现代钢桥--概论

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1、概论授课老师：张大英概论内容钢桥的主要结构形式与受力特点钢桥设计的一般原则与计算要求212CompanyLogo钢桥的主要结构形式与受力特点1国内外钢桥的发展状况钢桥的主要特点(1)优点抗拉、抗压、抗剪强度高，可承受拉、压、弯、剪，相对自重轻，跨越能力大制造、安装方便，施工快韧性、延性好，易于修复和更换材料的可回收、利用1234钢桥的主要结构形式与受力特点1CompanyLogo缺点行车时，噪声、振动大易腐蚀12疲劳3影响钢材疲劳的主要因素：(1)钢材品质(2)荷载性质(3)应力状态(4)连接的构造与方法(5)构造细

2、节(1)选用足够韧性的钢材(2)避免应力集中(3)避免截面的急剧变化(4)避免隅角如：箱型结构横隔板需要开孔，并要满足人员通过的最小尺寸要求保证结构的可维护性(3)避免存在未栓和或未焊合的接触部分，防止形成细缝吸水；(4)避免小坑和凹槽的存在，形成积水，可能积水的部位，要开泄水孔。措施：(1)设计使用期内需多次除锈、除旧漆、重新涂装；(2)所有可能腐蚀的部位都必须有足够的空间和人行通道；CompanyLogo结构与受力一般做成薄壁结构稳定问题局部失稳结构刚度小限制杆件长细比限制挠度限制钢桥宽跨比疲劳因素构件和连接拉应

3、力大小发生变化时，考虑疲劳的影响；出现拉应力交替变化时，要考虑疲劳的影响。连接用高强螺栓或工地焊接拼装12345国内外钢桥的发展状况钢桥结构与受力(2)CompanyLogo返回CompanyLogo钢桥设计的一般原则与计算要求2一般要求和原则(1)钢桥是高强、轻型薄壁结构，刚度相对较小，变形和振动比混凝土桥大，因此，需要保证足够的整体刚度。规范对由汽车荷载引起的竖向挠度容许值作了规定。1结构形式中国公路桥规中国铁路桥规日本公路美国公路简支桁梁L/800L/900L/600——连续桁梁边跨连续桁梁中跨L/800L/9

4、00L/600——L/800L/750L/600——简支或连续板梁L/600L/800L/500L/800梁的悬臂端部L/300——L/300L/300斜拉桥L/400——L/350——悬索桥L/400——L/400——L：计算跨径或悬臂长度CompanyLogo恒载挠度较大时，桥跨结构应设预拱度。234钢桥成型后，桥面线性尽可能与线路设计线性一致公路钢桥规范:结构重力产生的竖向挠度：静活载产生的竖向挠度：,应设预拱度s，考虑焊接产生的结构变形保证必要的横向刚度防止钢桥的横向失稳和过大的横向振动一般从构造和结构尺寸两

5、方面保证结构的横向稳定钢桥跨长：桥宽：要验算横向稳定一般稳定系数不小于1.34保证必要的横向刚度防止钢桥的横向失稳和过大的横向振动一般从构造和结构尺寸两方面保证结构的横向稳定5施工过程中，满足应力和变形的要求公路钢桥规范：施工验算，起顶设施及结构本身都应按起顶重力增加30%3考虑焊接产生的结构变形公路钢桥规范:公路钢桥规范:CompanyLogo6对构件应规定钢板和型钢的最小厚度将轧制负公差、运营过程中的锈蚀影响考虑在内除临时结构和钢桥面板的闭口加劲肋结构各部分截面最小尺寸为：※主梁、行车系、联结系用钢板或型钢肢厚度

6、8mm※节点板、焊接梁腹板用钢板或纵梁与横梁及横梁与主梁连接用角钢肢厚度10mm※填板厚度4mm※不考虑受剪部位，轧制型钢的肢厚或腹板厚可小于8mm公路钢桥规范:7焊接板梁板厚不小于10mm保证腹板稳定、减小残余应力8主梁、行车系或联结系板厚不小于8mm保证最小宽厚比9非受力构件填板板厚不小于4mmCompanyLogo钢桥的设计计算方法(2)设计方法1容许应力设计法半概率极限状态设计法以弹性理论为基础，设计准则：容许应力设计法:——结构标准荷载的计算应力，不考虑荷载组合系数——设计规范规定的容许应力，钢桥结构：——

7、钢材屈服强度1.7——综合安全系数——不同荷载组合的容许应力提高系数缺点：主要依赖经验，不能反映不同荷载的统计特性设计方法1CompanyLogo根据不同荷载、材料与构件的统计特性，采用分项安全系数表示，故又称为荷载抗力分项系数设计法：承载能力极限状态概括地表达为：半概率极限状态设计法:——分别为恒载、主要可变荷载、其他可变荷载的标准荷载产生的荷载效应——材料强度标准值——其他可变荷载的荷载组合折减系数a——构件截面几何修正系数——结构重要性系数——分别为恒载、主要可变荷载、其他可变荷载的分项系数——材料强度分项系数

8、CompanyLogo结构内力计算原则2内力计算1变形计算2桥跨结构计算3桥梁结构的空间作用4按弹性受力分析按构件毛截面计算（忽略孔）分为若干个平面系统（考虑各个平面系统的共同作用和相互影响）采用荷载横向分布系数CompanyLogo结构构件的强度计算3公路钢桥规范一些主要公式计算应力的种类构件受力计算公式公式编号法向应力轴心受拉（1-3-3）