现代钢管桁架桥

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同跨径的拱桥和钢桁架造价指标

同跨径的拱桥和钢桁架造价指标

同跨径的拱桥和钢桁架造价指标咱们常常在高速公路上看到那一座座雄伟的拱桥,或者在一些风景如画的地方,钢桁架桥也经常让我们停下车来瞧上一眼。

说到这两种桥,可不止是造型好看那么简单,背后可是有着一番“火花四射”的较量呢!就拿拱桥和钢桁架桥的造价来说,这两者的差距可大了去了。

今天咱们就来聊聊,看看它们到底有什么区别,为什么一座桥的造价会比另一座贵得多。

先说拱桥吧。

哎,这拱桥可不简单,虽然看着像个大大的弯弯的“月亮”,但它的结构可得好好讲究。

它的每一块石材或者钢筋都得经过精心的设计,特别是那个弯曲的拱形,它可不是随便搭个弯,得考虑到力的传递,得让所有的压力均匀分布到桥墩上去,简单来说,桥面上的车压得越多,桥墩的负担越大,这一切得精细计算才能避免桥体变形或者崩塌。

还记得小时候学过力学吧?什么“力的平衡”、“压力点”等等,这就是那时候学的东西派上了大用场。

所以,虽然拱桥的造型让人觉得很简洁、很美观,但你要知道它背后可是包含了大量的工艺,甚至包括一些巧妙的几何原理,费时费力不说,还得把材料选得合适,成本就自然水涨船高了。

再说钢桁架桥。

别看它的外表“粗犷”,其实它也有一套属于自己的“高深伎俩”。

这种桥的主要特点是结构轻巧,桥面上并没有太多复杂的支撑物,大多数是通过钢铁桁架来支撑,靠的是大大小小的三角形来分散压力。

这种设计的好处就是可以大大减少材料的用量,钢铁的强度高,能够承受更大的压力,但制作工艺也不简单。

要想让这些钢桁架既牢固又不那么重,每根钢材的焊接、切割、安装都得极其精密,甚至还要考虑到环境的影响,毕竟天气变化、温度变化都会对钢结构的稳定性造成影响。

因此,虽然钢桁架桥的外形看起来比较简洁,但要做得精准、到位,花费的人工和材料成本也是不小的。

不过,说到造价,咱们不能只看外表,得从背后的一堆数字上来说话。

拱桥虽然看起来结构简单,但因为它需要的材料更多,而且设计上要求也更高,制作时还得费时、费工,基本上是属于重工艺、重技术的类型,成本自然就比较高。

钢桁架桥

钢桁架桥
桥门架 平面刚架,腿杆下端 嵌固在下弦端节点上 作用在桥门架上的水平力
上平纵联传来的横向附加力,即上平纵联作为简支桁架的支 座反力 附加反力的方向随风向而改变,故和主力作用下的内力组合 时应取其最不利组合

5.4 主桁杆件内力计算
5.4.3 纵向制动力作用下主桁杆件内力计算
纵向荷载
因制动或启动而产生的制动力或牵引力 制动力的传递路径 桥面系的纵梁->制动连接系->平纵联斜杆上->主桁节点上-> 主桁下弦杆产生附加内力

5.2 主桁架几何图式

5.2 主桁架的基本尺寸
桁架桥的跨度从以下两个方面综合考虑 桥址处的水文地质情况 桥上、桥下净空的要求
主桁的高度 用钢量方面 刚度方面 容许建筑高度
节间长度 中等跨度经济节间长度是 6~8m,标准设计取 8m 小跨度桁架桥节间长度小到 4m。 大跨度桁架桥节间长度有大到 15m。

5.4 主桁杆件内力计算
5.4.2 横向附加力作用下主桁杆件内力计算

5.4 主桁杆件内力计算
5.4.2 横向附加力作用下主桁杆件内力计算 桥上无车时
作用在上平纵联上的横向风力分布荷载 (kN/m) 作用在下平纵联上的横向风力分布荷载(kN/m) 风荷载强度
wup W[0.5 0.4 H 0.2 h (1 0.4)]

横向框架
横向联结系、主桁竖杆及横梁组成 附加力矩 在竖杆的下端点 上部横联与竖杆连接处

5.4 主桁杆件内力计算
5.4.5 主桁内力组合及主桁架杆件内力计算 主桁架内力组合通常有三种形式
主力单独作用:设计容许应力为 主力+横向附加力:设计容许应力为 主力+纵向制动力:设计容许应力为

钢桁架桥施工方案简述

钢桁架桥施工方案简述

钢桁架桥施工方案简述引言钢桁架桥作为一种重要的桥梁结构形式,广泛应用于各类道路、铁路和高速公路建设中。

钢桁架桥具有结构轻巧、施工快捷、造价相对较低等优点,因此在桥梁工程中得到了广泛的使用。

本文将简述钢桁架桥的施工方案,包括施工前的准备工作、施工过程中的关键步骤以及施工后的验收。

施工前的准备工作1.桥梁设计方案评审:在施工前,需要对桥梁的设计方案进行评审,以确保桥梁的结构安全和施工可行性。

2.土地准备:确保施工地点的土地平整,并做好排水处理,以便在施工过程中不受水分影响。

3.设备和材料准备:准备好所需的施工设备和材料,包括吊车、起重机、焊机等设备,以及桥梁梁体、支撑材料等。

4.人员调配:合理安排施工人员的工作时间和任务分配,确保施工进度顺利进行。

施工过程中的关键步骤1.基础施工:在桥梁两侧挖掘基础坑,然后进行基础的浇筑和固化。

确保基础的承重能力和稳定性。

2.桥墩施工:根据设计要求,在基础上施工桥墩。

桥墩的施工通常包括钢筋安装、混凝土浇筑和养护等步骤。

3.桥面板安装:根据设计图纸,在桥墩上安装钢桁架桥的桥面板。

此过程需要使用吊车等设备,确保桥面板的准确安装。

4.支撑结构安装:在桥梁两端和桥墩之间安装支撑结构,以增加桥梁的稳定性和承重能力。

5.吊装钢桁架:使用起重机等设备,将钢桁架吊装到桥墩和支撑结构上。

确保钢桁架的准确安装和固定。

6.桥面铺设:在钢桁架上铺设桥面,通常采用沥青混凝土或钢筋混凝土铺装。

7.最后的调整和检查:对已完成的钢桁架桥进行调整和检查,确保桥梁的水平度和垂直度满足设计要求。

施工后的验收1.结构检查:对施工完成的钢桁架桥进行结构检查,包括桥墩、钢桁架、桥面等部分的检查。

2.质量验收:对桥梁的质量进行验收,包括强度、稳定性等方面的检查,以确保桥梁的使用寿命和安全性。

3.最后的清理和整理:将施工过程中产生的废弃物清理干净,并对施工现场进行整理,确保施工现场的安全和整洁。

结论钢桁架桥施工是桥梁工程中的重要环节,准备工作、施工过程中的关键步骤以及施工后的验收都是确保桥梁质量和使用安全的关键。

桁架桥结构模型制造成果形式

桁架桥结构模型制造成果形式

桁架桥结构模型制造成果形式桁架桥结构模型制造成果形式,听起来是不是有点儿拗口?别急,咱们慢慢聊。

说白了,就是把一座桥的框架,或者说是骨架,用各种材料给做出来。

可能你会问,什么叫桁架桥结构?哎呀,简单来说,就是一种桥的结构,像是拼积木一样,把很多条直线按照一定的规律拼接成一个大框架,能承受住很大的重量。

看起来是不是就有点像那些大楼上的钢铁架子?没错,就是这种道理。

你想啊,这种桥不仅看起来坚固,还很有设计感。

现代的桁架桥结构可不只是几根钢管拼在一起,它背后可是有一整套科学的原理支撑的。

你别看这些桥好像没什么特别的,实则每一根钢筋,每一个连接点,都在告诉你,力学和美学,完全是可以兼得的。

像我们平时看到的那些大桥,不管是公路桥,还是铁路桥,很多都是桁架结构。

别小看它,这东西承受的压力可大得很,随便一辆大卡车或者火车,开过去,它都能稳稳地顶住。

再说说模型的制造,哎呦,光是这步骤就挺有意思的。

现在的桁架桥模型,很多都不是纯粹手工做的了,都会用一些现代化的设备,像3D打印机、激光切割机这些高科技玩意儿。

通过这些先进的工具,设计师能把桥的每一个小细节做得更精确,连那些看似不起眼的连接点,都能做到精准无误。

哦,对了,你有没有见过那种微型的桁架桥模型?它们看起来小巧可爱,但其实能完美展现出真正桥梁的承载力。

设计师们就是用这些小模型,来验证桥梁结构的强度和稳定性,甚至在上面做些“实验”,比如加上重物,看桥能撑得住不。

你想想,这么小小的模型居然能模拟出真实桥梁的表现,简直是神奇。

咱们再聊聊这些模型成果的实际用途吧。

桁架桥模型的制造成果不仅仅是用来展示的,它们在实际工程中的作用可大了。

比如在桥梁的设计过程中,模型能帮助设计师们提前发现一些问题。

要知道,桥梁可不是说建就能建的,背后可是有很多学问的。

设计师通过这些模型,能够模拟各种环境下桥梁的表现,像是强风、地震,甚至水流的冲击,都能提前测试。

这可比纸上谈兵强多了,不然真到了施工现场,出了问题可就晚了。

桁架桥原理

桁架桥原理

桁架桥原理一、引言桁架桥是一种常见的桥梁结构,它由许多小型构件组成,这些构件互相连接形成一个稳定的三维结构。

桁架桥具有结构简单、重量轻、耐久性强等优点,因此被广泛应用于各种建筑和工程领域。

本文将详细介绍桁架桥的原理。

二、桁架结构1. 桁架的定义桁架是由若干个杆件和节点组成的三维空间刚性结构。

每个节点连接着多个杆件,在节点处形成了一个平面内的力学系统。

杆件与节点之间通过铰链连接,使得整个系统可以自由旋转。

2. 桁架的特点(1)轻质:由于使用了轻质材料(如钢管、铝合金等),因此整个结构非常轻便。

(2)高强度:虽然单独的杆件并不是非常坚固,但是通过合理地组合和连接可以形成一个非常强大的整体。

(3)易于制造和安装:由于每个部分都是相对独立的,因此制造和安装都比较容易实现。

3. 桁架的构成桁架由三个基本部分组成:杆件、节点和连接件。

(1)杆件:通常使用圆管或方管作为杆件,长度和直径可以根据需要进行调整。

(2)节点:节点是连接杆件的部分,通常使用钢板或铝合金制造,可以根据需要进行加工。

(3)连接件:连接件用于将节点和杆件连接在一起,通常使用螺栓、铆钉等固定方式。

三、桁架桥1. 桁架桥的定义桁架桥是一种采用桁架结构搭建而成的桥梁。

它由若干个相互平行的桁架组成,每个桁架由数条杆件和节点组成,相邻两个桁架之间通过跨梁连接。

整个结构形成了一个稳定的三维空间结构。

2. 桁架桥的特点(1)轻质:由于采用了轻质材料制造,因此整座桥梁非常轻便。

(2)高强度:通过合理地组合和连接可以形成一个非常强大的整体结构。

(3)耐久性强:由于采用了耐腐蚀、耐疲劳的材料,因此桥梁的寿命非常长。

(4)易于维护:由于结构简单,因此维护和保养也比较容易。

3. 桁架桥的构成桁架桥由三个基本部分组成:上部结构、下部结构和支座。

(1)上部结构:上部结构由若干个相互平行的桁架组成,每个桁架由数条杆件和节点组成。

相邻两个桁架之间通过跨梁连接。

(2)下部结构:下部结构包括桥墩、墩台、基础等。

钢桁架桥的结构设计与分析

钢桁架桥的结构设计与分析

钢桁架桥的结构设计与分析1、概述钢桁架桥以其跨越能力强、施工速度快、承载能力强、耐久性好普遍应用于铁路桥梁。

长期以来,由于钢材价格高,材料养护费用高,钢桁架桥梁在公路领域应用较少。

近年来,随着我国炼钢水平的提高,国产的钢材品质已经完全能满足结构安全的需要,同时随着钢结构防腐技术的提高,钢结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。

相比较我国当前100m左右中等跨径常用的桥型如连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等结构,钢桁架桥梁虽然建筑成本高,但刨去成本控制的因素,钢桁架桥具有以下的几点优越性:1.建筑高度低,由于钢桁架结构主桁主要由拉杆和压杆构成,对杆件界面的抗弯刚度要求不大,因此钢桁架的建筑高度由横梁控制,在桥梁宽度不是非常大时可极大的降低桥梁建筑高度,尤其适用于对桥梁建筑高度有严格限制的桥梁;2.施工周期短,速度快。

钢桁架施工可在工厂制作杆件,运到现场拼装成桥,可采用顶推和支架拼装等方法,这使它在很多工期较紧的工程(如重要道路的桥梁改建)和跨越重要道路的跨线桥上成为桥型首选之一;3.随着钢结构防腐技术的提高,钢桁架桥的耐久性大为提高,同时钢材作为延性材料,结构安全性较混凝土桥梁高。

正因为钢桁架桥梁的这几方面的优点,桁架桥梁成为特定条件下的经济而合理的桥型选择。

2、结构设计公路桥位于江苏省境内,正交跨越京杭大运河,河口宽95m,通航净空要求90x7m,桥梁主跨采用97m,由于桥梁中心至桥头平交处距离仅140余米,若采用其他结构纵坡将达到5%以上,经综合考虑,主桥采用97m下承式钢桁架结构。

2.1主桁主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系,节间长度5.35m,主桁高度8m,高跨比为1/12.04。

两片主桁中心距为8.6m,宽跨比为1/11.2,桥面宽度为8m。

图1主桁一般构造图主桁上下弦杆均采用箱形截面,截面宽度500mm,高度均为540mm,板厚20~24mm,工厂焊接,在工地通过高强度螺栓在节点内拼接。

桁架桥

桁架桥

目录1、结构选型 (2)1.1 设计背景 (2)1.2 设计思路 (3)2、模型方案及制作 (3)2.1 模型方案 (3)2.2 构件加工处理及节点图 (5)3、结构分析计算 (6)3.1.静力分析 (6)3.2、动力分析 (8)4、承载能力估算及结论 (10)1、结构选型1.1 设计背景桁架桥(truss bridge)是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。

在桥梁中被广泛应用,如大家熟知的现代诗人徐志摩脍炙人口的《再别康桥》中的桥就是一座桁架桥。

我国1993年建造的九江长江大桥,是京九铁路和合九铁路的“天堑通途”,为双层双线铁路、公路两用桥,铁路桥长7675米,公路桥长4460米,其中江上正桥长1806米,是世界最长的铁路、公路两用的钢桁梁大桥。

桁架桥(见图1)一般由主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架以及桥面系组成。

在桁架中,弦杆是组成桁架外围的杆件,包括上弦杆和下弦杆,连接上、下弦杆的杆件叫腹杆,按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。

弦杆与腹杆所在的平面称为主桁平面。

中、小跨度采用不变的桁高,即所谓平弦桁架或直弦桁架。

桁架结构可以形成梁式、拱式桥,也可以作为缆索支撑体系桥梁中的主梁(或加劲梁)。

图1 桁架桥1.2 设计思路在满足竞赛赛题要求的前提下,通过合理设计简支桥的结构形式,实现较大的结构强度、刚度以及良好的抗冲击荷载性能。

刚柔支撑并济的桁架结构体系制作工艺简单、传力明确高效,具有较强的承重能力。

根据设计要求和材料特性,经我们小组讨论分析,按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,同时,考虑简支桥梁集中力作用下的三角形弯矩图,决定选做变截面梁式桁架桥模型。

本桥设计为上承式梁式桁架桥,梁体为平面桁架体系(见图2)。

图2 双飞桥有限元模型透视图2、模型方案及制作2.1 模型方案本桥跨度为1. 00m,两端支座长度为0.016m,桥高为0.12m,每个节间尺寸取为0.05m,上弦杆采用两根4 mm×6 mm粘结而成,截面尺寸为4mm×6mm×2;下弦杆截面为4 mm×6 mm,中间竖杆截面尺寸为4mm×6 mm;长斜杆尺寸为4 mm×6 mm,腹杆尺寸为2 mm×2 mm。

钢桁架桥工程施工方案

钢桁架桥工程施工方案

钢桁架桥工程施工方案一、工程背景及概述钢桁架桥,是一种由钢构件组成的桥梁结构,因其具有较大的跨度、较好的承载能力和耐久性,被广泛应用于公路、铁路和水利工程中。

本工程位于某省某市,是一座连接两岸的重要交通枢纽,由于地势原因,需要建设一座跨越河道的钢桁架桥。

本施工方案将对该桥的施工过程进行详细的规划和安排,以保障工程的顺利进行。

二、工程地点及基本情况本工程位于某省某市的河道上,河水平均流速为3m/s,河道宽度为150m,水深为5m。

工程上桥段总长为200m,单孔跨度为100m。

本工程设计了一座单跨双车道的钢桁架桥,桥面宽度为10m,两侧设置护栏和人行道。

三、施工准备工作1.组织设计和施工单位的会议,明确各自责任和任务,并制定施工计划。

2.联系施工场地,确定场地租用或征地手续。

3.采购所需施工设备和材料,包括起重机、焊接机、螺栓、螺丝等。

4.召集工程施工人员,进行岗前培训和技能考核。

5.进行场地勘察和准备相关工作图纸、手续。

四、施工方法1.预制桥梁部件:本工程将采用预制钢桁架梁的方式进行施工,预制场地设置在河岸边。

在预制场地搭建大型的拼装架,采用模块化加工方式,对各个部件进行预制制作。

2.搭设临时工程平台:为了方便钢桁架梁的安装,需在河道中搭设临时工程平台。

平台由浮箱和钢管桁架构成,在平台上设置吊车和作业空间。

3.组装吊装设备:设备主要包括起重机、吊车和缆索系统。

在现场进行安装和调试,确保能够满足吊装要求。

4.桁架梁安装:由于跨度较大,采用合理的吊装方法,利用吊车将桥梁部件从预制场地运至临时平台,然后进行按照设计方案进行安装。

五、安全防护措施1.严格遵守作业安全规程,提高全体施工人员的安全意识。

2.设置安全警戒线,并配备专人负责安全管理工作。

3.及时清理施工现场,保持作业区域的整洁和安全。

4.加强对起重机、吊车等设备的安全检查和维护。

5.确保所有的焊接作业符合安全标准,穿戴防护用品,设立专人进行现场指导和监督。

钢桁架桥分类特点构造及其作用[详细]

钢桁架桥分类特点构造及其作用[详细]
钢桁架桥分类、特点、构造及其作用
分类 特点 构造及其作用 设计计算 制造 架设
钢桥的结构形式
20世纪50~60年代,铁路桥梁多采用上承式简支 钢板梁桥,跨度在20~32m之间。在60年代,从 节约钢材出发,多采用钢筋混凝土与预应力混凝 土梁(跨度不大于32m)
对于较大跨度(l=56~80m),在80年代及其以前, 铁路桥均采用简支或连续钢桁梁桥。所用材料和 连接方式从开始的低碳钢和铆接逐步改为低合金 钢和栓焊连接。有标准设计可供使用。从80年代 中期开始,对于56~96m跨度范围,开始有用混凝 土梁代替钢桁架梁的倾向。
丰富多彩的结构设计
德国莱茵河哈姆大桥
丰富多彩的结构设计
澳大利亚悉尼港大桥(公铁两用)
丰富多彩的结构设计
德国费马海峡大桥
受力特点
桁架的弦杆多受拉,在跨中部分受力比较大,向 支座方向逐步减小;而腹杆的受力主要在支座附 近最大,在跨中部分腹杆的受力比较小,甚至有 理论上的“零杆”。
目前多采用钢桁架配斜拉索的组合结丰富多彩的结构设计丰富多彩的结构设计德国费马海峡大桥德国费马海峡大桥丰富多彩的结构设计丰富多彩的结构设计德国莱茵河哈姆大桥德国莱茵河哈姆大桥丰富多彩的结构设计丰富多彩的结构设计澳大利亚悉尼港大桥公铁两用澳大利亚悉尼港大桥公铁两用丰富多彩的结构设计丰富多彩的结构设计德国费马海峡大桥德国费马海峡大桥受力特点受力特点桁架的弦杆多受拉在跨中部分受力比较大向桁架的弦杆多受拉在跨中部分受力比较大向支座方向逐步减小
钢桥的结构形式和应用
对于更大跨度(l > 96m),目前铁路桥或 公铁两用桥是以连续钢桁架梁为主。
公路钢桥的主要结构型式是悬索桥和斜拉 桥的加劲梁,以及钢拱桥(包括钢管混凝 土拱桥)。
过去公铁两用桥,均采用大跨度钢桁架结 构。目前多采用钢桁架配斜拉索的组合结 合。

钢桁架桥施工方案

钢桁架桥施工方案

钢桁架桥施工方案一、项目背景钢桁架桥是一种结构稳定、施工方便、耐久性强的桥梁类型。

它由桁架结构组成,采用钢材作为主要材料,具有抗压、抗弯等优势。

本文将介绍钢桁架桥的施工方案,包括桥梁设计、施工过程和施工注意事项等。

二、桥梁设计1. 桥梁类型选择根据实际情况,选择适合的钢桁架桥类型,包括单孔桥、连续梁桥、悬索桥等。

2. 桥梁设计参数确定确定设计参数,包括桥梁的跨度、标准荷载、设计荷载组合等。

根据设计荷载组合,进行结构计算,确定桁架结构的尺寸和数量。

3. 桥墩设计根据桥梁的荷载传递情况和地基条件,设计合适的桥墩。

考虑桥墩的承载能力、稳定性和抗震性。

三、施工过程1. 基础施工进行桥墩基础的施工,包括基坑开挖、土方回填、基础浇筑等。

同时,根据设计要求设置好桥墩的支撑结构,确保施工安全。

2. 桁架制造根据设计图纸,制造桁架构件。

使用合适的钢材进行焊接和热处理,确保桁架的强度和耐久性。

3. 桁架安装将制造好的桁架安装在桥墩上,使用合适的起重设备进行吊装和定位。

安装过程中,保证桁架的平整度和垂直度。

4. 华测施工进行钢桁架桥的桥面铺设、护栏安装、防水处理等工作。

同时,进行桥梁的验收和力学性能测试,确保桥梁的质量和使用安全。

四、施工注意事项1. 安全问题钢桁架桥的施工过程中,必须严格遵守安全操作规范,使用合适的施工设备和个人防护装备,加强施工现场的安全管理。

2. 质量控制严格按照设计图纸和规范要求进行施工,确保桥梁的质量。

加强对桁架结构的焊接、防腐和检查,确保桁架的强度和耐久性。

3. 施工进度控制合理安排施工进度,确保施工质量和工期的要求。

加强施工组织协调,合理调配人力和机械设备。

4. 环保措施施工过程中,采取必要的环保措施,防止污染土壤和水源。

合理利用施工废弃物,做好垃圾分类和处理工作。

本文介绍了钢桁架桥的施工方案,包括桥梁设计、施工过程和施工注意事项等。

钢桁架桥的施工需要严格遵守安全规范,控制施工质量和进度,同时注重环境保护。

钢桁架桥施工方案

钢桁架桥施工方案

钢桁架桥施工方案钢桁架桥是由钢材制成的桥梁结构,具有轻巧、强度高、施工周期短等优势,广泛应用于公路、铁路、市政工程等领域。

下面给出一个钢桁架桥的施工方案。

一、前期准备工作1. 清理施工现场,保证施工区域的平整和干净。

2. 建立施工指挥部,配备专业的工程管理人员,负责协调、安排施工人员和设备。

二、施工步骤1. 场地布置:根据施工图纸和设计要求,在施工区域进行桥墩和桥台的布置,确保这些基础设施的稳固和坚固。

2. 吊装设备准备:根据桥梁的具体跨度和高度,选择合适的吊装设备,并进行检查和测试,确保吊装设备的正常工作。

3. 桥梁组装:将预制好的钢桁架进行分段组装,通过钢梁连接件将各个部分连接在一起,形成桥梁的整体结构。

4. 吊装安装:使用吊装设备将组装好的桥梁段吊装到桥墩和桥台上,确保桥梁的水平和垂直度。

5. 填充混凝土:在安装好的桥梁上进行混凝土填充,增加桥梁的承载能力和稳定性。

6. 路面铺设和边坡施工:完成桥梁施工后,进行路面铺设和边坡护坡的施工,保证桥梁的通行安全和周边环境的整洁。

三、质量控制措施1. 施工过程中对材料进行严格把关,确保材料的质量符合设计要求。

2. 进行钢桁架桥施工的过程中,要保证桥梁各个部分的组装牢固,减少变形和位移。

3. 在进行钢桁架桥的吊装安装时,要根据吊装设备的承重能力选择适当的工艺和工程措施,确保吊装过程的安全。

4. 进行混凝土填充时,要严格控制混凝土的配合比和施工工艺,保证混凝土的强度和密实性。

5. 在施工过程中,对各个工序和关键部位进行检测和监控,及时发现和解决问题,确保施工质量。

四、安全措施1. 在施工现场设置明显的安全标示,标明施工区域和作业区域,防止他人擅自进入。

2. 严格按照操作规程进行施工,做好安全交底和防护措施,确保施工人员的人身安全。

3. 使用合格的吊装设备,严格按照设备的使用规范进行操作,防止设备故障引发事故。

4. 对施工人员进行安全教育和培训,提高他们的安全意识和技能水平。

钢桁架桥施工方案

钢桁架桥施工方案

钢桁架桥施工方案钢桁架桥是一种由钢材构成的桥梁结构,具有较高的承载能力和抗震性能。

在桥梁建设中,钢桁架桥的施工方案起着重要的作用,它决定了工程的质量和进度。

下面将介绍一种高效的钢桁架桥施工方案。

首先,施工前准备工作是非常关键的。

在进行桥梁施工前,需要对施工场地进行勘察,了解地质条件和周围环境,以便制定出合理的施工方案。

同时,需要准备好必要的设备和材料,确保施工过程的顺利进行。

在施工方案中,要注重工程的安全性。

钢桁架桥是承受车辆和行人重量的重要结构,因此需要确保桥梁在使用过程中的安全性。

在施工过程中,要进行全面的安全检查,确保施工现场的安全条件。

同时,在桥梁设计中要考虑到各种可能的风险,采取适当的安全措施,如安装防护栏杆、设置紧急撤离通道等。

其次,施工过程中需要充分考虑效率和质量。

为了提高施工效率,可以采用先进的技术和设备,如自动焊接机、大型吊装设备等。

利用这些先进设备,可以减少人工劳动,提高施工效率。

同时,在施工过程中,需要保证每个工序的质量,严格遵循工艺要求,进行必要的质量检测和控制。

另外,施工方案中要充分考虑环境保护。

钢桁架桥的建设过程中会产生噪音、粉尘等环境污染,对周围的居民和生态环境造成影响。

因此,在施工过程中要采取相应的措施,减少污染物的排放,防止对环境的破坏。

可以通过合理的施工方式和时段安排,减少对周围环境的影响。

此外,施工方案还需充分考虑桥梁的使用寿命和维护。

钢桁架桥的使用寿命和维护周期与施工方案密切相关。

在施工中,要注重材料的选择和处理,确保桥梁的抗腐蚀性和耐久性。

同时,在施工后要建立完善的维护体系,进行定期检查和维护,延长桥梁的使用寿命。

综上所述,钢桁架桥的施工方案需要充分考虑工程安全、施工效率、环境保护、使用寿命和维护等因素。

只有在这些因素的综合考虑下,才能制定出一份高效且符合要求的施工方案。

这不仅能够保证工程质量和进度,也能够为社会经济的发展和人民生活的改善做出贡献。

钢桁架桥技术方案

钢桁架桥技术方案

钢桁架桥技术方案1. 引言钢桁架桥是一种常见的桥梁结构,具有轻巧、刚性强、施工方便等优点,因此在公路、铁路、人行天桥等场合得到广泛应用。

本文将介绍钢桁架桥的技术方案,包括桥梁材料、结构设计和施工要点等。

2. 桥梁材料选择2.1 钢材钢材是钢桁架桥的主要材料,其优点是强度高、刚性好,并且易于加工。

常见的桥梁钢材有Q235B、Q345B等,其力学性能符合相关标准要求。

在选择钢材时,还应考虑到桥梁的荷载情况和使用寿命,以确定合适的材料和规格。

2.2 锚固材料钢桁架桥端部需要使用锚固材料,以保证桥梁的稳定性和安全性。

常用的锚固材料有耐候钢板、带锚固装置的混凝土墩等,其选用应根据实际情况和设计要求确定。

3. 结构设计钢桁架桥的结构设计是确保桥梁承载能力和稳定性的关键。

以下是一些建议和要点:3.1 主梁设计主梁是钢桁架桥的主要承载构件,其设计应满足桥梁强度和刚度的要求。

主梁通常采用桥梁工程中常见的桁架结构,通过计算和分析确定梁段的尺寸、截面形状和材料型号等参数。

3.2 连接设计连接件是将主梁和支撑点连接在一起的关键部件。

连接件的设计应考虑其承载力和可靠性,常见的连接形式有螺栓连接和焊接连接。

在设计过程中,还需考虑到温度变化和振动等因素对连接性能的影响。

3.3 支撑设计钢桁架桥通常需要设置支撑点来分散和传递荷载,以减小主梁的受力。

支撑设计需要考虑到桥梁的承载能力和结构稳定性,同时还需注意合理布置支撑点的位置和数量。

3.4 桥面设计桥面是钢桁架桥供车辆、行人通行的部分,其设计应满足使用要求和安全性要求。

桥面材料可选用钢板、钢格栅等,其类型和厚度应根据实际使用情况确定。

4. 施工要点4.1 基础施工钢桁架桥的基础施工包括地基处理和基础建设两部分。

地基处理是为了确保桥梁基础的稳固和承载能力,通常包括拓宽、加固和排水等工作。

基础建设是指在地基上进行桥墩和锚固设施的施工,其中桥墩的建设应符合设计要求,并考虑到施工工艺和材料的选择。

钢桁架桥施工工艺流程

钢桁架桥施工工艺流程

钢桁架桥施工工艺流程钢桁架桥施工呀,那可真是个有趣又复杂的事儿呢。

一、基础施工。

基础就像是钢桁架桥的脚,得稳稳当当的。

施工的时候呀,得先把场地给整理好喽。

就像我们要盖房子,得先把那块地给收拾得平平整整的。

这时候呀,工人们就会开来各种大型机械,把那些土块、石头啥的都给清理掉。

然后就是挖基坑啦,这个可是个精细活呢。

得按照设计的尺寸来挖,不能大了也不能小了。

挖的时候还得注意安全,可不能让基坑突然塌了。

基坑挖好之后呢,就要做一些加固处理啦,就像给它穿上一层坚固的铠甲一样。

这时候会用到钢筋呀,混凝土之类的材料,把它们按照一定的比例混合起来,然后倒入基坑里面,等凝固好了,基础就差不多完成了。

二、桥墩施工。

桥墩可是支撑整个钢桁架桥的重要部分呢。

在基础弄好之后呀,就要开始搭建桥墩啦。

桥墩的形状和高度都是按照设计来的哦。

一般来说,会先搭起一个框架,这个框架也是用钢筋搭成的。

工人们就像搭积木一样,把一根根钢筋给拼接起来,不过这个积木可不好搭,得特别精确才行呢。

钢筋框架搭好之后呢,就又要用到混凝土啦。

把混凝土浇灌到钢筋框架里面,让它填满每一个角落。

在这个过程中呀,还得时不时地捣鼓捣鼓,就像给蛋糕排气泡一样,这样才能让混凝土更加密实,桥墩也会更加坚固。

等混凝土凝固之后,桥墩就成型啦,它就像一个个坚强的卫士,挺立在那里。

三、钢桁架制作。

钢桁架就像是桥的骨架,非常关键。

制作钢桁架的时候,首先要挑选合适的钢材。

这些钢材可都是经过严格筛选的,质量得过硬才行。

然后呢,在工厂里,工人们会按照设计图,把钢材切割成合适的长度和形状。

这切割的过程呀,就像是在给钢材做造型呢。

切割好之后,就是焊接啦。

焊接可是个技术活,就像缝衣服一样,要把那些钢材一块一块地焊接起来,而且得保证焊接得又牢固又美观。

有时候呀,为了确保焊接的质量,还会有专门的检测人员来检查呢。

如果焊接得不好,那可不行,就得重新焊接。

在钢桁架制作的过程中,还有很多小的零部件也得制作好,比如那些连接用的螺栓孔之类的,都得精确无比。

空间钢管桁架桥设计与计算

空间钢管桁架桥设计与计算

第5期(总第245期)2222年12月22日华东公路EASTCHINAHIGHWAYNo.5(Total No.245)Octoter2220文章编号:1001-7291(2022)05-0045-29文献标识码:B空间钢管桁架桥设计与计算袁强,曾志芳,薛铭乾(杭州市交通规划设计研究院,浙江杭州34002)摘要:空间钢管桁架桥梁近年在景观桥梁中得到广泛应用,该结构造型新颖,空间感强,非常适合在景观要求高的项目中采用。

对杭州青山湖绿道三期一座空间钢管桁架景观桥的设计要点进行介绍及分析,并建立Midas有限元模型进行分析验证。

同时,根据钢管桁架梁的构造特点对下部结构形式进行景观设计,使其与空间钢管桁架梁相协调。

关键词:景观桥;空间钢管桁架;受力分析1项目概况青山湖绿道景观桥布跨为4跨4m钢管桁架桥,桥台轴线均径向布置。

桥梁横断面:2.1m(栏杆)+3.8m(人行道)+2.1m(栏杆)=4m。

本桥为空间钢管桁架结构,主梁横断面由三根钢管组成,成倒三角形构造。

两上钢管直径为325x4mm,下钢管直径为422X4mm o空间桁架平面位于圆弧曲线上,以3m为基本桁架单元,每个基本单元设置四根漏斗形连接钢管。

普通连接钢管尺寸为48x 4mm,支点附近两个桁架单元连接钢筋尺寸为229 X10mm o桥面系采用纵向间距35m的型钢为横梁,加压型钢板及其上C45防水混凝土组成。

面层从上到下依次为5厚EPDM塑胶颗粒(专业胶水粘结)+8厚黑胶料(专业胶水粘结)+素地接着剂组成。

下部结构墩高小于9m的采用V形钢柱,墩高大于9m的高墩采用V形钢柱+混凝土柱的形式。

下部接承台下设2根桩基础,桩基础直径为1m。

图1为绿道桥建成后照片。

图1绿道桥建成后照片2设计要点分析2.3主梁桁架基本单元设计对于平面处于圆曲线的空间钢管桁架桥,梁截面承受较大的扭矩作用,故一般设置梯形断面以提高其整体稳定性。

同时,支点位置设置在下层双钢管处对于空间桁架支反力传力路径较为明确。

钢桁架桥施工方案

钢桁架桥施工方案

钢桁架桥施工方案钢桁架桥施工方案一、工程背景和要求钢桁架桥是一种由桥梁专用的钢材制成的桥梁结构,具有较高的荷载能力和抗震能力,因此在众多桥梁建设中广泛应用。

本次施工方案是针对一座跨距较大的钢桁架桥进行施工,在施工过程中要确保安全,优化进度,满足工程要求。

二、施工方案实施的内容和步骤1. 施工前准备工作1.1 完成桥梁设计图纸的审查和核对,确保施工方案与设计一致。

1.2 确定施工给水、供电、维修和临时设施等资源,并提前进行物资储备。

1.3 制定详细的施工计划和进度安排,明确各项工作的时间节点。

1.4 在施工现场进行安全培训,并组织人员进行岗前培训。

2. 桩基施工2.1 定位:根据设计图纸和地理条件,确定桥墩的位置,并在地面上进行标注。

2.2 打桩:选用合适的打桩机械,根据设计要求进行桩基施工,确保桥墩的稳固性和垂直度。

3. 主体施工3.1 导桥安装:根据桥梁设计图纸,将预制好的主梁通过合适的吊装设备进行吊装,并按照设计要求进行固定。

3.2 桥墩修整:对已固定主梁的两端桥墩进行检查和修整,确保桥墩与主梁的连接牢固可靠。

3.3 桥面铺设:将预制好的钢筋混凝土桥面板进行拼装,并进行焊接和固定,保证桥面坚实平整。

3.4 防腐处理:对已安装好的主梁和桥墩进行防腐处理,延长桥梁使用寿命。

3.5 装饰工程:根据设计要求进行桥梁的装饰和照明工程,提升桥梁的美观性。

4. 系统调试和验收4.1 对桥梁的荷载性能、地震抗力等进行全面测试和检测。

4.2 对桥梁施工过程中的各项工作进行回顾和总结,提出改进意见。

4.3 邀请设计单位和监理单位进行桥梁的最终验收,并出具验收报告。

三、施工方案实施中的安全措施1. 制定详细的安全施工方案和安全操作规程,明确各个施工环节的安全要求和操作注意事项。

2. 严格遵守施工现场的安全制度和管理规定,提高员工的安全意识和责任感。

3. 定期进行施工现场安全检查和隐患排查,及时处理施工现场的安全问题。

钢桁架桥的设计与施工技术研究

钢桁架桥的设计与施工技术研究

钢桁架桥的设计与施工技术研究钢桁架桥是一种常见且广泛应用的桥梁结构,它以其具有较高的强度和刚度而备受青睐。

本文将从设计和施工技术两个方面来探讨钢桁架桥。

一、设计1.结构选择在选择合适的结构形式时,需要考虑各种因素,包括跨度、荷载、地理条件等。

对于较大跨度的桥梁,通常会选择钢桁架结构,因为它能够在较大跨度下提供足够的强度和稳定性。

2.荷载分析荷载分析是钢桁架桥设计的重要环节。

通过考虑车辆、行人、自然灾害等荷载作用下的桥梁行为,可以确定合适的桥梁尺寸和材料。

此外,还需要考虑动态荷载对桥梁的影响,以确保其在使用过程中的安全性。

3.材料选择钢桁架桥主要由钢材构成,因此材料的选择至关重要。

一方面,钢材需要具备足够的强度和刚度,以承受桥梁所受的荷载。

另一方面,材料还需要具备良好的抗腐蚀性能,以保证桥梁在恶劣环境下的使用寿命。

二、施工技术1.预制工作钢桁架桥的施工通常需要进行大量的预制工作。

首先,需要对桥梁的各个构件进行制造和加工。

然后,将这些构件进行预组装,以确保其质量和尺寸的准确性。

通过预制工作,可以提高施工效率,并减少现场施工的时间和人力。

2.吊装安装吊装安装是钢桁架桥施工的关键环节。

在施工过程中,需要使用吊车等设备将构件逐一吊装到位。

由于钢桁架桥的重量较大,因此在吊装过程中需要注意平衡和稳定,以避免发生意外。

3.连接和固定在吊装安装完成后,还需要对桥梁的构件进行连接和固定。

通过焊接、螺栓连接等方式,将各个构件牢固地连接在一起,从而形成一个整体结构。

同时,还需要对桥梁进行调整和校正,以确保其满足设计要求。

4.防护措施在施工过程中,还需要采取一系列的防护措施,确保施工的安全进行。

例如,在高空作业时,需要员工佩戴安全帽、安全带等防护设备。

同时,还需要在施工现场设置警示标志和阻挡器具,以避免外界的误入和干扰。

综上所述,钢桁架桥的设计与施工技术是一个复杂且高要求的过程。

通过精确的设计和科学的施工技术,可以确保钢桁架桥的稳定性和安全性。

三角形截面钢管桁架人行桥设计

三角形截面钢管桁架人行桥设计

摘要:文章提出了一种改良的钢桁架桥型,较好地解决了小宽跨比人行桥普遍存在的结构粗笨、单位造价偏高、易发生人致振动等问题。

该桥主桥为简支结构,计算跨径68.4m,桥面全宽5m,钢结构总重约137.7吨。

文章介绍了桥梁的设计思路,并对结构进行了静力、动力、稳定性等方面的计算分析,验证了该结构的合理性及安全性,可为同类桥梁设计提供参考。

关键词:人行桥;桥梁设计;钢管桁架;振动引言随着桥梁科技水平的不断发展,世界范围内的人行桥建设发展迅速,各种造型新颖、结构轻盈的人行桥如雨后春笋般涌现。

由于大多数人行桥跨径较小,桥梁刚度较大,因此人致振动问题并不突出。

但对于较大跨径的人行桥,人致振动的影响将变得不可忽视。

2000年英国千禧桥在开通当日发生的过渡横向振动事件,在世界范围内引起了桥梁工程师对人行桥人致振动问题的广泛关注。

在我国,人行桥振动导致行人不适的案例也时有发生。

关于人行桥的振动问题,我国相关规范有“天桥上部结构竖向自振频率不应小于3hz”的规定,但大跨径人行桥,一般较难符合该要求。

文章结合工程实际,参考欧洲规范,提出了一种适用于较大跨径的改良钢桁架人行桥,并对结构进行了计算验证。

1 概述该桥由计算跨径为68.4m的简支钢桁架主桥及两侧坡比为1:8的推行坡道引桥组成,桥面全宽5m,桥梁全长164.83m。

桥型总体布置如图1、图2所示。

图1 桥型总体布置图(立面)图2 横断面图主桥桁架的横断面呈三角形,如图3所示。

该结构是在常规下承式钢桁架的基础上将两片主桁的上弦杆退化成一根上弦杆,取消了上平纵联,并将下弦杆间距适当拉开,在增强了桁架横向刚度的同时使桥面净空满足设计要求。

相对于常规桁架,该结构虽由于拉宽下弦杆间距而少量增加了桥面系横梁的用钢量,但由于取消了整个上平联构造,仍然从总体上降低了结构的用钢量。

该结构在纵向及横向均采用稳定的“三角形”构造,造型简约,力学概念清晰。

图3 桥型效果图2 主桥结构设计该桥按人行桥设计,设计荷载 3.5kn/m2。

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图 4 疲劳试验试件和加载框架 (单位 :mm)
按照 EN10210 : 1994 规范 ,桁架杆件选用 S355 钢 。K 形节点的制造工艺 (坡口加工 ,焊接过程 ,垫条 等) 与 C HS 桥梁相同 。对所有焊接部位进行了超声 波探伤检测 。为了避免腹杆搭接和方便焊接 ,腹杆与 下弦杆的轴线存在偏心 ( e = 38 mm) 。
焊接钢管节点的热点应力法起源于海上平台结
构 ,通过节点处热点应力幅而不是名义应力幅来考虑 节点疲劳寿命 。热点应力理论直接考虑了节点周边的
应力不均匀分布 。疲劳裂纹通常发生在节点最大热点
应力处 。
同细节分类法类似 ,使用 S hs - N 曲线 (热点应力 幅 - 应力循环次数曲线) 来确定疲劳强度 。热点应力 已考虑了几何尺寸和荷载的影响 ,因而一条 S hs - N 曲 线就可用于所有类型的钢管节点 。这条曲线对应于壁
D ttwil 桥 (2001 年) 与 L ully 桥类似 ,全长只有 200 m ,标准跨径 38 m 。钢管空间桁架横断面也是三 角形 。由于该桥工期紧 ,必须在 8 个月内完工 ,因而采 用了预制混凝土桥面板加焊接 C HS 桁架的结构 。
1997 年 ,Aarwangen 州际公路上的一座桥需要重 建 ,旁边有一座铁路桁架桥 。新建桥梁既要求有现代 感 ,又要与铁路桥相协调 ,最终方案选择了两平行平面 C HS 桁架 。新建桥梁是两跨桁架桥 ,跨径 48 m ,桁高
图 2 间隙 K形节点的细节分类 (文献[ 2 ])
3. 2 热点应力法 热点应力是指最大结构应力或结构中危险截面上
危险点应力 。结构应力 (或几何应力) 指根据外载荷用 线弹性力学公式或有限元计算求得的结构中的工作应
力 ,同时不包括焊缝形状 、裂纹 、切口等引起的局部应 力集中 ,它只依赖于构件连接部位的几何尺寸和荷载 。
图 4 为疲劳试验的 K 形节点试件 ,试验时将 K 形
节点作为桁架的组成部分 。这种方法比单独对 K 形
节点试验符合实际情况 。试验试件 (阴影部分 ,含 2 个
K 形节点) 通过端面板螺栓连接到加载框架 。加载框
架包括上弦杆工字梁和阴影外的 2 个 K 形节点 (无阴
影部分) 。通过选择合适的几何尺寸 ,可使跨中荷载作
收稿日期 :2006 - 05 - 06
4 期 现代钢管桁架桥 13 9
1. 8 m 。拆除旧桥后 ,从河岸边浮运桁架就位 。预制 桥面板通过抗剪栓钉组与桁架连接在一起 。
50 mm) 。
图 1 Lully 高架桥横断面图 (单位 :cm)
总共进行了 4 组试验 ,每组均有 4 个 K 形节点 , 见表 1 。试验参数为 : 试件尺寸 、制作方法和焊后处 理 。第 1 、2 和 4 组的桁架尺寸为桥梁尺寸的 1/ 2 ~ 2/ 3 。表 1 还列出了试件的无量纲参数 (β,γ,τ,θ) ,这些 参数反映了实际 C HS 桁架桥的参数 。为了研究衬环 对疲劳状态的影响 ,第 1 、3 和 4 组试件使用衬环焊 ,而 第 2 组试件采用标准全熔透焊 ,不使用衬环 。为了研 究尺寸对节点抗疲劳性能的影响 ,第 3 组试件尺寸比
分类法使用上虽然简单明了 ,但是这是一种经验 方法 ,依赖于试验结果 ,而且有几何形状和尺寸的限 制 。图 2 中 K 形节点细节分类表规定最大弦杆直径 为 300 mm ,最大腹杆和弦杆壁厚 12. 5 mm 。而这些 尺寸远远小于 L ully 桥 、D t t wil 桥和 Aarwangen 桥杆 件所用的尺寸 (弦杆直径为 508 mm ,壁厚最大的达到
在上述 3 座桥梁的设计过程中 ,桥梁静力设计的 节点尺寸超出现行的疲劳规范的适用范围 ,桥梁和管 结构的疲劳规范已不适用于桥梁的节点设计 。而有限 元分析方法既耗时又昂贵 ,不适合大多数桥梁设计 。 D ttwil 桥的节点疲劳设计参考了 L ully 桥的经验和 设计规范的要求 。由于缺少详细资料和处于安全的考 虑 ,在设计 D ttwil 桥时桥梁工程师为了降低下弦杆 钢管应力 ,加大了按照静力设计的下弦杆壁厚 ,结果导 致桥梁自重增加了大约 15 %。
…, n) 作用下的热点应力 S hs x , load i 等于应力集中系数
S C Fload i 乘以名义应力 S nom , load i , 即 :
= × S hs x , load i
S C Fload i
S nom , load i
(1)
14 0 中 外 公 路 26 卷
S nom , load i
(2)
i =1
由式 (2) 可以分别计算出弦杆上的 2 个热点应力
S hs1 和 S hs2 , 以及腹杆上的 2 个热点应力 S hs3 和 S hs4 。 S hs1 和 S hs2 中的最大值即为弦杆上最危险处的热点应 力 S hs弦 , S hs3 和 S hs4 中的最大值即为腹杆上最危险处的 热点应力 S hs腹 ,将 S hs弦 和 S hs腹 分别应用于弦杆和腹杆 的 S hs - N 曲线 ,从而计算出它们的节点疲劳寿命 。
下面用一个 K 形节点来说明热点应力法 。K 形 节点冠点和鞍点上的 4 个测点最为危险 ,见图 3 ,图中 测点 1 、2 位于弦杆上 ,测点 3 、4 位于腹杆上 ,弦杆和腹 杆端部断面上的箭头代表荷载形式 。
测点 x ( x = 1~4) 在某单一荷载 loa di ( i = 1 , 2 ,
近年来 ,应用圆钢管 ( Circular Hollow Sectio ns , 简称 C HS) 构件作为主要承载构件的钢 - 混凝土组合 桥梁建成比较多 。与开口截面杆件或箱形梁相比 ,钢 管桁架外形美观 、轻巧 ,特别适用于对透视要求较高的 高架桥以及城市桥梁中 。
钢管结构中管节点是结构设计的关键 。对于管节 点已有许多学者作了大量的研究 ,但钢管桥梁的管节 点有其特殊之处 。本文以文献[ 1 ]为主要参考资料 ,简
尺寸 (直径/ 臂厚) / mm
腹杆
弦杆
S1
139. 7/ 12. 5 273/ 20
S2
138. 9/ 8
168/ 12. 5
S4
139. 7/ 12. 5 273/ 20
用下的 2 个中间节点 (节点 1 和 2) 在疲劳加载时处于
图 3 热点应力法 - K形节点
危险位置 。试验结束后 ,更换下一组试件进行下面的
多种荷载作用下 ,测点 x 的总的热点应力可由各 试验 。
种单一荷载形式引起的热点应力叠加而得 ,即 :
n
∑ × S hs x =
S C Fload i
138




第2 02
6卷 06
第 4 期 年8月
文章编号 :1671 - 2579 (2006) 04 - 0138 - 04
现代钢管桁架桥
王俊华 , 陈宝春 , 黄文金 编译
(福州大学 , 福建 福州 350002)
摘 要 : 出于轻型化的考虑 ,桥梁结构中越来越多地采用圆钢管 ( C HS) 结构 。该文介绍 了 3 座钢管桁架桥的设计 ,并简要介绍了 C HS 焊接节点的疲劳设计方法 。在钢管桁架桥的 设计中 ,焊接管节点的疲劳设计是控制设计 ,现行的欧洲钢管节点疲劳设计规范已不适用于 桥梁中典型的管节点 。为了研究桥梁结构中节点的疲劳性能以及疲劳设计方法中的不足之 处 ,对焊接 C HS 的 K 形节点进行了试验研究 。
关键词 : 桥梁 ; 钢管 ; 圆管截面 ; 桁架 ; 焊接 ; 节点 ; 疲劳
1 引言
圆钢管各向同性 、截面封闭 ,由于管薄 、回转半径 大 ,对受压受扭均有利 。钢管的端部封闭后 ,内部不易 锈蚀 ,表面也不易积灰尘和水 ,具有较好的防腐性能 。 正因为它具有以上优点 ,因此被广泛应用于梁式桥 、拱 桥和悬索桥等各种桥梁结构中 。1883~1890 年修建 的苏格兰的 Firt h of Fo rt h 铁路桥就是一座大跨径的 钢管悬臂梁式桥 (两主跨为 521 m) 。钢管拱桥中比较 著名的有瑞典的阿斯克劳水道 ( A skerofjord) 桥 (1960 年建成 ,主跨 278. 036 m ,1980 年毁于船撞) 、日本的 松岛大桥 (1966 年建成 ,主跨 126 m) 、德国的 Kaiserlei 桥 (主跨 220 m) 、葡萄牙银桥 (主跨 190 m) 、荷兰的 Dintel 港桥 (主跨 170 m) 等 。我国于 2000 年建成的 四川忠县长江公路大桥是钢管桁架加劲梁悬索桥 (主 跨 560 m) 。
4 焊接 C HS 节点疲劳试验
其他组的小 。第 4 组试件主要是研究焊后处理 (焊缝 锤击) 对 C HS 节点疲劳寿命的影响 。
4. 1 试验过程
为测定产生疲劳裂纹及节点失效时的循环次数 , 对 C HS桁架试件采用等幅疲劳加载 ( R = 0 . 1) 。当疲
表 1 桥梁与试件尺寸
试件组号 及桥梁
3 欧洲现行焊接钢管节点疲劳设计规 范
3. 1 细节分类法 桥梁工程师使用的疲劳设计方法基于疲劳强度或
者 S - N 曲线以及细节分类表 。S - N 曲线是名义应 力幅与容许循环次数的曲线 ,与细节分类表配合使用 , 图 2 是 K 形节点的细节分类表的实例 。从图中可知 , 随着壁厚比 ( t/ T) 的变化 ,循环次数 2 ×106 的疲劳应 力强度在 45~90 M Pa 之间变化 。节点的抗疲劳性能 取决于弦杆和腹杆 (图 2 中箭头表示) 的计算名义应力 幅及相应的名义 S - N 曲线 。名义应力考虑了由节点 偏心及节点刚度引起的二阶弯矩的影响 。名义应力既 可以通过对节点的精确分析来计算 ,又可以用简化桁 架分析得出的应力乘以增大系数来计算 。
要介绍了欧洲建成的 3 座钢管桁架桥梁 ,通过对这 3 座桥梁的 C HS 焊接节点的试验研究 ,分析了欧洲现 行 C HS 节点疲劳设计规范的不足之处 ,提出对其进 行修订以适应 C HS 桥梁节点设计的方法 。
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