钢桁架梁桥苏庆田.pdf

Qingtian SuTongji University, Shanghai, China第七章 钢 桁 梁 桥第七章 钢 桁 梁 桥2013-11-4Tongji University, Qingtian Su1第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述2013-11-4Tongji University, Qingtian Su2第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述2013-11-4Tongji University, Qingtian Su3第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述2013-11-4Tongji University, Qingtian Su4第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述2013-11-4Tongji University, Qingtian Su5第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述一、钢桁梁的组成一、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、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;按照上下弦杆的位置分为平行弦桁架和折线形桁架；按照荷载类型不同分为铁路桁梁桥和公路桁梁桥。

按照上下弦杆的位置分为平行弦桁架和折线形桁架；按照荷载类型不同分为铁路桁梁桥和公路桁梁桥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2013-11-4Tongji University, Qingtian Su6第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述（二）联结系（二）联结系 1、分类：纵向联结系和横向联结系、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、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2013-11-4Tongji University, Qingtian Su7第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述（三）桥面系（三）桥面系 1、组成：由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系、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（四）桥面 桥面是供车辆和行人走行的部分桥面是供车辆和行人走行的部分2013-11-4Tongji University, Qingtian Su8第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述二、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、主桁高度（（1/8∼ ∼1/10））L（（1/7∼ ∼1/8））L上承式上承式（（1/5.5∼ ∼1/8））L（（1/7∼ ∼1/10））L（（1/5~1/6.5））L1/7 L下承式下承式多边形桁架多边形桁架平行弦桁架平行弦桁架多边形桁架多边形桁架平行弦桁架平行弦桁架公路桥公路桥铁路桥铁路桥 桥型桥型2013-11-4Tongji University, Qingtian Su9第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述3、斜杆倾角、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、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，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，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公 路钢桥：节间长度可适当增大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° 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、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2013-11-4Tongji University, Qingtian Su10第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述三、连续桁梁及悬臂桁梁桥三、连续桁梁及悬臂桁梁桥1、连续桁架梁 跨度大于、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 。

的多孔桥，采用连续桁梁桥较为合理 2、悬臂桁梁优点：比简支梁节省约、悬臂桁梁优点：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 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:通常为跨度的通常为跨度的1/7~1/8, 支座处可适当加高支座处可适当加高锚跨悬跨锚跨组合跨铰•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 2013-11-4Tongji University, Qingtian Su11第二节第二节第二节第二节 桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造一、主桁杆件构造；二、桥面系梁格构造与连结三、节点构造四、联结系构造一、主桁杆件构造；二、桥面系梁格构造与连结三、节点构造四、联结系构造2013-11-4Tongji University, Qingtian Su12第二节第二节第二节第二节 桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造一、主桁杆件构造一、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（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形和箱形两种形和箱形两种我国钢桁梁主桁杆件的宽 度我国钢桁梁主桁杆件的宽 度b有有460、、600、、720mm 等三种；高度等三种；高度h有有260、、 440、、600、、760、、920、、 l100mm等多种（二）主桁杆件的外廓尺寸应考虑下列因素：等多种（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（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（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。

2013-11-4Tongji University, Qingtian Su13第二节第二节第二节第二节 桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造二、桥面系梁格构造与连结二、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 纵梁立面铁路桥纵梁的高度一般是其跨度的纵梁立面铁路桥纵梁的高度一般是其跨度的1/7~1/82013-11-4Tongji University, Qingtian Su14第二节第二节第二节第二节 桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造二、桥面系梁格构造与连结二、桥面系梁格构造与连结纵梁平面纵梁平面2013-11-4Tongji University, Qingtian Su15第二节第二节第二节第二节 桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造二、桥面系梁格构造与连结二、桥面系梁格构造与连结纵梁 剖面纵梁 剖面2013-11-4Tongji University, Qingtian Su16第二节第二节第二节第二节 桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造二、桥面系梁格构造与连结二、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横梁立面铁路桥横梁的高度一般是其跨度的1/4~1/62013-11-4Tongji University, Qingtian Su17第二节第二节第二节第二节 桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造二、桥面系梁格构造与连结二、桥面系梁格构造与连结纵、横梁的连接形式纵、横梁的连接形式(a)(b)(c)横梁与主桁连接形式横梁与主桁连接形式(a)(b)(c)2013-11-4Tongji University, Qingtian Su18第二节第二节第二节第二节 桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造二、桥面系梁格构造与连结二、桥面系梁格构造与连结纵梁断缝纵梁断缝 对于跨度大于80m的简支桁梁，一般在跨中的一个节间内应设有纵梁断缝。

II活动纵梁安装时临时连接孔纵梁短伸臂II活动纵梁纵梁短伸臂板铰(a)未设断缝时纵横梁变形(b)设置断缝后纵横梁变形≤80m≤80m2013-11-4Tongji University, Qingtian Su19第二节第二节第二节第二节 桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造三、节点构造三、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2013-11-4Tongji University, Qingtian Su20第二节第二节第二节第二节 桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造桁梁桥构造三、节点构造三、节点构造1.外贴式节点（一）节点构造形式外贴式节点（一）节点构造形式2013-11-4Tongji University, Qingtian Su21第二节。