钢箱梁桥概述

钢箱梁桥概述
钢箱梁桥是指主梁为薄壁闭合截面形式的梁桥，主梁常称为箱形截面梁或箱形梁。

箱形梁不但可做为梁式桥的主梁形式，而且是其他大跨度桥梁，如悬索桥、斜拉桥所经常采用的主梁形式。

在结合梁桥中钢梁也经常采用钢箱梁形式，如图4.1和图4.2分别表示公路和铁路桥梁中采用钢箱梁的一些构造形式。

构成箱梁的顶板、底板和腹板，其厚度与高度或宽度相比非常小，为了保证其受力性能，必须配置一定数量的加劲构件(如加劲肋和横隔板)。

箱形梁桥与桁梁桥相比有以下几个显著的优点：
1.重量轻、省钢
由于箱形梁更能有效地发挥钢板的承载能力，因此，采用正交异性钢桥面板和用薄钢板作梁肋与底板的箱形梁，比桁梁桥节省钢材20％左右，跨径愈大愈节约。

并由于上部结构的自重减轻，桥梁下部结构造价一般可降低5％～15％。

2.抗弯和抗扭刚度大
这是由闭合空心截面的特性所决定的，在材料数量相同时可较其他截面形式提供更大的抗弯和抗扭刚度，故特别适用于曲线桥和承受较大偏心荷载的直线桥。

3.安装迅速，便于养护箱形梁可以在工厂制成大型安装单元，从而减少工地连接螺栓数量。

在施工时便于纵向拖拉或用顶推法架设。

箱形梁结构简单，油漆方便，且由于内部为闭合空间，更容易抗锈蚀。

4.适宜于做成连续梁
这是由于其截面形式能提供几乎相等的承受正、负弯矩的能力。

5.结构新颖，外形简洁、美观
我国在20世纪80年代发展了钢箱梁结构，1982年在陕西安康建成跨径为176m的箱形截面栓焊结构铁路斜腿刚架桥，仍是目前该种桥型铁路桥的世界纪录，1984年，在广东建成了采用正交异性桥面板栓焊结构的钢箱梁桥。

进入21世纪以来，钢箱梁在公路桥梁中得到了更大的发展，如北京五环路京山立交桥，其中跨越京山铁路的第7～9孔采用48m 十72m+48m的钢混组合连续箱形梁；西安后围寨立交B、C匝道桥各有四跨一联等截面单箱多室全焊接钢箱梁；京九线蕲春站增建旅客人行天桥，纵向长56.68m，主桥长33m，宽4.5m，梁高1.25m，为焊接双室箱形截面；济南市高架路钢桥也采用钢箱梁结构形式，该桥主桥跨径为30m+40m+30m，最大宽度19.70m，标准桥宽18.50m，主桥净高不小于5.5m，全桥由3跨连续4箱单室钢箱梁与现浇混凝十桥面组合梁组成，钢箱梁为变截面，梁间用横隔板与跨中、支座和1／4跨径横向联系，并与20cm厚的钢筋棍凝土组成桥的受力面；哈尔滨尚志大桥是贯通尚志大街和海城街的高架桥，主桥为50.45m+55m+50m+50.45m的四跨连续钢箱梁；上海南汇海港新城至洋山深水港朗东海大桥为单索面结合梁斜拉桥，跨度分布为73m十132m+420m+132m+73m，桥面柔为混凝土钢箱形结合梁。

铁路方面，秦沈客运专线上的丁香特大桥是一座双曲线(在竖，横断面上均存在曲线)钢桥，为3联40m+50m+40m的双线铁路、上承式曲线钢混组合连续梁，铁路连续组合梁在我国尚属于首次，该桥钢梁截面由两个u形单箱梁和一个工字形横梁组成。

第5章下
承式简支栓焊钢桁架桥。

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，其中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，本章将详细讨论下承式简支栓焊钢桁架桥的组成、作用及上部结构的设计方法。

下承式简支栓焊钢桁架桥由主桁架、联结系、桥面系、制动联结系、桥面、支座及墩台等几个主要部分组成。

(1)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。

主桁杆件交汇处称为节点，有斜杆交汇的节点称为大节点，其受力及构造较复杂，节点板尺寸也较大；仅有竖杆和弦杆交汇的节点，称为小节点，其受力及构造简单，节点板尺寸较小。

大节点左右弦杆的内力不等，截面也不尽相同，通常弦杆在大节点中心或节点旁是断开的；小节点左右弦杆内力相等，截面相同，故弦杆在小节点处不必断开。

节点之间的距离称为节间长度，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，我国中等跨度钢桁架标准设计中的节间长度取为8m。

(2)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横向联结系设在桥跨结构的横向平面内，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。

桥门架设在主桁架端斜杆平面内，中间横联设在主桁架竖杆平面内，若主桁架没有竖杆时，中间横联可设在主桁架中间斜杆平面内。

对于钢桁架桥，中间横联的间距不大于两个节间。

中间横联的作用是增加钢桁架桥的抗扭刚度，当桥跨结构受到不对称的竖向荷载和横向荷载时，中间横联还可适当调节两片主桁或两片纵向联结系的受力不均匀性。

横向联结系犹如上、下平纵联间的一些弹性支承，理论分析和试验表明，上平纵联所承受的横向荷载，绝大部分是通过端横联或桥门架传给支座的，仅有一小部分通过中间横联传至下平纵联，因此，桥门架或端横联所受的力要比中间横联大得多。

(3)桥面系，由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系组成，主要承受并传递竖向荷载和纵向荷载。

纵梁之间的联结系将两片纵梁联成整体，纵梁间距通常为2m。

下承式钢桁架桥的桥面系位于主桁的下平纵联平面上，为了争取较小的建筑高度，下承式钢桁架桥的纵梁和横梁通常布置在同一平面上。

(4)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。

对跨度不超过48m的桥，允许不设制动撑架。

(5)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。