钢桥复习重点(铁道)

1.我国钢桥和钢材发展情况和主要特点？1）钢桥主要特点：钢桥跨越能力强；钢桥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；钢桥易于修复和更换；但同时刚才易于锈蚀，需要经常检查和按期维护，故钢桥养护费用比石桥和钢筋混凝土桥高；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；钢桥造价较高。

2）钢材发展情况：20世纪50年代初期进口碳钢，1962年16锰桥低合金钢，1967年15锰钒氮桥钢，2000年14MnNbq ，经过多年研究和试验，已经形成力学性能、工艺性能和焊接性能都比较好的强度等级明显的钢材：Q235qD 、Q345qD 、Q345qE 、Q370qD 、Q370qE 、Q420qD 、Q420qE 。

2.我国铁路钢桥的基本材料？1）钢梁主体结构用钢：Q235qD 、Q345qD 、Q345qE 、Q370qD 、Q370qE 、Q420qD 、Q420qE ；2）桥梁辅助结构用钢：Q235-B.Z 。

3）连接型钢用钢：Q345c 。

4）高强度螺栓用钢：螺纹直径为M22、M24、M27、M30，螺栓用20MntiB 、35VB ，性能等级为10.9S ，20MntiB 适用于直径小于等于M24，35VB 适用于直径小于等于M30，螺母及垫圈用35号钢、45号钢15MnVB 。

5）铸件用钢：ZG230-450Ⅱ、ZG270-500Ⅱ。

6）销、铰、辊轴用钢：35号锻钢。

3. 了解我国客专和高铁钢桥的发展状况？4. 钢板梁桥的构造特点？主梁：主梁是由工字型截面，由翼缘及腹板组成。

跨度较小的板梁桥，其主梁常用等截面的板梁，翼缘只用一块钢板；跨度较大的板梁桥，为了使主梁截面承受弯矩的能力能大致符合弯矩图，借以节省材料，主梁常做成变截面的，这时，翼缘如仍用一块钢板，则翼缘板可在宽度或厚度方面加以变化，靠梁端的翼缘板用较窄的或较厚的钢板。

联结系：平纵联杆件端部的节点板，可与上翼缘焊接，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。

5. 板梁桥主梁腹板的稳定如何保证的？对于腹板，为防止起在外力作用下丧失局部稳定，通常是用加劲肋来增强它的刚度。

为免去腹板局部稳定性的繁琐计算，对简支板梁腹板的中间加劲肋和水平加劲肋，可按下列办法设置：1）当腹板高厚比50h ≤f f 时（f h 为腹板全高，f δ为腹板厚），主梁高度较小，腹板本身的刚度已可保证其局部稳定，可不设中间加劲肋。

2）当50h 140>≥f f ，此时腹板的刚度较弱，应设置中间加劲肋，其间距为τδf950a ≤[τ为检算板段处的腹板平均剪应力（MPa ），ff δτh v =，V 为板段中间截面处的剪力]，且不得大于2m 。

考虑到构造上的需要及制造上的方便，竖向加劲肋常按等距离布置。

3）当140h 250>≥ffδ时，腹板高度较大而厚度相对地较小，除按上述2）中规定设置竖向加劲肋外，还应在距受压翼缘（1/4~1/5）h 处加设水平加劲肋。

6. 板梁桥主梁疲劳应检算的部位有那些？主梁疲劳容许应力幅检算截面：根据焊接结构的特性，主要检算下翼缘底面和加劲肋切口与腹板的焊接处。

下翼缘的底面，拉应力最大处；加劲肋与腹板焊缝的下端；具有多层盖板，盖板中断点截面的强度；板梁横向对接焊缝。

7. 板梁桥竖向刚度和横向刚度、横向倾覆稳定性的问题？1）从满足板梁桥的竖向刚度的要求出发，可以得出主梁的容许最小刚度。

按照《铁路桥梁钢结构设计规范》在静活载（即不计冲击力的活载）作用下，简支板梁跨中的最大挠度f 与计算跨度l 之比不得超过1/900。

2）为使桥跨结构具有必要的横向刚度，《铁路桥梁钢结构设计规范》要求主梁中心距不得小于计算跨度的1/15，且不小于2.2m 。

3）为避免桥跨结构在水平力作用下产生横向倾覆，要求主梁中心距不能太小。

8. 板梁桥顶梁的构造和作用？横联的位置应与竖向加劲肋的布置一起考虑，横联的间距不应大于4m 。

在架设及养护过程中，常需将梁端顶起，因此，梁端需架设顶梁。

如果端横联的下横撑作顶梁用，则端横联的下横撑应适当加强。

跨度小于16m 的上承式钢板梁，可不设下平纵联。

9. 板梁桥主梁端部加劲梁的构造和受力特点？ 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。

板梁端部竖向加劲肋的主要作用是承受并传递支座反力，可采用一对或两对较厚的板条做成，其下端应磨光顶紧。

端加劲肋伸出肢的宽厚比不应大于12。

10.简支栓焊桁架梁的构造、组成？1）组成：主桁、桥面、桥面系、连接系和支座。

2）主桁是钢桁梁的主要承重结构，它是由上弦杆、下弦杆、腹杆及节点组成。

桥面主要由正轨、护轨、桥枕、护木、钩螺栓及人行道组成。

桥面系是指纵梁、横梁、及纵梁之间的联结系。

支座是连接上部钢梁与下部基础并传递荷载的构造。

11.桁架梁杆件内力分析的基本原理？1）将桥跨的空间桁架结构分成若干平面桁架结构：主桁、纵梁、横梁、平纵联、横向联结系和桥门架。

2）将平面桁架结构中各杆件的轴线所形成的图形作为计算图式。

3）将节点（刚性连接）视为铰接。

4）当同一杆件是几个平面结构所共有时，需先将它在各个平面桁架内的内力求出，然后求代数和，作为其计算内力。

5）当由于将实际结构转化为各个平面计算模型产生的误差较大时，需要进行必要的校正：a.由于主桁弦杆变形引起的平纵联杆件的内力；b.桥面系的纵、横梁和主桁弦杆的共同作用产生的内力。

c.由横梁、主桁竖杆和横向联结系的眉杆所构成的横向框架。

d.节点刚性连接引起的主桁杆件附加应力（次应力），设计时，主桁杆件截面高度与其长度之比在连续桁架梁中大于1/15时，简支桁梁中大于1/10时，应计算由于节点刚性所产生的次应力。

12.主力作用下主桁杆件内力计算方法？1）恒载假定2）影响线面积计算3）活载计算4）列车横向摇摆力作用下的主桁杆件内力5）主力作用下的主桁杆件内力。

1.由恒载所产生的内力。

Ω∑=p p N ；2.由活载所产生的内力（包括冲击力在内）。

Ω+=+k ημημ)1(N )1（k 3.列车横向摇摆力所产生的内力摇N ；故主力作用下主桁杆件内力的计算公式为摇摇p p 1)1(p )1(N N N k N N +Ω*++Ω∑=+++=ημημ13.活载发展倍数和活载发展系数的内容？1）活载发展倍数：显而易见，按一定等级的中活载和基本容许应力[σ]设计出来的钢桥实际上能承担的更高等级的活载。

这个实际上能承担的更高等级的活载对设计活载的比值就是我们为该桥预留的活载发展倍数n 。

2）活载发展系数η：为了保证铁路钢桥在较长的时期内能适应机车车辆重量增长的需要，设计时必须为将来使用的列车活载预留一个发展系数。

预留的方法有两种：一是使计算中采用的活载等级大于现在运转的活载等级，另一种方法是使设计容许应力低于实际能容许的应力。

14.横向附加力作用下的主桁杆件内力计算？钢桥是个空间结构，主桁架的弦杆同时又是平纵联的弦杆。

在计算主桁弦杆内力时，除考虑竖向荷载的作用外，必须同时计及横向力的作用。

横向附加力主要由风力。

对于下承式桁架桥，由端斜杆和其间的撑杆组成的桥门架，在横向力作用下，端斜杆和下弦杆均产生附加内力，计算这些杆件的内力时，均应计及这些附加内力。

15.制动力作用下主桁杆件的内力计算？列车在桥上行驶时因制动或启动而产生制动力或牵引力，它们是纵向水平力。

为使该作用力传给梁端的固定支座，通常在跨度中央设置制动联结系。

制动力T 经由纵梁传给四根附加的短斜杆（为传递制动力而加设的杆件，称制动杆），经O 及O ’点有平纵联斜杆传至主桁节点，最后由下弦杆传给固定支座。

因此，每片主桁的遐想将承受附加制动力T/2（随制动力方向的不同，其值可为拉力或压力）。

16.主桁杆件截面选取和验算？1）截面选取：1对压杆，应尽量满足等稳定的原则—经济；2同一桁架中所有杆件的宽度应相等—节点构造简单合理，横梁长度一致；3确定截面高度，需要考虑节点处螺栓的排数—既能布置下足够的螺栓，又不致产生节点刚性引起的次应力；4弦杆高度最好全跨相同，或者变化不多—桁架各节点的构造合理且简单；5注意板宽与板厚的比例关系—保证薄板的局部稳定性，规范规定了结构各部分截面容许最小尺寸和组合压杆板束宽度与厚度最大比例关系，规定了H 形压杆的腹板的厚度在焊接构件中不宜小于0.5δ(mm 24≥δ），和0.6δ（mm 24<δ）δ为翼缘厚 2）验算：强度验算，刚度验算，疲劳强度验算。

17.主桁节点构造和拼接方面的内容？1）主桁节点是桁架桥的重要组成部分，它把杆件联结起来，组成一个桁架。

节点设计既要满足强度的要求，也要经济合理，便于制造、运输、安装及养护。

此外，还应考虑同类型构件可以互换使用，便于修复，有利战备。

主桁节点设计步骤：1按照结构计算图式画出交汇于各节点的各杆件的截面重心轴线。

这些轴线应交汇于一点。

但是为了设置拱度，有些节点的杆件并不交汇于一点。

2先画出弦杆的外轮廓，其次画出竖杆的外轮廓，然后再画出斜杆的外轮廓。

3布置两斜杆上的栓孔，定出斜杆的端线。

4根据斜杆栓孔的布置，画出节点板的外轮廓线。

5布置竖杆及下弦杆的连接螺栓及边缘轮廓线。

6通过计算，验算弦杆拼接板及拼接用的螺栓数。

7调整节点板至规划形状，必要时增加各杆栓钉排数。

2）主桁弦杆的拼接可以在节点外拼接，也可以在节点内拼接。

其拼接方法常采用所谓对接法，即把被拼接的两弦杆杆端对正，在弦杆竖板内外两侧架设拼接板，用螺栓将拼接板与弦杆连牢。

从有利于传力来看，最好在组成杆件的各部件上均设有拼接板。

18.节点板计算原理？主桁大节点板是位于几根杆件交汇的地方，腹杆弦杆的内力是通过节点板来平衡的。

节点板的应力状态比较复杂。

既有压应力，也有拉应力，还有剪应力。

应力分布也极不均匀。

对于节点板计算，目前尚无比较精确的计算方法。

现主要采用经验数据近似验算相结合的方法。

19.桥面系、联结系的构造和作用？1）钢桁梁的桥面系结构指列车行驶部分的结构系统，由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系所组成。

钢桥宜优先采用有砟桥面，当钢桥采用明桥面时，其明桥面的纵梁中心距不得小于2m 。

纵梁、横梁为用钢板焊接成工字形梁，纵梁的联结系杆件一般采用角钢，因其结构比较简单。

2）联结系：平纵联、横向联结系及桥门架和制动联结系。

20.简支桁架梁挠度、上拱度设置方法、竖向刚度和横向刚度的内容？1）挠度：为了保证行车的安全平稳，桥梁应具有一定的竖向刚度，钢桁梁由静活载（不计冲击力）引起的竖向挠度，对于（按平面桁架计算）简支桁架和连续桁架的边跨不应大于L/900，对于连续桁梁的中跨不应大于L/750。

L 为检算跨的跨长。

2）上拱度：列车通过时桥梁产生挠度，为使线路转折角尽量减小，列车能较平稳地通过，规定桥跨结构应设上拱度，但当恒载和静活载产生的挠度不超过跨度的1/1600时，也可以不设上拱度。