学习教学教案第六章_简支钢板梁和钢桁梁桥.ppt

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1、第六章简支钢板梁和钢桁梁桥内容：第一节钢桥概述第二节钢板梁桥第三节简支钢桁梁桥第四节钢桥制造及架设第一节钢桥概述铁：工业纯铁：含碳量通常在0.008%以下生铁(或铸铁)：含碳量通常在2.11%~5%，根据碳的存在形式，生铁分为白口铁（碳化物）和灰口铁（石墨）钢：含碳量通常在2.11%以下的合金。以上各类铁金属材料的分类标准各国并不一致钢材的优点:1抗拉、抗压和抗剪强度均较高:减小截面尺寸，重量较轻，建筑高度较小2材质较为均匀:强度变异性不大，容许应力较高3明显的屈服台阶:结构在破坏前发生显著变形，发出预警因此，钢桥具有很大的跨越能力和良好的使用功能钢桥的基本特点是：①桥梁构件特别适合用工

2、业化方法来制造，便于运输，工地架设或安装(erection)速度快，施工工期较短；②在受到损伤后，易于修复和更换；③普通钢材的耐候性差、易锈蚀，铁路钢桥采用明桥面时噪声大，维护费用较高，材料价格较高。1上承或下承式简支钢板梁多用于中小跨度的铁路桥2上承或下承式简支(或连续)钢桁架梁常用于较大跨度铁路桥(通常在60-200m跨度以内)3钢斜拉桥常用于大跨度在公路桥4钢悬索桥常用于大跨度在公路桥5钢-混凝土结合梁桥多用于城市桥梁本章主要介绍铁路桥一钢桥所用的材料钢桥所用的钢种主要是低碳钢和低合金钢两类。低碳钢是指含碳量为0．03％一0．25％的钢；低合金钢是指各种合金元素总含量不超过3％的钢

3、。用来制造钢桥的钢又称桥梁钢，可视其为结构钢的一种。所选用的钢材，既要能适应制造工艺要求，又要能满足使用要求。钢的化学成分：指钢中的各种合金元素的多少。合金元素有碳、锰、硅等，强度较高的钢还包含微量元素铬、镍、钒、铌、氮等。有害杂质为硫、磷，其含量需加以限制。钢的主要力学性能指标有强度、延伸率、断面收缩率、冷弯和冲击韧性。(1)强度强度指标是弹性极限、屈服强度(或屈服点)极限强度。(2)变形包括延伸率、断面收缩率、冷弯。(3)韧性钢材的韧性包括冲击韧性和断裂韧性，指钢材在塑性变形和断裂全过程中吸收能量的能力，是钢材强度和塑性指标的综合表现。脆性转变温度时的冲击值是桥梁用钢的低温冲击要求标

4、准值。(4)疲劳动荷载作用下，结构存在微小的缺陷而导致应力集中，这些潜在裂源点容易产生裂纹。循环次数的增加，裂纹会逐渐扩展，最后导致钢桥断裂。这种现象称为疲劳。结构出现肉眼可见裂纹前能承受荷载循环作用的次数(通长为200万次)，工程上称为结构或材料的疲劳寿命。影响钢桥疲劳寿命的因素很多，材质是重要的因素之一。按以前的习惯叫法：我国桥梁用钢系列按屈服点大致分成三级。240MPa级的有3号钢(A3q)、16桥(16q)；340MPa级的有16锰桥(16Mnq)、14锰铌桥(14MnNbq)；420MPa级的有15锰钒氮桥(15MnVNq-A，-B，-C)碳素钢，按其质地软硬程度，从1—7，

5、分为7个号，号码越大者越硬。还按供货条件，只保证机械性能者用A(或甲)表示，只保证化学成分者用B(或乙)表示，对机械性能和化学成分均需保证者用C(或特)表示。桥梁钢，还在钢号后加一个q(或桥)字。对于低合金钢，是先列平均含碳量(以0．01％为单位)，然后依次列出其主要合金元素。若某合金元素平均含量不大于1．5％，在该元素之后就不加数字，若某合金元素平均含量是1．5％一2．5％，就在该元素之后加注2字。按现行标准，牌号表达方式为：以代表屈服强度的拼音字母“Q”开头，后接屈服强度(以MPa为单位)，再接表示质量等级、脱氧方法等的符号。低碳钢有Q195、Q215、Q235、Q255及Q275共

6、5种，常用者是Q235(即A3钢)。质量等级分为A、B、C、D，共4级。对于A级，无韧性要求；对于B、C、D，均需用夏比V形缺口(CharpyV-notch)试件做冲击试验。低合金高强度结构钢，计有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460；常用者是Q345(即16Mn钢)。质量分为A、B、C、D、E共5级。对于A级，无韧性要求；对于B、C、D、E，均需用夏比(V形缺口)试件做试验。对桥梁钢，另行制订了国标<<桥梁用结构钢》，常用者为Q345q系列钢(C、D、E三个等级)。除碳素钢和低合金钢外，低合金超高强度钢(HighStrengthSteel,简称HSS)，其屈服强度大于700

7、MPa。耐候钢(weatheringsteel)高性能钢(HighPerformanceSteel，简称HPS)它不仅保持了较高的强度，而且在材料的抗腐蚀和耐候性能、可焊性、抗断裂和疲劳性能等方面都比传统钢材有明显的提高和改善。有些国家(包括我国)也曾试用铝合金和玻璃钢作建桥材料，特点是重量轻，耐腐蚀性好，但弹性模量和强度低，造价高。二、钢桥的连接钢桥连接有铆接、焊接和高强度螺栓连接(栓接)三种1．铆接(rivetconnectio