第七章 钢桁架梁桥 2009
《钢结构钢桁架》课件
在这个PPT课件中，我们将讨论钢结构和钢桁架的介绍、优点、特点、施工 流程、设计原理和应用。钢结构钢桁架具有强大的承载能力和美观性能，已 被广泛应用。
简介
钢结构介绍
钢结构是一种使用钢材构建的建筑结构。它 具有高强度、轻质和抗震性能。
钢桁架介绍
钢桁架是一种由连接在一起的钢梁和钢柱构 成的框架结构。它具有较高的刚度和稳定性。
2 防腐蚀
钢桁架经过特殊处理，可以防止腐蚀，延长使用寿命。
3 美观
钢桁架结构具有简洁、现代的外观，可以为建筑增添艺术感。
钢结构钢桁架的施工流程
1
础处理
准备施工场地，进行基础处理和地基工程。
2
支撑结构搭建
搭建钢框架的支撑结构，确保结构的稳定。
3
钢结构吊装与安装
使用吊车将钢材吊装至指定位置，并进行焊接和紧固。
大型展览馆
钢结构钢桁架提供了灵活 的空间布局和支撑结构， 适用于大型展览馆的建设。
高层建筑
钢结构钢桁架具有较高的 承载能力，适用于建设高 层建筑。
桥梁工程
钢结构钢桁架可以用于桥梁工程，为交通运 输提供稳定可靠的通道。
航空场馆
钢结构钢桁架适用于建设航空场馆，为航空 器提供安全可靠的停放和维修场所。
结论
挂点位置设计
根据结构需求和荷载要求确定钢桁架的挂点 位置。
桁架截面设计
根据结构的跨度和荷载要求设计桁架的截面 形状和尺寸。
柱子截面设计
设计合适的柱子截面形状和尺寸，以满足结 构的承载要求。
桁架杆件设计
确定桁架的杆件类型和数量，以满足结构的 稳定性和强度要求。
钢结构钢桁架的应用
大型体育场馆
钢结构钢桁架被广泛应用 于建设大型体育场馆，满 足大容量观众和设备的要 求。
第七章 钢桁架
● 受压弦杆的侧向支撑点间距L1时常为节间长度的2倍（图713（a）），而弦杆两节间的轴心压力可能不相等（设N1＞N2）， 当用较大的轴力N1验算弦杆平面外稳定时，如果计算长度仍用L1 显然过于保守。此时应按下式确定平面外的计算长度： L0Y=L1（0.75+0.25N2/N1） 且L0Y≥0.5L1 号，拉力取符号。 计算时压力取正
（二）、桁架支撑的种类和布置
如图7-4（b）所示，桁架支撑一般包括下列几种： 7-4 b 1.上弦横向水平支撑 位于相邻两榀桁架上弦杆之间的横向水（斜）平面内。沿厂 房的纵向，上弦横向水平支撑应设置在房屋的两端，或当有 温度缝时设置在温度缝区段的两端。一般设在第一个柱间 （图7-4b）或设在第二个柱间。横向水平支撑的间距L0不宜超 过60m。 当温度区段长度Lt超过60m时，还应在温度区段中 部布置一道或几道横向水平支撑。
第二节 支撑设计
一、桁架支撑设计 （一）桁架支撑的作用 平面桁架在其本身平面内具有较大的刚度， 但在垂直于桁架平面方向（桁架平面外）不能保 持其几何不变，即使桁架上弦与檩条或屋面等铰 接相连桁架仍会侧向倾倒（如图7 接相连桁架仍会侧向倾倒（如图7-4（(a)中虚线 (a)中虚线 所示）。为了防止桁架侧向倾倒破坏和改善桁架 工作性能，对于平面桁架体系，必须设置支撑系 统（水工结构中也称为联结系）。 桁架支撑的作用主要是： 桁架支撑的作用主要是： （1）保证桁架结构的空间几何稳定性即形状不变。 保证桁架结构的空间几何稳定性即形状不变。
（三）、桁架支撑的计算
1.计算原则 1.计算原则：除系杆外各种桁架支撑均是垂直于屋架平面的平面 计算原则： 桁架，由设置的支撑杆件和屋架的弦杆或竖杆组成。 当支撑桁架受力较小时，可不做内力计算，杆件截面按容许长 细比选择；交叉斜杆和柔性系杆按拉杆设计，可用单角钢；非交 叉斜杆、弦杆、竖杆及刚性系杆按压杆设计，可用双角钢组成T 叉斜杆、弦杆、竖杆及刚性系杆按压杆设计，可用双角钢组成T形 或十字形截面。 当支撑桁架受力较大时，需按平面桁架体系计算支撑桁架的 杆件内力，进行杆件截面设计。 2.内力计算 内力计算：有交叉斜腹杆的支撑桁 内力计算 架是超静定体系，但因受力较小，一 般可按下述简化方法计算：即只考虑 即只考虑 受拉腹杆按柔性方案参与工作。 受拉腹杆按柔性方案参与工作 如图7-5中用虚线表示的一组斜腹杆因 收压而退出工作，此时桁架按单斜杆 静定体系计算；当荷载反向作用时， 则认为另一组斜腹杆退出工作。
建筑工程概论第七章
• 三、桁架内力计算
• 桁架内力计算的方法有节点法、截面法、联合法。 • 计算桁架内力的基本方法仍然是先取隔离体，然后根据平衡方程求解
，即为所求内力。当所取隔离体仅包含一个节点时，这种方法称为节 点法；当所取隔离体包含两个或两个以上节点时，这种方法称为截面 法；节点法与截面法联合应用的方法叫联合法。
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第三节 三铰拱内力及合理拱轴
• 目前，拱在桥梁和房屋建筑工程中的应用也很普遍（图７-２０）， 适用于宽敞的大厅，如礼堂、展览馆、体育馆和商场等。图７-２１ （ａ）所示为拱形屋面承重结构，图７-２１（ｂ）为所示其计算简 图。
• 拱结构的计算简图通常有三种：图７-２２（ａ）和图７-２２（ｂ） 所示无铰拱和两铰拱是超静定的，图７-２２（ｃ）所示三铰拱是静 定的。本节只讨论三铰拱的计算。
• 一、桁架概述
• 在工程实际中，工业厂房、体育馆、桥梁、起重机、电视塔等结构中 常用桁架结构。桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构 ，它在受力后几何形状不变。桁架中杆件的连接点称为节点。桁架的 优点是：杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，减轻 结构的重量，节约材料，实现大跨度。
• （３）杆端内力的计算。求刚架杆截面内力的方法与求梁内力的方法 一样，用截面法进行计算。
• 静定刚架的内力计算同梁的内力计算一样，用截面法截取隔离体，然 后由平衡条件求解。通常是先由整体或某些部分的平衡条件，求得各 支座反力和各铰接处的约束力，然后逐杆求出其杆端内力（或分段求 其内力），最后绘制内力图。
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第二节 桁架内力计算及受力性能分析
• 抛物线形桁架的受力性能较好，但这种桁架的上弦杆在每一节点处均 需转折，节点构造复杂，施工困难。因此，只在大跨度结构中才被采 用，如跨度为２４~ ３０ｍ的屋架和１００ ~３００ｍ 的桥梁。
钢桁架梁桥施工要点
钢桁架梁桥施工要点钢桁架梁桥是目前公路桥梁建设中广泛采用的桥式结构。
在施工过程中，需要注意以下要点：施工方案设计：施工前需要针对实际现场情况和桥梁结构特点，编制详细的施工方案和工作计划。
方案设计要充分考虑施工工艺、施工方法、安全措施等因素。
材料准备：施工前要认真核对所有钢桁架梁桥材料的数量、尺寸、型号等要求，确保所有材料的质量、规格和数量满足施工要求。
对于材料的运输、储存和保护，也需要采取必要的措施。
场地清理：在施工前，需要对桥梁建设的现场进行清理和整理，将所有垃圾、杂物等予以清除。
桥梁建设的现场应保持干燥、洁净，以便后续施工作业的顺利展开。
基础施工：在完成场地清理后，需要对桥梁基础进行施工。
根据实际情况，在桥梁基础底板上预留钢板位置，在地下导杆上设置固定洞孔，以便于后续的钢桁架梁安装。
钢构件加工：钢构件是梁桥施工的重要组成部分，其数量、型号、构造必须符合设计要求，极限偏差应在允许范围内。
对于所有钢构件的加工、制造和检验，都需要按照相关标准和规范进行操作。
钢桁架梁安装：在预先设计好的施工方案的指导下，对钢桁架梁进行安装。
需要注意每个组件的定位和固定，在组装全桥体系时需要注意各组件的平面和空间相互关系。
安装完成后，需进行可靠性和安全性检验。
防腐漆涂装：在钢桁架梁安装后，需要对桥梁进行防腐涂装。
防腐漆的施工要求严格，涂层必须充分涂抹并保证平稳，以提高钢结构的耐腐蚀能力和寿命。
调校和对接：在钢构件安装完成后，对整个桥梁进行调校和对接。
通过对桥梁的实测和估算，对各组件进行校正和调整，保证整座桥梁安全、稳定、可靠。
桥面铺装：在钢构支撑体系和防护措施达标后，进行桥面铺装。
将预制的混凝土砖铺设在桥面支离体和固定罩板之间，铺设顺序应符合施工图要求。
验收和投用：当桥梁建设完成后，需要经过相关部门的验收和检验。
确保所有相关条件和参数达到设计要求。
验收合格后，方可进行通车使用。
总之，钢桁架梁桥的施工需要各环节之间精确配合、模块化组装及精细化管理。
7钢桁梁
• 重型杆件：受力大、杆件截面大，双壁式截面，双节点板； • 轻型杆件：受力小，多用型钢，单壁式截面；
双壁式截面组成
• H形截面 优点：组装简单、易于自动焊、矫正焊接变形容易，工地螺 栓连接方便，广泛采用。 缺点：绕弱轴刚度小，作压杆不经济，平置时，腹板应开泄 水孔。
第二节 桁梁桥构造
• 横向分布系数 对于两片主桁架，在偏载不利情况下，可按杠杆原理计算车 辆及人群的横向分配系数。
• 冲击系数
第二节 桁梁桥构造
• 主桁杆件内力
第三节 桁梁桥的计算
三、桥面系计算
(一) 纵梁内力计算
• 为弹性支承的连续梁，跨中弯矩及支点反力按简支梁，支点 负弯矩按0.6倍跨中弯矩计算
第三节 桁梁桥的计算
第二节 桁梁桥构造
三、节点构造
(一) 节点构造形式
• 外帖式节点 • 内插式节点
• 全焊式节点
第二节 桁梁桥构造
(二) 节点的基本要求
受力要求
• 各杆件截面重心线应尽量在节点处交于一点； • 主桁杆件所需螺栓数按杆件的承载力计算；联结系杆件所需 螺栓数按杆件的内力计算； • 有条件时，杆件进入节点板的第一排螺栓数，可少布置几个； • 弦杆在节点中心断开时，应用节点板和拼接板连接； • 所有杆件尽量向节点中心靠拢，节点板尺寸小；
• 外廓尺寸小，则总体稳定差，外廓尺寸大，局部稳定差。
• 拟定H形截面b和h时，应考虑便于自动焊。 • 根据工厂组装胎型和机器样板的标准栓线网格布置，采用： (1) b 有 460、600、720mm (2) h 有 260、440、600、760、920、1100mm
第二节 桁梁桥构造
第二节 桁梁桥构造
第一节 概述
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 (4)2.内力计算 (7)2.1 荷载组合 (7)2.2内力 (8)3.主桁杆件设计 (10)3.1验算内容 (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 (15)3.6总体稳定验算 (16)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 (18)5.节点应力验算 (19)5.1节点板撕破强度检算 (19)5.2节点板中心竖直截面的法向应力验算 (20)5.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算 (21)6.课程设计心得 (22)1.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)B2 tf2 C1 下弦杆E0E2 用户H型0.46 0.46 0.01 0.012 0.46 0.0122 下弦杆E2E4 用户H型0.46 0.46 0.012 0.02 0.46 0.023 上弦杆A1A3 用户H型0.46 0.46 0.012 0.02 0.46 0.024 上弦杆A3A3 用户H型0.46 0.46 0.02 0.024 0.46 0.0245 斜杆E0A1 用户H型0.46 0.6 0.012 0.02 0.6 0.026 斜杆A1E2 用户H型0.46 0.44 0.01 0.012 0.44 0.0127 斜杆E2A3 用户H型0.46 0.46 0.01 0.016 0.46 0.0168 斜杆A3E4 用户H型0.46 0.44 0.01 0.012 0.44 0.0129 竖杆用户H型0.46 0.26 0.01 0.012 0.26 0.01210 横梁用户H型 1.29 0.24 0.012 0.024 0.24 0.02411 纵梁用户H型 1.29 0.24 0.01 0.016 0.24 0.01612 下平联用户T型0.16 0.18 0.01 0.0113 桥门架上下横撑和短斜撑用户双角0.08 0.125 0.01 0.01 0.0114 桥门架长斜撑用户双角0.1 0.16 0.01 0.01 0.0115 横联上横撑用户双角0.1 0.1 0.01 0.01 0.0116 横联下横撑和斜杆用户双角0.08 0.125 0.01 0.01 0.0117 上平联用户T型0.252 0.24 0.012 0.01218 纵梁间水平斜杆用户角钢0.1 0.1 0.01 0.0119 纵梁间横向连接用户角钢0.09 0.09 0.009 0.00920 制动撑架用户T型0.16 0.18 0.01 0.011.3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。
(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。
11钢桁架桥
2014上海
同济大学 吴冲 Tongji University, Wu Chong
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第二节 桁梁桥构造
第二节 桁梁桥构造
（二）节点的基本要求
• 各杆件轴线应尽量在节点处交于一点，如有偏心，应计算偏心影响；对于联 结系杆件偏心影响不大，可不考虑。
• 所需的连接螺栓个数：主桁杆件应按杆件的承载力计算；联结系杆件按杆件 内力计算。
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制动联结系
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第二节 桁梁桥构造
四、联结系构造 （一）纵向联结系
图7.2.17 下平纵联上板铰示意图
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（一）主桁 它是的主要承重结构，承 受竖向荷载。 主桁架由上、下弦杆和腹 杆组成。腹杆又分为斜杆 和竖杆； 节点分大节点和小节点； 节间距指节点之间的距离。
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第一节 概述
（二）联结系 1、分类：纵向联结系和横向联结系 2、作用：联结主桁架，使桥跨结构成为稳定的空间结构，能承受各种横向荷载 3、纵向联结系分上部水平纵向联结系和下部水平纵向联结系；主要作用为承受 作用于桥跨结构上的横向水平荷载、横向风力、车上横向摇摆力及离心力。另外 是横向支撑弦杆，减少其平面以外的自由长度。 4、横向联结系分桥门架和中横联；主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。适 当调节两片主桁或两片纵联的受力不均。
钢桁架桥计算书-毕业设计
目录1.设计资料........................................... 错误!未定义书签。
基本资料............................................. 错误!未定义书签。
构件截面尺寸......................................... 错误!未定义书签。
单元编号............................................. 错误!未定义书签。
荷载错误!未定义书签。
2.内力计算........................................... 错误!未定义书签。
荷载组合.......................................... 错误!未定义书签。
内力错误!未定义书签。
3.主桁杆件设计....................................... 错误!未定义书签。
验算内容............................................. 错误!未定义书签。
截面几何特征计算..................................... 错误!未定义书签。
刚度验算............................................. 错误!未定义书签。
强度验算............................................. 错误!未定义书签。
疲劳强度验算......................................... 错误!未定义书签。
总体稳定验算......................................... 错误!未定义书签。
局部稳定验算......................................... 错误!未定义书签。
桁架梁桥
桁梁桥优点
从经济的角度看，巧架梁桥比实腹桥要节省材料；从结构上看，它受力明确，易于分析，简支巧架梁桥为外 部静定、内部有较少超静定次数的结构，这在缺乏有效计算工具的过去是非常重要的；由于长期施工经验的积累 及社会建设水平的提高，它施工周期很短，且施工阶段不妨碍交通的畅行；另外，它对地基的要求也不是非常苛 刻，这一点在泥沙堆积、土质较差的地区十分重要。
④威氏桁梁桥。1930年美国E.M.威克特所创始。
典型应用
国外方面
国内方面
位于联邦德国的曼法尔桥建于1960年，它是三跨预应力混凝土等截面桁架连续梁桥，采用临时支架进行悬臂 浇筑施工，在混凝主浇筑之前先进行布筋，每个节间分两次浇筑完成，对桥梁的施工产生了深远的影响。葡萄牙 的英斯坦罗桥也是变截面预应力验桁架连续梁桥，它使用了双斜杆圆坚杆，主跨达116m，采用悬臂拼装施工，造 型轻巧美观。科威特的巴比延桥在构造、布索、施工等方面很有特色，它使桁架连续梁桥发生了飞跃的变化，该 桥截面型式为等截面空间桁架梁结构，上下弦为板式截面，中间用空间桁杆连为整体，使用逐跨拼装施工；预加 力系统选用体外索，跨中部位钢索设置在下弦之下，并在1/4跨径附近穿过底板弯起，锚具在墩顶截面的上方。
随着计算能力的提高及方法的改进，可计算更大跨径、更高超静定次数的巧架梁桥。在同样跨径的桥梁中， 析架梁桥一般总是人们的首选，因为它有成熟而快捷的计算方法和施工技术作为保证。由于预应力技术的出现， 巧架梁巧的经济性更加显著，人们通过施加预应为筋可使桥梁的材料节省10%以上。
桁架梁桥有着很好的发展前途，桁架的结构型式做的越来越完善。根据文献总结的“桥式最优设计理论”给 出了合理桥式应遵循的若干条准则，其主要观点即认为桁式结构体系是最优桥式结构，无论在中小型桥梁还是在 大跨度桥梁的比选中，都具有极大的竞争力，具有广阔的应用前景。
中国公路学会钢桁架梁技术规程
中国公路学会钢桁架梁技术规程【实用版】目录一、中国公路学会钢桁架梁技术规程简介二、钢桁架梁的定义与分类三、钢桁架梁的结构特点与优势四、钢桁架梁的技术要求与规范五、钢桁架梁的应用案例六、钢桁架梁的未来发展前景正文一、中国公路学会钢桁架梁技术规程简介中国公路学会钢桁架梁技术规程是由中国公路学会发布的一项技术标准，旨在规范钢桁架梁的设计、制造、施工和使用，提高钢桁架梁的质量和安全性能，促进我国钢桁架梁技术的发展。
二、钢桁架梁的定义与分类钢桁架梁是一种由钢材制成的桁架结构梁，主要由上弦杆、下弦杆、腹杆和节点等组成。
根据桁架结构的形式，钢桁架梁可分为简支钢桁架梁、固定钢桁架梁、连续钢桁架梁等。
三、钢桁架梁的结构特点与优势钢桁架梁具有以下结构特点：1.强度高：钢桁架梁的强度高，能够承受大的荷载。
2.刚度大：钢桁架梁的刚度大，能够保证梁的稳定性。
3.自重轻：钢桁架梁的自重轻，可以减轻桥梁的基础负担。
4.施工方便：钢桁架梁的构件简单，施工方便，便于运输和安装。
5.抗风能力强：钢桁架梁的抗风能力强，适用于多风地区。
6.抗震能力强：钢桁架梁的抗震能力强，能够抵御地震等自然灾害。
四、钢桁架梁的技术要求与规范钢桁架梁的技术要求与规范主要包括以下几个方面：1.材料要求：钢桁架梁的材料应符合国家相关标准，具有足够的强度、韧性和耐腐蚀性。
2.设计要求：钢桁架梁的设计应符合国家相关标准，考虑荷载、刚度、稳定性等因素。
3.制造要求：钢桁架梁的制造应符合国家相关标准，保证构件的尺寸、形状和质量。
4.施工要求：钢桁架梁的施工应符合国家相关标准，确保施工质量与安全。
5.验收要求：钢桁架梁的验收应符合国家相关标准，检查梁的尺寸、质量、安全性能等。
五、钢桁架梁的应用案例钢桁架梁在我国的应用十分广泛，如高速公路桥梁、铁路桥梁、市政桥梁等。
其中，某跨江大桥采用钢桁架梁结构，其主跨长度达到 1000 米，是世界上最长的钢桁架梁桥之一。
六、钢桁架梁的未来发展前景随着我国经济的快速发展，基础设施建设需求不断增长，钢桁架梁技术也将得到更广泛的应用。
钢桁梁桥
第六章：钢桁梁桥
第三节：钢桁梁桥的计算
一：概述
荷载作用下钢桁梁实际工作状况
二：主桁架的计算 (一)：自重假定
1、根据已有设计资料估算桁梁自重：
P 1 P 0 k1 0 k0 1
五：联结系的计算 (一)：纵向联结系的计算
1、横向力：
铁路桥下承式桁梁的上、下平纵联单位长度风荷载ku 及k d 可按下式计算： ku 0.4 0.5h 1 0.4 0.2h1 h2 h3 W k d 0.4 0.5h 1 0.4 1.0h1 h2 h3 W
2按杆件的内力计算：
当主桁腹杆内力较小时，《桥规》容许其连接螺栓数可按1.1 倍的杆件内力与75%的杆件净面积强度二者中的大值进行计算。 N n T1
2、弦杆拼接计算：
拼接板上拼接螺栓数量一律按拼接板的承载能力计算。 对于受拉杆件，不论在节点中心或节点外拼接： Aj 1.1A j 对于受压杆件： 1.11 Am 1 0.9 1 Am 在节点中心拼接时： 1.1Am 在节点外拼接时：Am
上式通常采用下列简化形式： p主
式中：li - -杆件长度；l - -主桁架计算跨度； - -钢材密度；
1 a b l
k a p面 b
其中：a
l
i 2
k
l l 式中的a、b为无量纲的数值，仅与结构体系和构造有关，称为桁架的重量指示系数。 对于简支、悬臂和连续桁梁的a和b的数值，可查表求得。
3、腹杆与弦杆间节点板水平截面的法向应力与剪应力检算：
钢桁架桥
2014上海钢桥与组合结构桥梁第七章钢桁梁桥吴冲同济大学桥梁工程系Tel.021－65981817cwu@同济大学桥梁系本科课程同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong 12014上海第一节概述一、钢桁梁的组成1、分类：按桥面位置的不同分为上承式桁梁桥、下承式桁梁桥、和双层桁梁桥2、组成：由主桁、联结系、桥面系及桥面组成（一）主桁它是的主要承重结构，承受竖向荷载。
主桁架由上、下弦杆和腹杆组成。
腹杆又分为斜杆和竖杆；节点分大节点和小节点；节间距指节点之间的距离。
同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong22014上海第一节概述（二）联结系1、分类：纵向联结系和横向联结系2、作用：联结主桁架，使桥跨结构成为稳定的空间结构，能承受各种横向荷载3、纵向联结系分上部水平纵向联结系和下部水平纵向联结系；主要作用为承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载、横向风力、车上横向摇摆力及离心力。
另外是横向支撑弦杆，减少其平面以外的自由长度。
4、横向联结系分桥门架和中横联；主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。
适当调节两片主桁或两片纵联的受力不均。
同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong32014上海第一节概述（三）桥面系1、组成：由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系2、传力途径：荷载先作用于纵梁，再由纵梁传至横梁，然后由横梁传至主桁架节点。
（四）桥面桥面是供车辆和行人走行的部分。
桥面的形式与钢梁桥及结合梁桥相似。
同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong42014上海第一节概述二、主桁架的图式及特点（一）、主桁架的常用类型（二）主桁架的主要尺寸先确定桥梁跨度，再确定主桁架的主要尺寸包括：桁架高度、节间长度、斜杆倾角和两片主桁架的中心距。
1、主桁高度（1/8∼1/10）L（1/7∼1/8）L上承式（1/5.5∼1/8）L（1/7∼1/10）L（1/5~1/6.5）L1/7L下承式多边形桁架平行弦桁架多边形桁架平行弦桁架公路桥铁路桥桥型同济大学吴冲Tongji University, Wu Chong52014上海第一节概述3、斜杆倾角2、节间长度铁路钢桥：中、小跨径的桁架，上承式桁架的节间长度一般为3~6m ，下承式桁架的节间长度一般为6~10m ，跨径较大的下承式桁架节间可达12~15m 。
钢桥设计钢桁架桥PPT课件
• 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
1.20[ ]
• 主力+纵向制动力：设计容许应力为
1.25[ ]
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• 5.5 主桁杆件的截面设计及验算 • 主桁杆件的截面形式主要分成两类： • H 形截面 • 构造简单，易于自动电焊机施焊，焊接变形易控制，工地安装方便 • y-y轴与x-x轴的回转半径相差较大，作为压杆时，容许应力折减大 • 适用于内力不很大或长度不太大的杆件 • 箱形截面 • y-y轴与x-x轴的回转半径相近，作为压杆时，容许应力折减小，抗 扭刚度大 • 缺点是工厂制造较费工，焊接变形较难控制和矫正 • 适用内力很大或长度较长的杆件
• 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
• 偏心弯矩值 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，因而产生弯矩
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• 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
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• 5.2 主桁架几何图式 第13页/共99页
• 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
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• 5.2 主桁架的基本尺寸 • 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。
钢桁架桥梁设计总结讲解
钢桁架桥梁设计总结讲解第一篇：钢桁架桥梁设计总结讲解钢桁架桥梁设计总结区别于混凝土梁部一般设计流程，特编写钢桥设计流程，为初次设计钢梁提供一点参考与设计思路。
一．钢桥设计最终目的：1.确定用最少的钢材但受力最优的杆件截面2.确定传力简洁顺畅的连接方式二．在确定钢桥方案后，一般钢桥包括的计算：钢桥的设计是一个迭代循环的过程，但是截面的选取顺序还是以主桁优先。
1.主桁截面的粗选（初估联结系与桥面后）2.主桁截面的检算3.联结系的检算4.桥面的检算5.主桁、联结系、桥面稳定后的主桁、联结系以及桥面的最终检算6.连接计算（各部分杆件之间的连接方式以及节点板、拼接板、焊缝与螺栓计算）7.预拱度计算及实现方式 8.伸缩缝的计算设计三．主桁的粗选 3.1选取的原则：按照钢材的容许应力为屈服应力的1/1.7确定主桁需要的截面面积，从而粗选主桁截面。
以Q370为例：对于拉杆：拉杆受强度、疲劳控制，应力为370/1.7=217.6Mpa，拉杆应力计算采用扣除螺栓消弱后的净面积，并考虑杆件由于刚接的次应力，所以拉杆杆件需要面积采用：杆件内力/150 对于压杆：压杆受强度、稳定控制，检算稳定时考虑容许应力折减，所以压杆一般由稳定控制。
检算压杆，采用毛面积，粗选截面时压杆杆件需要面积采用：杆件内力/160。
杆件越长截面越小，压杆容许应力折减越多，所以对于长细杆，可以采用压杆杆件需要面积：杆件内力/140。
粗选主桁后，控制大的指标，读取主桁的支反力、刚度条件是否符合规范。
3.2内力控制组合主力：恒载+活载+支座沉降3.3计算模型平面一次成桥模型建模方式：a、cad中导入主桁杆件b、施加荷载，注意二恒的取值，平面一次成桥模型的二恒：（整体二恒+初估联结系+初估桥面）/主桁片数3.4截面迭代用编写好的excel读取midas模型中的主力最大最小轴力迭代截面，迭代次数一般大于3次。
（参考286截面选取excel）按照粗选后的截面，先总体分析主桁的整体受力特性，为下一步主桁截面检算及截面优化修改打下基础。
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（1/8∼1/10）L
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第一节 概述
2、节间长度 铁路钢桥：中、小跨径的桁架，上承式桁架的节间长度一般为3~6m，下承式 桁架的节间长度一般为6~10m，跨径较大的下承式桁架节间可达12~15m。公 路钢桥：节间长度可适当增大。 3、斜杆倾角 斜杆倾角由主桁高度与节间长度的比值决定，有竖杆的桁架的合理倾角为50° 左右；无竖杆的桁架的合理倾角为60°左右。斜杆倾角与桁高、节长有矛盾 时，可在合理范围内进行调整。 4、主桁架中心距 主桁架的中心距离由横向刚度和稳定性决定 ;下承式钢桁梁桥的主桁中心距还应 满足桥梁建筑限界的要求,上承式桁梁桥的主桁中心距还要考虑横向倾覆稳定性 的要求，抗倾覆稳定安全系数不得小于1.3。 在拟定上述尺寸时，要综合考虑各种影响因素，相互协调，尽可能采用标准化 和模数化，目的在于使设计、制造、安装、养护和更换工作简化及方便。
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第二节 桁梁桥构造
一、主桁杆件构造
（一）主桁杆件的截面形式 主桁杆件一般采用双壁式截面，有H形和箱形两种 （二）主桁杆件的外廓尺寸 应考虑下列因素： •同一主桁中各杆件的宽度b必须一致； •上、下弦杆在各节间的高度应尽可能一致 ； •外廓尺寸不宜过大和过小； •制作和操作 空间以及标准化制造 （三）主桁杆件板件厚度 •最小板厚限值； •H形腹板、翼缘厚度及二者的厚度比 ； •局部稳定所需的板件宽厚比； （四）主桁杆件的刚度要求 为了防止过大的挠度和振动，杆件有最大长细比限值。
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第二节 桁梁桥构造
四、联结系构造
（一）横向联结系
(a) 上承式
(b) 下承式
图7.2.18 桥门架与横联的几种图式
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第三节 桁梁桥的计算
一、概述 桁梁桥是由主桁架、平纵联、横联和桥面系组成的空间结构。 空间桁架的结构分析，主要可分为两类。第一类方法是把桁 架作为空间杆系结构，按结构矩阵分析的方法进行。第二类 方法是把空间桁架转换成薄壁闭口截面梁，按弯曲扭转的结 构进行分析 简化计算方法 桁梁桥的简化计算方法是把钢桁梁的杆件内力分析分为两步进行： 第一步，把刚性节点的空间结构分解为纵梁、横梁、主桁、纵联、横联这样一些独 立的平面结构分别进行计算，并假定各节点为铰接的。各平面结构只承受作用于该 结构平面内的荷载，两个平面结构共有的杆件的内力按两个平面结构分别计算出的 内力叠加。 第二步，采用近似方法计算在第一步中没有考虑的节点刚性和结构空间作用的影响。 一般把第一步按铰接平面结构算出的应力称为主要应力或主应力，而把第二步考虑 节点刚性与结构空间作用影响算出的应力称为次应力。
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第二节 桁梁桥构造
（二）节点的基本要求 • 各杆件轴线应尽量在节点处交于一点，如有偏心，应计算偏心影响；对于联 结系杆件偏心影响不大，可不考虑。 • 所需的连接螺栓个数：主桁杆件应按杆件的承载力计算；联结系杆件按杆件 内力计算。 • 杆件进入节点板的第一排螺栓数，可适当少布置几个，以减少杆件的截面削 受 弱。 力 • 弦杆在节点中心中断时，一般均需添设弦杆拼接板。 • 所有杆件应尽量向节点中心靠拢，连接螺栓应布置紧凑，使节点板平面尺寸 小些，也有利于降低节点刚性次应力和增加节点板在面外的刚度。 • 为了加强节点板在面外的刚度、屈曲稳定和抗碰撞能力，必要时得在节点板 的自由地段设置加劲角钢或隔板。 制 造 、 安 装 和 养 护 • • • • • 节点板形状应简单端正，不得有凹角。 标准设计的节点板。 同一杆件两端的螺栓排列应尽量一致。 应避免不同平面内的栓钉钉头发生冲突。所有工地安装螺 栓的位置，均应考虑施工时螺栓扳手工作的空间。 节点内不得有积水、积尘的死角及难于油漆和检查的地方。
纵梁 剖面
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第二节 桁梁桥构造
二、桥面系梁格构造与连结
横梁立面 铁路桥横梁的高度一般是其跨度的1/4~1/6
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第二节 桁梁桥构造
二、桥面系梁格构造与连结
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我国钢桁梁主桁杆件的宽 度b有460、600、720mm 等三种；高度h有260、 440、600、760、920、 l100mm等多种
第二节 桁梁桥构造
二、桥面系梁格构造与连结
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，见图7.2.2、图7.2.3、图7.2.4
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第一节 概述
（二）联结系 1、分类：纵向联结系和横向联结系 2、作用：联结主桁架，使桥跨结构成为稳定的空间结构，能承受各种横向荷载 3、纵向联结系分上部水平纵向联结系和下部水平纵向联结系；主要作用为承受 作用于桥跨结构上的横向水平荷载、横向风力、车上横向摇摆力及离心力。另外 是横向支撑弦杆，减少其平面以外的自由长度。 4、横向联结系分桥门架和中横联；主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。适 当调节两片主桁或两片纵联的受力不均。
I
活动纵梁 板 纵梁短伸臂 铰 I 纵梁短伸臂
(a)未设断缝时纵横梁变形
(b)设置断缝后纵横梁变形
≤80m
≤80m
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第二节 桁梁桥构造
三、节点构造
钢桁梁的节点既是主桁杆件交汇的地方，也是纵、横联杆件及横梁连接于主桁的 地方，它连结位于主桁、纵联、横联三个正交平面内的杆件，构造比较复杂。 （一）节点构造形式 1.外贴式节点
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第二节 桁梁桥构造
三、节点构造－节点构造形式
2. 内插式节点
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第二节 桁梁桥构造
三、节点构造－节点构造形式
3.全焊节点
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四、联结系构造
（一）纵向联结系
制动联结系
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第二节 桁梁桥构造
四、联结系构造
（一）纵向联结系
图7.2.17 下平纵联上板铰示意图
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纵梁立面 铁路桥纵梁的高度一般是其跨度的1/7~1/8
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二、桥面系梁格构造与连结
纵梁平面
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第二节 桁梁桥构造
二、桥面系梁格构造与连结
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第一节 概述
三、连续桁梁及悬臂桁梁桥 1、连续桁架梁 跨度大于120m的多孔桥，采用连续桁梁桥较为合理 。 优点：比简支梁节省约8~10%的钢材 ；竖向及横向刚度均比简支梁大 ；内力 分布更趋合理 ，破坏性小易修复。 结构布置：每联跨数是两跨或三跨，极少超过五跨 ；二孔连续梁应做成等跨 的。三孔时为使各孔弯矩平衡，跨度的合理比例是7:8:7。但为了美观，特别 是遇到两联以上的长桥时，也常采用等跨布置 。 梁高:通常为跨度的1/7~1/8, 支座处可适当加高。 2、悬臂桁梁
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第二节 桁梁桥构造
四、联结系构造
（一）纵向联结系
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第二节 桁梁桥构造
四、联结系构造
（一）纵向联结系
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第一节 概述
（三）桥面系 1、组成：由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系 2、传力途径：荷载先作用于纵梁，再由纵梁传至横梁，然后由横梁传至主桁架 节点。 （四）桥面 桥面是供车辆和行人走行的部分。桥面的形式与钢梁桥及结合梁桥相似。
第七章 钢 桁 梁 桥
Qingtian Su Tongji University, Shanghai, China
第一节 概述
一、钢桁梁的组成 1、分类：按桥面位置的不同分为上承式桁梁桥、下承式桁梁桥、和双层桁梁桥 2、组成：由主桁、联结系、桥面系及桥面组成
（一）主桁 它是的主要承重结构，承 受竖向荷载。 主桁架由上、下弦杆和腹 杆组成。腹杆又分为斜杆 和竖杆； 节点分大节点和小节点； 节间距指节点之间的距离。
组合跨 锚跨 悬跨 锚跨
•一般伸臂长与锚跨之比为1/4~1/3 ； •组合跨与锚跨之比按1.1~1.4为宜 •对于挂梁及锚梁的跨中部分高度约 为跨度的1/6.5~1/7
铰
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第二节 桁梁桥构造