第五章 钢桁架桥
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。
钢桁架桥计算书-毕业设计
钢桁架桥计算书-毕业设计目录1.设计资料 (1)1.1基本资料 (1)1.2构件截面尺寸 (1)1.3单元编号 (3)1.4荷载 (5)2.力计算 (7)2.1荷载组合 (7)2.2力83.主桁杆件设计 (10)3.1验算容 (10)3.2截面几何特征计算 (11)3.3刚度验算 (14)3.4强度验算 (15)3.5疲劳强度验算 (16)3.6总体稳定验算 (17)3.7局部稳定验算 (17)4.挠度及预拱度验算 (18)4.1挠度验算 (18)4.2预拱度 (19)5.节点应力验算 (20)5.1节点板撕破强度检算 (20)5.2节点板中心竖直截面的法向应力验算 (21)5.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算 (22)6.课程设计心得 (22)1.设计资料1.1基本资料(1)设计规《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004）；《公路桥涵钢结构及木结构设计规》（JTJ 025-86）；(2)工程概况该桥为48m下承式公路简支钢桁架梁桥，共8个节间，节间长度为6m，主桁高10m，主桁中心距为7.00m，纵梁中心距为3m，桥面布置2行车道，行车道宽度为7m。
(3)选用材料主桁杆件材料采用A3钢材。
(4)活载等级采用公路I级荷载。
1.2构件截面尺寸各构件截面对照图各构件截面尺寸统计情况见表1-1：表1-1 构件截面尺寸统计表1.3单元编号(1)主桁单元编号(2)桥面系单元编号(3)主桁纵向联结系单元编号(4)主桁横向联结系单元编号1.4荷载(1)钢桥自重按A3钢材程序自动添加。
(2)桥面板自重桥面板采用C55混凝土，厚度为250mm，宽度为7m，取容重3 。
假设桥面板=25kN m不参与受力，将其视为恒载施加在纵梁上，两纵梁各自承担50%。
10.250725/43.75/q kN m kN m =??=那么，每片纵梁承担21.875kN/m 的荷载。
(3) 桥面铺装不计外侧护墙和侧护栏基座的作用，沥青混凝土容重3=23kN m γ，防水混凝土容重3=24kN m γ。
【精品】简支钢桁梁桥课程设计
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计目录第一章设计资料 (1)第一节基本资料 (1)第二节设计内容设计内容 (1)第三节设计要求 (2)第二章主桁杆件内力计算 (3)第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (3)第二节横向风力作用下的主桁杆件附加内力计算 (6)第三节制动力作用下的主桁杆件附加内力计算 (8)第四节疲劳内力计算 (9)第五节主桁杆件内力组合 (11)第三章主桁杆件截面设计 (13)第一节下弦杆截面设计 (13)第二节上弦杆截面设计 (15)第三节端斜杆截面设计 (16)第四节中间斜杆截面设计 (17)第五节吊杆截面设计 (19)第六节腹杆高强螺栓数量计算 (21)第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (22)第一节E2节点弦杆拼接计算 (22)第二节E0节点弦杆拼接计算 (23)第三节下弦端节点设计 (24)第五章挠度计算及预拱度设计 (25)第一节挠度计算 (25)第二节预拱度设计 (26)第六章桁架梁桥空间模型计算 (27)第一节建立空间详细模型 (27)第二节恒载竖向变形计算 (28)第三节恒载和活载内力和应力计算 (28)第四节自振特性计算 (29)第七章设计总结 (30)下弦端节点设计图 (32)设计资料第一节基本资料1设计规范：铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005)，铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005)。
2结构轮廓尺寸：计算跨度L＝86.8m，钢梁分10个节间，节间长度d＝8.68m，主桁高度H＝11.935m，主桁中心距B＝5.75m，纵梁中心距b＝2.0m，纵联计算宽度B＝5.30m，采用明桥面、双侧人行道。
3材料：主桁杆件材料Q345q，板厚≤45mm，高强度螺栓采用40B，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35II、辊轴采用35号锻钢。
4活载等级：中－荷载。
5恒载(1)主桁计算桥面p1＝10kN/m，桥面系p2＝6.29kN/m，主桁架p3＝14.51kN/m，联结系p4＝2.74kN/m，检查设备p5＝1.02kN/m，螺栓、螺母和垫圈p6＝0.02(p2＋p3＋p4)，焊缝p7＝0.015(p2＋p3＋p4)；(2)纵梁、横梁计算纵梁(每线)p8＝4.73kN/m(未包括桥面)，横梁(每片)p9＝2.10kN/m。
钢桁架桥承台施工方案
钢桁架桥承台施工方案一、施工准备在施工开始前，我们需要做好以下准备工作：对施工场地进行清理，确保无杂物、无积水，满足施工条件。
根据设计图纸和施工方案，进行现场勘查，确认施工范围和施工方法。
编制施工计划和施工进度表，确保施工顺利进行。
准备所需的机械设备、材料和施工人员，并对设备进行检查和试运行，确保其正常运行。
二、承台基础施工按照设计要求，在承台位置进行基础开挖，确保开挖深度和尺寸符合设计要求。
对基础进行夯实和排水处理，确保基础坚实、无积水。
按照设计要求，进行基础钢筋的铺设和固定，确保钢筋位置和数量符合设计要求。
三、钢筋绑扎工作按照设计图纸和施工方案，进行钢筋的切割、弯曲和加工，确保钢筋的尺寸和形状符合要求。
在承台基础上进行钢筋的绑扎工作，确保钢筋的位置、间距和数量符合设计要求。
对绑扎好的钢筋进行检查和验收，确保其质量符合要求。
四、混凝土浇筑在钢筋绑扎完成后，进行模板的搭设和固定，确保模板的位置和尺寸符合设计要求。
按照设计要求，进行混凝土的搅拌和运输，确保混凝土的质量和数量满足施工要求。
进行混凝土的浇筑和振捣，确保混凝土的密实性和平整度符合要求。
五、表面处理在混凝土浇筑完成后，对表面进行抹平和压光处理，确保表面平整、光滑。
对表面进行养护和保护，防止其受到损坏和污染。
六、桥面铺装工作在承台施工完成后，进行桥面的铺装工作，包括桥面板的铺设、焊接和固定。
对桥面进行防水处理和防滑处理，确保其具有良好的使用性能。
七、质量控制措施在施工过程中，严格执行质量标准和施工规范，确保施工质量符合要求。
对每个施工环节进行质量检查和验收，发现问题及时进行处理和整改。
对施工人员进行技术培训和安全教育，提高其技能水平和安全意识。
建立完善的质量管理体系和质量档案，对施工过程进行全面记录和管理。
以上是本钢桁架桥承台施工方案的主要内容，希望能够为您提供有益的参考和帮助。
公路工程预算定额
第五章桥梁工程1．本章定额包括围堰筑岛、基础工程、下部构造、上部构造等。
2．本章主体工程中的基础工程、下部构造、上部构造、人行道的定额区分为：（1）基础工程：自然地基上的基础为基础顶面以下；打桩和灌注桩基础为横系梁底面以下或承台顶面以下；沉井基础为井盖顶面以下的全部工程。
（2）下部构造：桥台：指基础顶面或承台顶面以上的全部工程，但不包括桥台上的路面、人行道、栏杆，如U形桥台有两层帽缘石者，其次层以下属桥台，以上属人行道。
桥墩：指基础顶面或承台顶面（柱式墩台为系梁底面）以上、墩帽或盖梁（拱桥为拱座）顶面以下的全部工程。
索塔：塔墩固结的为基础顶面或承台顶面以上至塔顶的全部工程；塔墩分别的为桥面顶部以上至塔顶的全部工程，桥面顶部以下部分按桥墩定额计算。
（3）上部构造：梁、板桥指墩台帽或盖梁顶面以上、拱桥指拱座顶以上两桥背墙前缘之间、人行道梁底面以下（无人行道梁时为其次层缘石顶面以下）的全部工程，但不包括桥面铺装。
（4）人行道及平安带：人行道梁或平安带底面以上（无人行道梁时为第一层缘石底面以上）的全部工程。
3．本章的混凝土工程中，除钢桁架桥、钢吊桥中的桥面系混凝土工程外，均不包括钢筋及预应力系统。
4．本章定额中除轨道铺设、电讯电力线路、场内临时便道、便桥未计入定额外，其余场内须要设置的各种安装设备以及构件运输、平整场地等均摊入定额中，悬拼箱梁还计入了栈桥码头，运用定额时均不得另行计算。
5．定额中除注明者外，均未包括混凝土的拌和和运输，应依据施工组织设计按第三节的相关定额另行计算。
6．定额中混凝土均按露天养生考虑，如采纳蒸汽养生时，应从各有关定额中每10m3实体减去人工1.5工日及其他材料费4元，另按蒸汽养生定额计算混凝土的养生费用。
7．定额中混凝土工程均已包括操作范围内的混凝土运输。
现浇混凝土工程的混凝土平均远距超过50m时，可依据施工组织设计的混凝土平均运距，按混凝土运输定额增列混凝土运输。
8．大体积混凝土项目必需采纳埋设冷却管来降低混凝土水化热时，可按冷却管定额另行计算。
《钢桁梁(拱)架设施工》规范
5．1 钢桁梁的安装：施工方法与前面章节相同。 5．2 柔性加劲拱安装：
（1）钢桁梁跨中合龙后，架梁吊机接长扒杆后并进行试吊合格后方可开 始拱的拼装。
（2）拼装前应先绘制组拼图和拼装顺序图。 （3）杆件运输根据现场具体施工条件确定。 5．3 柔性加劲拱的合龙： （1）合龙点和合龙顺序按设计规定执行。 （2）合龙基本要求：合龙时间应选在温差变化不大的时间段；连续梁拱
（3）Ⅰ号浮船进位托梁
（4）继续浮拖到位
（5）落位
a、灌入压舱水，使钢梁逐步下落到桥墩支承垫块上，脱离浮船。
b、换用千斤顶落梁至支座上。
3．8 钢梁拼装架设质量验收标准（略）
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三、本标准的各章节要点解读
第四章 斜拉桥钢桁梁拼装
4．1 准备工作 收集整理相关质量证明及其支持性资料，编制实施性施工组织设计、施 工细则和施工结构设计等；施工场地和主要大型辅助设施布置等。
2
二、本企业标准的主要内容
本标准共分11章，内容包括：总则，钢桁梁架设前的准备工作，连续（简 支）钢桁梁架设，斜拉桥钢桁梁拼装，钢桁梁柔性加劲拱桥安装，钢桁拱 桥架设（单跨拱），高强度螺栓施工，钢梁支座安装，测量与监测，钢梁 涂装，安全与环保等。
3
三、本标准的各章节要点解读
第一章 总则
主要阐述了本标准的主要内容及编制依据。
15
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三、本标准的各章节要点解读
7．5 高强度螺栓施拧： （1）施拧步骤：先初拧，后终拧。 （2）终拧方法：扭矩法、转角法。 （3）终拧后检查判别方法： a、螺栓、螺母、垫圈的划线均未错动者为漏拧； b、螺栓、螺母的划线未错动者为螺栓随螺母转动； c、螺母、垫圈的划线未错动者为垫圈随螺母转动。 7．6 施拧质量检查：按《铁路桥涵工程质量评定验收标准》和《公路桥
第五章 静定桁架
4m
a
D
A
60kN
b
M
A
0, VB 6 60 9 0
VB 90kN ()
c
B
3m 3m VB
HA
3m 3m VA
Y 0, X 0,
VA VB 60 0
VA 30kN ()
HA 0
第五章 静定桁架
[例5-3]用截面法求图示桁 架a、b、c三杆的内力。 4m
1)判别零杆 2)由结点法求内力
D
P
图5-10
B
第五章 静定桁架
思考/讨论：试判断下图所示桁架结构中的零杆 p p
第五章 静定桁架
思考/讨论：试判断下图所示桁架结构中的零杆
P P P
第五章 静定桁架
思考/讨论：试判断下图所示桁架结构中的零杆
P
第五章 静定桁架
思考/讨论：试判断下图所示桁架结构中的零杆
F 2
30
o
NAD NAC
RA 2F
N AD 3F N AC 2.598 F
(压力） (拉力）
x
第五章 静定桁架
练习：试求图示桁架的各杆内力
(2)求各杆内力
取D结点为脱离体，列结 点平衡方程： Y 0,
- F cos 30 N DC 0
2F
y
2F
x
N DC 0.866 F
第五章 静定桁架
3、按桁架受竖向荷载作用有否水平反力分为
a、梁式桁架
b、拱式桁架
第五章 静定桁架
§5-2 静定平面桁架的计算
一、结点法： 以结点作为研究对象来计算结构内力的方法 结点法的计算要点：
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。
(完整版)钢桁梁课件
竖向荷载纵梁 横梁 主桁节点 主桁杆件 支座 墩台。
②横向水平荷载：包括风力、列车横向摇摆力、曲 线桥的离心力。
横向水平荷载由平纵联承受，作用在上平纵联上的 横向水平力先传给桥门架，再由桥门架传到支座和 墩台上去，下 平纵联直接通过支座传给墩台。
下承式简支桁架桥两主桁的中心矩考虑：
a.横向刚度：两主桁的中心矩与跨度之比； b.桥上净空要求（4.88m单线；8.88m双线）
❖ 列车提速后，为了增加桥梁的横向刚度，减少横向 振幅， 新的标准设计，两主梁的中心距，单线 6.4m；双线10.0m。
❖
第二章 桥面系梁格构造与连接
组成：纵梁、横梁及纵梁之间的联结系组成 我国铁路下承式各种跨度的栓焊钢桁梁标准设计， 其桥 面系采用统一布置及统一尺寸(P245-246,图7-2-2— 7.2.3) （1）纵梁与横梁
由于不用鱼形板，连接处将产生很大的附加应力 ，疲劳破坏的危险增大，铁路桥中不允许采用这样 的构造。还应当注意在采用这类构造时，切口的地 方必须设圆口，以防发生裂缝。
（3）横梁与主桁的连接
纵、横梁等高时，将横梁下翼缘与主桁下弦中心平 齐(a)
不等高，应让纵梁下翼缘与主桁下弦中心平齐，使 主桁下平纵联的斜撑得以从纵梁下方通过，此时横梁 下翼缘降至下弦中心平面以下，下平纵联的水平节点 板要被横梁腹板隔开(b)
下承式简支桁架桥
❖ 主讲内容： (1) 概述（应用、组成、主要尺寸、分析原理） (2)桥面系梁格构造与连接 (3)节点构造 (4)联结系构造
第一章 概述
1. 下承式简支桁架桥应用
桁架桥同混凝土桥梁相比自重轻，跨越能力 大，结构形式合理，实用性强。
第五章刚桁架构件
§5-1 概述
钢桁架桥示意图
钢衍架杆件的截面形式
桁架构件从受力角度分轴心受力构件、弯拉、弯压构件 轴心受力构件(axially loaded members) 指承受通过构件截面形心轴线的 轴向力作用的构件 当这种轴向力为拉力时，称为轴心受拉构件(axially tension members)， 简称轴心拉杆，当这种轴向力为压力时，称为轴心受压构件 (axially compression members)，简称轴心压杆 钢衍架桥的杆件截面分为单壁式和双壁式两。其中单壁式(只有一个肢) 截面只能用于内力较小的轻型衍架或次要杆件上。 双壁式截面主要有H形截面和箱形截面两种。焊接杆件均由钢板焊接 而成，栓接和铆接杆件截面由角钢和钢板组成。H形截面是由两块竖板 (也称翼板)和一块水平板(也称腹板)组合而成。该截面的优点是构造简单， 组合焊缝不用开坡口，便于采用自动焊，校正焊接变形较容易，采用栓 接或铆接时施工也较方。H形截面的主要缺点是截面绕x轴的刚度较小， 用作压杆时不太经济。因此，对内力不很大的杆件和长度不太大的压杆， 采用H型截比较适宜。我国现有钢梳架梁桥中H形截面用得最多。 箱形 截面由两块竖板相两个水平板组成
解：设截面的强轴为x轴，弱轴为y轴，柱在两个方向的
计算长度分别为：
如图b
由附录 7.1
如图c
由附录 7.2选
如图d
5.4.2 格构柱的设计
5.4.2.1
格构柱的截面形式
格构式受压构件也称为格构式柱(latticed columns) 一般采用双轴对称截面，分肢通常采用槽钢和工字钢有时也采用四个 角钢或三个圆管作为肢件
轴心受拉构件强度计算式：
（5.1）
造价-技术与计量(土建)讲义58第五章：工程计量-第三节：工程量计算规则与方法(九)
（十六）螺栓、铁件(编号：010516) 螺栓、铁件包括螺栓、预埋铁件和机械连接。
【例5.3.5】某框架结构，其中KL2的平法标注图如图5.3.33所示，共计20根。
其混凝土强度等级为C30，抗震等级为一级，框架柱500×500。
根据工程量计算规范计算框架梁和钢筋的工程量（计算中保护层厚度按25mm ，计算中不考虑拉筋和钢筋的搭接长度）。
图5.3.33KL2配筋图
解：计算结果见表5.3.19。
表5.3.19工程量计算表
六、金属结构工程（编码：0106）
金属结构工程包括钢网架，钢屋架、钢托架、钢桁架、钢架桥，钢柱，钢梁，钢板楼板，墙板，钢构件，金属制品。
所有按设计图示尺寸以质量计算时，金属构件的切边，不规则及多边形钢板发生的损耗在综合单。
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。
桥梁施工技术(山东交通学院)智慧树知到课后章节答案2023年下山东交通学院
桥梁施工技术（山东交通学院）智慧树知到课后章节答案2023年下山东交通学院山东交通学院绪论单元测试1.杭州钱塘江大桥由桥梁专家茅以升主持设计，是我国自行设计、建造的第一座（）。
A:混凝土梁桥 B:钢桁架桥 C:钢梁桥 D:斜拉桥答案:钢桁架桥2.卢浦大桥的结构形式为（）。
A:钢拱桥 B:混凝土拱桥 C:钢桁架桥 D:钢斜拉桥答案:钢拱桥3.苏通长江大桥上部结构形式为（）。
A:拱桥 B:斜拉桥 C:梁桥 D:悬索桥答案:斜拉桥4.桥梁施工技术的发展主要表现在以下几方面，何者不正确（）。
A:对于中小跨径的桥梁构件，更多的首先考虑工厂（场）预制，采用装配式结构。
B:桥梁施工机具向着大功能、高效率和自动控制的方向发展，尤其是深水基础的施工机具，大型起吊设备，长大构件的运输装置，高吨位的预应力设备，大型移动模架等。
C:把“最少用料”问题放在重要位置考虑。
D:悬臂施工技术在建造大跨径桥梁中应用最多，施工效率较高，特别是预应力混凝土桥梁，充分利用了预应力结构的受力特点。
答案:把“最少用料”问题放在重要位置考虑。
5.公路桥涵工程施工应符合设计文件的规定，满足安全、耐久、节能的要求，并应（）。
A:保证施工速度最快 B:文明施工 C:保证施工费用最低 D:根据施工是否方面建设生产生活设施答案:文明施工6.桥梁施工方法选择需考虑（）。
A:选择、设计和制作施工机具设备 B:搜集水文、气象、地质资料等 C:安排水、电、动力及生活设施 D:施工组织与管理答案:选择、设计和制作施工机具设备;搜集水文、气象、地质资料等;安排水、电、动力及生活设施;施工组织与管理7.根据（）编制材料供应计划，安排材料、设备和物资的购买运输计划。
A:费用要求 B:施工能力 C:施工进度计划 D:质量要求答案:施工进度计划8.桥梁建设特别是城市桥梁、跨海大桥等，建造时受制于周边环境、施工用地及环境保护等，越来越多的桥梁开始推行装配式施工，以满足安全、环保、快速和优质的新要求。
钢桁架构件学习
N Am
cr
kLeabharlann crfyfy k1
（4-6）
式中：
N——计算轴心压力；Am——构件毛截面面积
1——轴心受压构件纵向弯曲定系数；与截面类型、构件长细比、
所用钢种有关。可查P508附表4-8
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3）钢桁架梁桥构件的计算长度
（1）构件在桁架平面内计算长度
实际设计，按经验确定见P507 附表4-7—杆件的计算长度
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拱桥中的斜撑
(Braces in Arch Bridge)
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主桁架杆件的截面形式
• 钢桁架梁桥的主桁架构件主要是轴心受力构件和拉弯构件、压弯 构件。轴心受力构件是指承受通过截面形心轴线的轴向力作用的 构件。包括轴心受拉构件和轴心受压构件。 构件在承受轴心压 （或拉）力的同时，还承受横向力产生的弯矩或偏心力产生的端 弯矩作用，则称为拉弯或压弯构件。
4.1 钢桁架的构造
• 钢桁架梁桥是由主桁架、联结系、
钢桁架梁桥的组成
桥面系等组成的空间结构。其中桥面 系由纵梁、横梁、桥面板及纵梁之间
• 主桁架是钢桁架梁桥的主要承重 结构，由上、下弦杆和腹杆组成 的平面桁架结构。各杆件交汇处 为节点，用节点板连接。主桁架
的联结系组成，桥面系的作用是提供 行车的桥面，并将桥面荷载传递给主 桁架。
σ N
Am
（4-1）
N ——构件计算轴心力；
Am—— 构件的毛截面面积； []—— 钢材基本容许应力。当构件承受动力荷载作用时，
计算应力不得超过容许疲劳应力 [n]
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2）有孔洞等削弱
◎ 弹性阶段－应力分布不均匀；
◎ 极限状态－净截面上的应力为均匀屈服应力（实际达到抗拉强
钢桁架桥计算书-毕业设计之欧阳德创编
目录1.设计资料11.1基本资料11.2构件截面尺寸11.3单元编号41.4荷载52.内力计算82.1荷载组合82.2内力93.主桁杆件设计113.1验算内容113.2截面几何特征计算12 3.3刚度验算163.4强度验算173.5疲劳强度验算17 3.6总体稳定验算183.7局部稳定验算194.挠度及预拱度验算204.1挠度验算204.2预拱度215.节点应力验算225.1节点板撕破强度检算225.2节点板中心竖直截面的法向应力验算23 5.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算246.课程设计心得241.设计资料1.1基本资料(1)设计规范《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）；(2)工程概况该桥为48m下承式公路简支钢桁架梁桥，共8个节间，节间长度为6m，主桁高10m，主桁中心距为7.00m，纵梁中心距为3m，桥面布置2行车道，行车道宽度为7m。
(3)选用材料主桁杆件材料采用A3钢材。
(4)活载等级采用公路I级荷载。
1.2构件截面尺寸各构件截面对照图各构件截面尺寸统计情况见表1-1：表1-1 构件截面尺寸统计表编号名称类型截面形状HB1(B)twtf1(tf)B2tf2C1下弦杆E0E2用户H型0.460.460.010.0120.460.0122下弦杆E2E4用户H型0.460.460.0120.020.460.023上弦杆A1A3用户H型0.460.460.0120.020.460.024上弦杆A3A3用户H型0.460.460.020.0240.460.0245斜杆E0A1用户H型0.460.60.0120.020.60.026斜杆A1E2用户H型0.460.440.010.0120.440.0127斜杆E2A3用户H型0.460.460.010.0160.460.0168斜杆A3E4用户H型0.460.440.010.0120.440.0129竖杆用户H型0.460.260.010.0120.260.01210横梁用户H型 1.290.240.0120.0240.20.024411纵梁用户H型 1.290.240.010.0160.240.01612下平联用户T型0.160.180.010.0113桥门架上下横撑和短斜撑用户双角0.080.1250.010.010.0114桥门架长斜撑用户双角0.10.160.010.010.0 115横联上横撑用户双角0.10.10.010.010.0 116横联下横撑和斜杆用户双角0.080.1250.010.010.0 117上平联用户T型0.2520.240.0120.012 18纵梁间水平斜杆用户角钢0.10.10.010.01 19纵梁间横向连接用户角钢0.090.090.0090.009 20制动撑架用户T型0.160.180.010.011.3单元编号(1)主桁单元编号(2)桥面系单元编号(3)主桁纵向联结系单元编号(4)主桁横向联结系单元编号1.4荷载(1)钢桥自重按A3钢材程序自动添加。
5.钢结构-第五章-受弯构件-(第四版)戴国欣主编-wyj
xx
x
－14×250
截面Ⅰ
－12×300
截面Ⅱ
截面Ⅰ：
M1 xWnx f 1.05 4798103 310 1562kN m
截面Ⅱ：
M 2 xWnx f 1.0 4903103 310 1520kN m
截面Ⅱ的面积比截面Ⅰ 大1.3％，而承载能力却小 2.7％。
23 5.2 梁的强度和刚度
21 5.2 梁的强度和刚度
第5章 受弯构件
例5.1 试比较图中两种焊接工字形截面， －14×250
－12×300
各能承受多大弯矩，钢材为Q345钢。
－8×1000
－8×1000截面Ⅰ： A1 0.8100 21.4 25 150cm2
－14×250
截面Ⅰ
I x1
b 15 t
235，且当13 fy
235 b 15 fy t
235时，取
fy
x
y
1.0
b — 受压翼缘板的自由外伸 宽度； t — 受压翼缘的厚度。
b
x
x
tw
h t
17 5.2 梁的强度和刚度
第5章 受弯构件
2. 梁的抗剪强度 在主平面内受弯的梁，其抗剪强度应按下式计算：
max
VS It w
主梁跨度大、荷载重的情况下使用 )
主主梁主梁梁
面
板 主主梁主梁梁
次梁
主梁
主主梁主梁梁横横向横向次向次梁次梁梁
次次梁次梁梁
支撑
柱
纵纵向纵向次向次梁次梁梁
10
5.1 受弯构件的形式和应用
第五章 受弯构件
5.1.2 格构式受弯构件—桁架
主要承受横向荷载的格构式受弯构件称为桁 架，与梁相比，其特点是以弦杆代替翼缘、以腹 杆代替腹板，这样，桁架整体受弯时，弯矩表现 为上、下弦杆的轴心压力和拉力，剪力，则表现 为各腹杆的轴心压力或拉力。
03-讲义：5.1 桁架结构的特点及类型
第五章静定桁架和组合结构在结点荷载作用下，桁架中杆件只受轴力（无弯矩无剪力），截面应力均匀分布，故材料性能可得到充分发挥。
组合结构是由两种受力特性不同的杆件（梁式杆和链杆）组成，能发挥这两类杆件的各自优势。
本章主要讨论了桁架的特点、分类和求解方法（结点法、截面法及其联合应用），以及静定组合结构的分析计算。
第一节桁架结构的特点及类型一、桁架的特点梁式杆在荷载作用下，产生的内力主要为弯矩，这会导致截面上的应力分布是很不均匀的（图5-1(a)）。
弹性设计时，一般是以某截面的最大应力来决定整个构件的断面尺寸，因而材料强度不能得到充分利用。
桁架结构是由直链杆组成的铰接体系（图5-1(b)），当荷载只作用在结点上时，各杆只有轴力（拉力或压力），截面上应力是均匀分布的，故材料性能可得到充分的发挥。
因此，桁架结构较梁式结构具有更大的优势：(1)材料应用较为经济，自重较轻，是大跨度结构常用的一种形式；(2)可用各种材料制造，如钢筋混凝土、钢或木材均可；(3)结构体型可以多样化，如平行弦桁架、三角形桁架及梯形桁架等形式；(4)施工方便，桁架可以整体制造后吊装，也可以在施工现场高空进行杆件拼装。
图5-1 梁和桁架受力性能比较(a)梁式杆及截面应力分布（b）桁架及应力分布桁架结构在工程实际中有广泛的应用。
如图5-2(a)所示轻型钢屋架和图5-2(b)所示某钢桁架桥等，都是典型的桁架结构实例。
二、桁架的计算简图理想桁架各杆只有轴力（拉力或压力），没有弯矩和剪力，且两端轴力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，习惯称为二力杆。
这一受力特点反映了实际桁架结构的主要工作形态。
而实际桁架结构中，如钢筋混凝土桁架的结点是浇铸的，钢桁架使用结点板把各杆焊接在一起的。
这些节点都有一定的刚性，并不是理想铰结点。
同时，杆件也不可能绝对平直，荷载也不可能完全作用在结点上。
这导致实际桁架中杆件内力除轴力外，还有附加的弯矩和剪力对轴力的影响，但这种影响是次要的。
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wlow W [0.5 0.4 H 1.0 h (1 0.4)]
– 风荷载强度
W K1K 2 K 3W0
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
• 桥上有车时
– 作用在上平纵联上的横向风力分布荷载 (kN/m)
5.4 主桁杆件内力计算 5.4.4 由于横向框架效应所引起的主桁杆件内 力计算
• 横向联结系、主桁竖杆及横梁组成一个横向框架， 横梁在竖向荷载作用下梁端发生转动时，在竖杆的 下端点和上部横联与竖杆连接处均产生附加力矩。
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
5.1钢桁架桥 联平面内，位于桥跨 结构中部的叫中间横联，位于桥跨结构端部的叫端 横联。在下承式钢桁架桥上，端横联也叫桥门架。 • 中间横联设在主桁架的竖杆平面内，如没有竖杆可 设在中间斜杆平面内。 • 中间横联的作用是增加钢桁架桥的抗扭刚度，当受 到不对称的竖向荷载和横向荷载时，中间横联还可 以适当调节两片主桁或两片纵向联结系的受力不均 匀性 • 理论和试验表明，桥面架或端横联受力比中间横联 大。
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
• 桥门架效应产生的杆件内力计算
– 桥门架看成平面刚架，其腿杆下端可假定嵌固在下弦端节 点上
– 作用在桥门架上的水平力就是由上平纵联传来的横向附加 力，也就是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
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钢桥设计
天津大学 土木工程系
第五章 钢桁架桥
5.1钢桁架桥 定义
• 钢桁架桥按桥面位置的不同，可分为上承式钢桁架 桥和下承式钢桁架桥 • 上承式钢桁架桥的桥面位于主桁架的上部 • 下承式钢桁架桥的桥面位于主桁架的下部 • 本章主要详细讨论下承式简支栓焊钢桁架桥的组成、 作用及上部结构的计算方法。
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
• 桥门架效应产生的杆件内力计算
– 桥门架看成平面刚架，其腿杆下端可假定嵌固在下弦端节 点上
– 作用在桥门架上的水平力就是由上平纵联传来的横向附加 力，也就是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 5.4.1 主力作用下主桁杆件内力步骤
• 钢桁架桥的活载内力计算应注意以下几个方面 • 对双线铁路桥的主桁弦杆和斜杆，换算均布活载可 采用两线活载总和的90%,对竖杆、纵、横梁换算均 布活载可采用两线活载总和的100% • 对双线铁路桥的主桁杆件验算疲劳时，按一线偏心 加载以杠杆原理分配，并考虑双线列车同时作用的 影响。 • 铁道钢桥的设计，为现今列车的活载预留发展系数 • 对公路钢桥要考虑偏载最不利情况的横向分布系数 • 对公路钢钢桥也要考虑活载发展系数。
• 合理的倾角，在有竖杆的桁架桥 50度左右 • 合理的倾角，在无竖杆的桁架桥 60度左右
主桁中心距
• 主桁中心距与桁架桥的横向刚度和稳定性有关。 • 我国《桥规》规定，主桁中心距不宜小于跨度的 1/20。
5.3 铁路钢桁架桥标准设计几何图示 共有3组图式，6种跨度
• 上承式钢桁梁，跨度有48m, 64m, 80m，主桁高度 为8m，节间长度也为8m，主桁中心距为4m。
由桁架各个平面系统间的共同作用和节点的刚 性连接的影响：
• • • • 平纵联和主桁弦杆的共同作用 桥面系和主弦杆的共同作用 横向框架效应 节点刚性次应力
5.4 主桁杆件内力计算 5.4.1 主力作用下主桁杆件内力步骤
• • • • • • 简化为各杆件轴线所形成的平面铰接桁架 荷载包括恒载和活载 开始计算前，估计桥跨结构的恒载 计算出恒载和活载内力后进行截面设计 然后计算桁架桥的实际恒载 如实际恒载与估计恒载相差较大，按实际恒载计算 杆件内力重新进行设计。
5.2 主桁架几何图式 拟定几何图式的考虑因素
• 桥位所在地的水文、地质、地形条件等； • 桥上的运输条件及对桥下净空的要求； • 便于制造、安装和养护、构造简单、有利于设计标 准化； • 有利于节约钢材，力求经济合理； • 美观要求。
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：
• 铁路桥梁由于列车的在桥上行驶时因制动或启动而 产生的制动力或牵引力，是纵向荷载。
– 由于列车在桥上行驶的方向不同，制动力或牵引力的产生 的内力有拉力或压力，对下弦杆来说拉力是最不利的。 – 当制动力或牵引力传递到固定支座时，因作用力对支座铰 中心还有一偏心距离h,因而产生偏心弯矩值，此弯矩值由 交汇于该节点的各杆共同承受并按各杆件的单位刚度比来 分配。
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)
wup W [0.5 0.4 H 0.2 h (1 0.4)]
wup w1up w2up
w1up 0.8W [0.5 0.4 H 0.2 h (1 0.4)] w2up 0.8W 0.2 3.0 (1 0.4)
– 作用在下平纵联上的横向风力分布荷载(kN/m)
wlow w1low w2low
w1low 0.8W [0.5 0.4 H 1.0 h (1 0.4)] w2low 0.8W 1.0 3.0 (1 0.4)
• 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 1.20[ ]
5.1钢桁架桥 联结系
• 有纵向联结系和横向联结系两种，其作用是联系主 桁架并同主桁架一起使桥跨结构成为几何图形稳定 的空间结构。 • 纵向联结系设在主桁架的上、下弦杆平面内，分别 称为上平纵联与下平纵联。纵向联结系的主要作用 是承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载，它包括 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。另外，纵向联结 系横向支撑弦杆，减少弦杆在主桁平面外的计算长 度。
5.3 铁路钢桁架桥标准设计几何图示 共有3组图式，6种跨度
• 下承式钢桁梁，跨度有48m, 64m, 80m，主桁高度 为11m，节间长度也为8m，主桁中心距为5.75m。
5.3 铁路钢桁架桥标准设计几何图示 共有3组图式，6种跨度
• 下承式钢桁梁，跨度有96m, 112m, 128m，主桁高 度为16m，节间长度也为8m，主桁中心距为5.75m。
5.4 主桁杆件内力计算 钢桁架桥是一个空间结构，各个杆件之间是刚 性连接，完全可以借助计算机直接进行空间分 析。 《桥规》仍推荐使用简化的计算方法，将桥跨 结构划分为若干个平面系统分别计算，并应考 虑各个平面系统间的共同作用和相互影响。 平面系统为: 主桁架、平纵联、横联、桥门架 （端横联）、纵梁、横梁。
5.1钢桁架桥 制动联结系
• 或称制动撑架，它的作用是使作用于纵梁上的纵向 水平制动力通过制动联结系传至主桁架，再由主桁 架传给支座，从而减小纵向荷载对桥面系杆件特别 是横梁的不利影响。 • 制动联结系通常由四根短杆组成，设置在与桥面系 相邻的平纵联的中部。
5.1钢桁架桥 桥面
• 下承式简支钢桁架桥通常采用明桥面，由桥枕、正 轨、护轨、护木、钩螺栓及人行道等组成。 • 铁路钢桥的桥面有明桥面和道碴桥面两种，我国钢 桁架桥多使用明桥面，施工方便、安全可靠，缺点 是噪音大，枕木与纵梁接触处易锈蚀，且此处纵梁 翼缘与腹板的连接焊缝易发生疲劳破坏。 • 若采用正交异性板道碴桥面，上述缺点可得到改善， 噪音小，整体刚度好，荷载分布能力强，桥面板作 为主梁的一部分参与共同受力。
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
• 对公路桥，上、下平纵联上的横向附加力只有横向 风力
– 作用在上平纵联上的横向风力分布荷载
wup 0.5K 3h3W
– 作用在下平纵联上的横向风力分布荷载
wlow [ K1h1 h2 0.5K 3h3 ]W
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
• 铁路钢桁架桥，横向附加力包括横向风力、列车摇 摆力(对弯道桥、还要考虑离心力) • 公路钢桁架桥，横向附加力则只考虑横向风力 • 横向附加力主要由平纵联承受，由于平纵联的弦杆 也是主桁架的弦杆，所以横向附加力对主桁弦杆产 生附加内力，同时也使平纵联的斜杆和横撑产生附 加内力。 • 另外，由于平纵联的两端联接在桥门架上，平纵联 将它所受的横向附加力传递给桥门架，从而使主桁 端斜杆和下弦杆也产生附加内力，即桥门架效应。
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
• 铁路桥梁由于列车的在桥上行驶时因制动或启动而 产生的制动力或牵引力，是纵向荷载。 • 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
5.4 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
5.1钢桁架桥 主桁架、联结系、桥面系、制动联结系、桥面、 支座及桥墩等几个主要部分组成。
5.1钢桁架桥 主桁架，是钢桁架桥的主要承重结构，主要承 受竖向荷载。
• 主桁架由左右两幅桁架组成，每幅桁架中有上弦杆、 下弦杆及腹杆等杆件。 • 杆件交汇处称为节点，有斜杆交汇的节点称为大节 点，仅有竖杆和弦杆交汇的节点，称为小节点。 • 节点之间的距离称为节间长度，一般也是钢桁架桥 面系横梁的间距及纵梁的跨度。