钢桥重点自总结

现代钢桥

第一章：概论

1. 世界最大跨度钢桥

明石海峡大桥（钢悬索桥）、苏通长江公路大桥（钢斜拉桥）、卢浦大桥（钢拱桥）、生月大桥（钢桁桥）。

2. 公路技术的发展的趋势有哪些？（P21）

（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发和应用。

（3）大型工厂化高精度制造钢桥节段和大型施工设备的整体化安装。

（4）钢桥设计和经营能力达到国际先进水平。

3. 钢桥的主要结构形式？各自的特点？（P22）

根据受力体系可分为：梁式桥、拱桥、钢构桥、斜拉桥、悬索桥和混合体系桥梁。（1）梁式桥：按主梁形式分：钢板梁桥、钢箱梁桥和钢桁桥。

（2）拱桥：可分为：有推力拱和无推力拱（系杆拱）。

各自的特点参考书上。

4. 钢桥的优缺点？（P26）

优点：（1）它是一种抗拉、抗压、抗剪强度高的匀质材料，与混凝土等材料相比自重小。所以它的跨越能力大，可加工性好，可用于复杂桥型和景观桥。

（2）它的构件适合工厂施工，运输方便，便于无支架施工，工地安装速度快，工期较短。

（3）韧性、延性好，抗震性能好。受到破坏后易于修复和更换。

（4）旧桥可回收利用，资源可再利用，有利于环保。

缺点：易于腐蚀，后期的养护费用较高，钢桥行车时噪声和振动均较大。

5.钢桥设计的一般要求和原则

要求：钢结构设计要与架设方案统筹考虑，应以经济合理、便于加工、方便运输安装和检查养护为准。

原则：（1）钢桥必须要有足够的整体刚度（容许挠度值满足规范要求，挠度太大时需要预设预拱度=自重+1/2静活载）

（2）钢桥必须有足够的横向刚度，以防止它的横向失稳和过大的横向振动。

（3）钢桥在设计使用期内需要进行多次的去除浮锈、旧漆和重新涂装。

（4）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。

（5）为了提高钢桥制作与安装的工作效率，应尽可能减少构件和零件的种类，钢结构构件设计尽可能标准化，使得同型构件能相互转换。构件单元的尺寸和

重量应该充分考虑施工的运输条件、运输能力和吊装能力。尽可能的减少工

地组装、连接，加快施工速度保证施工质量。

（6）钢桥在安装或检修支座，需要在结构上预设可供顶起用的结构。在布置千斤顶位置时，需要考虑抽换支座时必须的操作空间。

（7）按规定选用钢板和型钢的最小厚度。

6.钢桥设计计算方法？

钢桥设计主要采用：容许应力设计法和半概率极限状态设计法。

7.疲劳强度计算。（P32）

一般采用容许应力幅来验算。

规范规定：当疲劳应力（最大、最小应力）均为压应力时，可不验算疲劳。

第二章：钢桥连接

8. 焊接的优缺点？（P43）

优点：（1）钢材从任何方位、角度和形状相交都能方便使用，一般不需要附加连接板、连接角钢等零件。

（2）不需要在钢材上开孔，不会削弱截面，构造简单，节省钢材，制造方便，并易于自动化操作，生产效率高。

（3）焊接的刚度大，密封性较好。

缺点：（1）焊缝附近钢材因焊接高温形成热影响区，这些部位钢材材质容易变脆。

（2）焊接因受到不均匀高温和冷却，使结构产生焊接残余变形和残余应力，影响结构的承载力、刚度和使用性能。

（3）焊接可能出现气孔、夹渣、咬边、弧坑裂纹等影响结构疲劳强度的缺陷。

（4）工地焊接的拼装和操作比较麻烦，焊接的操作空间和焊接姿势往往受到限制，焊接作业和质量检验、检查困难，质量不易控制。

9. 螺栓连接的优缺点？

优点：安装方便，适用于工地安装连接。便于拆卸，适用于需要装卸的结构连接和临时性连接。

缺点：需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加了制造工作量；螺栓孔削弱了截面面积，连接板件还需要另加角钢或拼接板，因而多费钢材。

10. 承压型高强螺栓与摩擦型高强螺栓的比较？（P45）

解：前者承载力比后者高（可节省螺栓用量）；前者整体性、刚度和动力性能差，变形大，实际强度储备小（在桥梁中很少采用）。

11. 焊接方法有哪些？焊缝的连接形式？

解：焊接方法：手工电弧焊；埋弧焊；气体保护焊；栓钉焊。

按焊体钢材对接方式：对接接头；搭接接头；T形接头；角接接头。

12. 焊缝连接的缺陷、质量检验和焊缝级别？（P53）

解：缺陷：裂纹、焊瘤、烧穿、气孔、弧坑、夹渣、咬边、未熔合、未焊透。

焊缝级别：一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全焊缝做外观检查。一二级焊缝还要求一定数量的超声波或射线、拍片检验并符合相应的质量标准。

13. 什么是焊接应力？焊接残余应力？焊接残余变形？以及他们的影响？（P54）

解：焊接应力：高温部分的钢材要膨胀伸长受到邻近钢材的约束，从而在焊件内引起较高的温度应力，并在焊接过程中随时间和温度而不断的变化。

焊接残余应力：因焊接高温引起的钢材达到屈服强度发生塑性变形，在冷却后残存于焊件内的应力。

焊接残余变形：焊接变形冷却后残余于焊件的变形。

焊接残余应力的影响：

（1）会是钢材变脆对受力不利。

（2）结构构件刚度下降，变形增加，构件的整体稳定性降低，受压板得局部稳定性也降低。

（3）它会促使疲劳裂纹更易形成和扩展，从而降低结构构件和连接的疲劳强度。

焊接残余变形的影响：

它会影响结构的尺寸精度和外观，导致构件的初弯曲、初扭曲、处偏心等，从

而降低其强度和稳定承载力。

14. 减少残余应力和残余变形的方法？

解：设计措施：（1）尽量减少焊缝的数量和尺寸。

（2）避免焊缝过分集中或多方向焊缝相交与一点。

（3）焊缝尽量对称布置，连接过渡尽量平滑，避免截面突变和应力集中现象。

（4）搭接连接中搭接长度大于5t min及25mm，且不应只采用一条正面角焊缝来传力。

（5）焊缝布置应布置在焊工便于到达和施焊的位置，并有合适的焊条运转空间和角度，尽量避免仰焊。

焊接工艺措施：

（1）采用适当的焊接顺序和方向。（合理采用对称焊、分段退焊、跳

焊、多层多道焊等，使各次焊接的残余应力和变形相互抵消。）

（2）先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；先焊错开短焊

缝，后焊直通长焊缝，使焊缝有较大的横向收缩余地。

（3）先焊使用时受力较大的焊缝，后焊次要的焊缝，可减小受力较大

焊缝的残余应力。

（4）预变形，以减少最终总变形。

（5）预热、后热，以减小焊接和冷却过程中温度的不均匀程度，从而

降低焊接残余应力并减少裂纹的危险。

（6）高温回火（消除内应力退火）和用带小圆弧的小锤轻击裂缝，都

可以减低焊接残余应力。