承式钢板梁跨度为24m、32m，是全焊梁设计； 40m的是栓焊梁设计； 下承式栓焊钢板梁跨度为20m、24m、32m、40m四种。 简支钢板梁桥的经济跨径一般在40m以下,连续钢板梁 桥的经济跨径可以达到60m 。
a.平纵联杆件端部的节 点板，可与上翼缘焊连,见 右图所示，但不应与受拉 翼缘焊连，这是由于受拉 翼缘的疲劳强度受焊接影 响较大的缘故。 平纵联斜杆端的节点板， 常与腹板焊连，而横撑则 焊在加劲肋上，见右图所 示，以免降低翼缘的疲劳 强度。
第八章 钢板梁桥
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b.与腹板焊连的节点板，其另一边是焊连于加劲肋上,节 点板切去一块，这样使节点板边缘焊缝至加劲肋与腹板相连 焊缝，保持一定距离。斜杆端头连接焊缝至节点板边缘的焊 缝，也应保持一定的距离。为了减少应力集中，节点板还应 做成圆弧形，并在施焊完毕后用砂轮或风铲将焊缝表面进行 加工，使表面平顺。
V Vp Vk p k (1 )
M M p M k p k (1 f )
V Vp Vk p k (1 f )
第八章 钢板梁桥 2.主梁截面选择
桥梁工程
(1)选择梁高 h
：按前面原则和方法;
、厚度 f
(2)确定腹板高度 h f
18 40 L
其中：L为主梁跨度（m）。 ③计算每片主梁所受活载强度 k (1 ) ；k (1 f )
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
(3)主梁内力计算
主梁的内力计算，按影响线面积法分别求出各截面因恒 载和活载产生的M和V的最大值，然后进行内力组合，即得梁 的计算内力；
M M p M k p k (1 )
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桥梁工程
（2）上承式板梁
上承式板梁主梁、部分联结系
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁分解几个平面主梁、上平纵联、下平纵联
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁桥面的组成
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁桥面（桥枕、正轨、护轨、钩螺栓、护木）
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁桥面的钩螺栓与主梁的连接 主梁竖向加劲肋与主梁上翼缘和腹板的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
(三)上承式钢板梁桥主要尺寸的拟定
主要尺寸：计算跨度、主梁高度、主梁中心距。 1.计算跨度 《铁桥规》中梁桥计算跨度标准值为： （4、5、6、8、10、12、16）+0.5m、 （20、24、32、40）+0.6m、 （48、56、64、80、96）+1.1m、 （112、128、144、160m）+1.5m共20种。 其中板梁桥计算跨度的标准值是20、24、32、40m等。
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
ห้องสมุดไป่ตู้
上承式板梁主梁竖向加劲肋与主梁下翼缘和腹板的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁主梁的竖向和水平加劲肋与翼缘和腹板连接 上平纵联与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁主梁中间加劲肋与下翼缘连接、端加劲肋与下翼
缘连接、端横联与下翼缘连接、顶梁的构造、顶梁与主梁的连接
桥梁工程
护木、钩螺栓组成，构造 同上承式板梁；
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
联接系：仅有下平纵联， 构造同上承式板梁；
下承式板梁
桥面系结构和下平纵联
第八章 钢板梁桥 （4）下承式板梁桥特点及适用范围
桥梁工程
特点：与上承式钢板梁桥相比，增加了桥面系，制 造费料、费工；桥宽大，无法整孔运送，增加了装运 与架桥的工作量。 适用范围：适用于线路标高不宜提高，桥下又要求 一定净空即建筑高度受限的情况。
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
第一节
钢板梁桥的组成和构造
二、上承式板梁桥和下承式板梁桥组成
桥梁的上部结构包括：桥面、道桥结构（桥面系）、 承重结构（主梁）、联接系、支座（见图） 。
(一)上承式板梁桥 1.上承式板梁组成
上承式板梁包括：承重结构（主梁）、桥面、联接系、 支座 ；没有道桥结构（桥面系）。 其中： 承重结构（主梁）：两片工字钢组成； 桥面：桥枕、正轨、护轨、护木、钩螺栓组成； 联接系：上平纵联、下平纵联、横联、横撑组成。
中—活载图示（距离以m计）
第八章 钢板梁桥