开敞式钢桁梁桥的设计

采用 Q345qDo 钢桁梁桥采用分段吊装的方案，其中主桁在
工厂分节段制作,运输至现场,搭设临时墩进行吊
装施工。临时墩的设置需满足水务、航道部门的要
求，并结现场 吊装
。
3结构分析
3.1静力分析 采用midas Civil建立单幅桥空间计算模型，并
根据现行公路钢桥设计规范进行 KJ 4〜| 1。）。
图9基本组合下横梁上缘应力图（单位：MPa）
54桥梁结构
D01:10.16799/j.cnki.csdqyfh.2019.08.017
城市道桥与防洪
2019年8月第8期
开敞式钢桁梁桥的设计
张强，李京，马晓刚，孔令熙
（上海浦东建筑 研究 有
， 市201204）
摘要：钢桁架桥因其受力明确、建筑高度低、施工周期短等优势，在城市跨节点桥梁中具有较高的竞争力，开敞式钢桁架
多个平面钢桁架连形成的
腹式 结
构。与实腹梁相比，具有 度大、通透性好、钢量
省、造以及拼装方便等优点。当城市桥梁由
收稿日期：2019-01-17 作者简介:张强（1981—），男，硕士，高级工程师，从事桥梁 设计工作。
图1惠新港桥效果图
空受时，可采 承式结构，有降梁高。
钢桁架立面刚劲有力，
车视野开阔,在
桥更兼具通透性良好、节点构造简单等特点。结合工程实例，研究了开敞式钢桁架桥的静力、稳定性以及抗震性能,并分析
了桥面系小纵梁对横梁受力特性的影响。由此得出一些有益的结
式简梁桥结构高度较低、 性较好；开敞式
桁梁桥结构受力较好、度较、空间稳定满足要求、抗震性能好;桥面系小纵梁可增 端横梁的恒载分配比例，高中横
结构
取消了上平纵联，另外采用了造型美
的华伦桁架，
性较好。工程 力求
将桁架桥这一传统桥型以崭的姿态呈现在人们
面前，在继承中 现创，得造型更生 现代,
更加 合在城市桥梁中的 。
2.2结构设计
主桥上部结构采 65 m下承式简支钢桁架
桥，主桁 棉华伦桁架，主桁高度 6.4 m,高跨
比约 1/10, i桁架中心 距为16 m（见图2）。
图10基本组合下横梁下缘应力图（单位：MPa）
作用下，结
最
为184.8 MPa,
1.1 X 184.8 MPav270 MPa，满足规范要求。
作用下结 最
为 29.4 mm,
29.4 mmv!/500二130 mm,结构刚度满足规范要求 （见图11、图12）。
图11恒载竖向挠度（单位：##）
图4主桥计算模型图 图5基本组合下上弦杆最大应力图（单位：MPa）
.24400 • … _5OO00
]
，亠13300=4
一
一…|
二|ห้องสมุดไป่ตู้
I丄080灌注桩 桩长46m
—0880灌注桩| —桩
—44. 317
| : |
I 円心迄；丄
-44. 017
图2惠新港主桥总体布置图（单位：##）
20 25OO20522o 2220 000
栏
Ip 杆奁杆
防 撞
20000 11500
机动车道
主桁架中，上、弦杆均采 箱形结构，上弦
杆截面高度0.8 m,下弦杆截面高度1.3 m。节 长
度 6.4 m,主桁架 弦杆 每3.2 m 一横
梁，横梁高度1・3 m,弦杆 板水平，横梁下翼缘 采 2%单横见图3）。
桥面系采正交异性钢桥面板，顶板 2.0%
单向横。钢桥面板顶板厚14 mm,I
采
2019年8月第8期
，单桥 20 m。
2结构设计
2.1桥型方案
E
，河口宽50m,通
30 m,梁
高小 7.8 m。
的 ，桥梁 一跨 ， 中
。
由
的桥
较，
桥
梁
中、造
，优桥梁结构角
度出，
桥结构高度 小。因此节
点
单跨65 m的简 钢桁梁结构，可有
桥梁两端 的度，
时确保交叉方案合理，实现交通出便捷性与
安性（见图1）。 桁架桥在桥梁结构中的应 十分广泛，是由
城市道桥与防洪
桥梁结构55
伸缩缝
65PJ桁架梁
100mm"青混凝土铺装 2mm防"戻 10 OmmJ筋混凝土 1300mmJ桁架
伸缩缝
8.128 3.30最高通航水位8.198冒
'-o. 0
-~,----------- 040 ---------- .~I
,
|
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1'
1L.__1_2__3_0_0_0_出 __ ・
防豊
图6基本组合下下弦杆上缘应力图（单位：MPa） 图7基本组合下下弦杆下缘应力图（单位：MPa） 图8基本组合下中腹杆最大应力图（单位：MPa）
用U形加劲肋，&形加劲肋标准间距为600 mmo 人行道处采用板肋。上、下弦杆，端横梁及最外侧
斜腹杆采用钢箱截面,其余腹杆、中横梁采用工字
截面。桁架节点采用全焊接整体节点方案，钢材均
梁的活载横分配。
关键词：开敞式钢桁梁;稳定性分析;抗震分析;小纵梁
中图分类号：U442.5
文献标志码：B
文章编号：1009-7716（2019）08-0054-03
1概述
此建
S32,
路，全长5.9 km,红线宽度45 m。道路等级为一级
，桥梁载等
-1 。其中跨 新
节点 单跨65 m的 式简钢桁梁桥，
2015）进行验算，上弦杆及腹杆的稳定均满足要 求。
3.3抗震分析
中地
数
GB 18306—
2015）及
桥
CJJ 166—
2011 ，该 的
为 7 ，地
为0.1g，
分为 ，
采用A ，地型为；，地
期为
0.75 *，桥梁结构阻尼比取0.02。采用midas Civil建
立钢桁架桥 分析算模型， 13所示。
图12活载竖向挠度（单位：##）
3.2稳定性分析
桁架桥分为整体
部,
整体
56桥梁结构
城市道桥与防洪
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稳主要表现为面内失稳和面外失稳。该桥为开敞 式桁架结构，面外的侧倾失稳问题需引起足够重 视。弹性稳定系数采用midas空间模型进行屈曲分 析，同时局部稳定不应先于整体稳定发生,按照最 不利作用得到结果汇总见表1o
图13抗震计算模型
主
桥均采用
模。
和
采用弹性 中的 性模 ，
按
体模 ，
中 同 采用弹性 中的
性模。二期
均
式
上。
进行内 分析， 采用
6
的弹
进行模 ， 系数 m 定，
较 2.0 x 106，进行E2地震作用分析时,
表1临界荷载系数
屈曲模态
临界荷系数
失稳式
1
11.25
面外
2
14.34
面外
3
15.21
面外
桁架前三阶均为面外失稳，第一阶面外稳定
系数为18.7，说明该桥型的面内稳定性较好，同时 局部稳定不先于整体稳定发生，整体稳定系数满
足不小于4的要求。
同时桁架桥的受压杆件失稳问题也不容忽
视，根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-