我认识的钢桁梁桥

摘要介绍钢桁梁桥的组成、构造、计算等内容，以及本人对钢桁梁桥的浅见

1 概述

钢桁梁桥可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式，结构整体上为梁的受力方式，即主要承受弯矩和剪力的结构。

1.1基本组成

钢桁梁桥可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式，结构整体上为梁的受力方式，即主要承受弯矩和剪力的结构。下图1.1-1为下承式钢桁梁桥的基本组成情况。

图1下承式钢桁梁桥的基本组成情况

1.主桁

主桁是钢桁梁桥的主要承重结构，最常采用的是平面桁架，在竖向荷载作用下其受力实质是格构式的梁。主桁由上弦杆、下弦杆和腹杆组成。

2.联结系

1)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

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。

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。

3.桥面系

1)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。

4.制动联结系

制动联结系也称为制动撑架，设置在于桥面系相邻的平纵联的中部，通常由四根杆件组成。作用是将纵梁上的纵向水平制动力传至主桁，以减小制动力对横梁的不利影响。

5.桥面、支座及墩台与其它桥梁相似。

1.2 主桁架的图式及特点

1.主桁架的常用类型

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3~6m，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12~15m。公路钢桥：节间长度可适当增大。

3)斜杆倾角

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。

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 ;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1.3。

1.3 连续桁梁及悬臂桁梁桥

1.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。

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。梁高:通常为跨度的1/7~1/8, 支座处可适当加高。

2.悬臂桁梁

图3悬臂梁桥跨

●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

2桁梁桥构造

2.1主桁杆件构造；

1.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

2.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

3.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；

4 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

2.2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4、图5、图6

图4纵梁立面

图5纵梁侧面

图6纵梁平面

2.3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。

1.节点构造形式

1)外贴式节点

图7外贴式节点

2)内插式节点

图8上弦杆的节点构造

图9上弦杆锐角部支点的节点构造

3)全焊节点

图10stuttgart-vaihingen桥的节点构造

2．节点的基本要求

受力上：

●各杆件轴线应尽量在节点处交于一点，如有偏心，应计算偏心影响；

对于联

●结系杆件偏心影响不大，可不考虑。

●所需的连接螺栓个数：主桁杆件应按杆件的承载力计算；联结系杆

件按杆件内力计算。

●杆件进入节点板的第一排螺栓数，可适当少布置几个，以减少杆件

的截面削弱。

●弦杆在节点中心中断时，一般均需添设弦杆拼接板。

●所有杆件应尽量向节点中心靠拢，连接螺栓应布置紧凑，使节点板

平面尺寸小些，也有利于降低节点刚性次应力和增加节点板在面外

的刚度。

●为了加强节点板在面外的刚度、屈曲稳定和抗碰撞能力，必要时得

在节点板的自由地段设置加劲角钢或隔板。

制造、安装与养护

●节点板形状应简单端正，不得有凹角。

●标准设计的节点板。

●同一杆件两端的螺栓排列应尽量一致。

●应避免不同平面内的栓钉钉头发生冲突。所有工地安装螺

●栓的位置，均应考虑施工时螺栓扳手工作的空间。

●节点内不得有积水、积尘的死角及难于油漆和检查的地方。

3桁梁桥的计算

3.1概述

桁梁桥是由主桁架、平纵联、横联和桥面系组成的空间结构。空间桁架的结构分析，主要可分为两类。第一类方法是把桁架作为空间杆系结构，按结构矩阵分析的方法进行。第二类方法是把空间桁架转换成薄壁闭口截面梁，按弯曲扭转的结构进行分析。

简化计算方法桁梁桥的简化计算方法是把钢桁梁的杆件内力分析分为两步进行：

第一步，把刚性节点的空间结构分解为纵梁、横梁、主桁、纵联、横联这样一些独立的平面结构分别进行计算，并假定各节点为铰接的。各平面结构只承受作用于该结构平面内的荷载，两个平面结构共有的杆件的内力按两个平面结构分别计算出的内力叠加。

第二步，采用近似方法计算在第一步中没有考虑的节点刚性和结构空间作用的影响。

一般把第一步按铰接平面结构算出的应力称为主要应力或主应力，而把第二步考虑节点刚性与结构空间作用影响算出的应力称为次应力。

图10荷载作用下钢桁梁实际工作状况

3.2主要计算内容

1.主桁架的计算：

包括永久荷载计算、活载内力计算。活载内力计算时要考虑活载发

展均衡系数、冲击系数以及横向分布系数的影响。

2.桥面系计算：

将纵横梁分别按简支梁计算内力，对支点弯矩进行调整。包括：纵

梁内力计算、中间横梁内力计算、端横梁内力计算、纵梁与横梁的

连接计算、横梁与主桁的连接计算。

3.节点计算：

（1）杆件的连接计算：

○1杆端连接螺栓个数的计算：

○2主桁杆件按杆件的承载能力计算；

○3主桁腹杆可按1.1倍的杆件内力与75％的杆件净面积强度较大

值进行计算；

○4对联结系按杆件内力N计算。

（2）节点的强度检算

○1节点板撕破强度的检算

○2节点板中心竖直截面的法向应力和剪应力检算

○3腹杆与弦杆间节点板水平截面的法向应力与剪应力检算

4.联结系的计算：计算杆件内力时，可将简支桁架桥的纵向联结系当

作水平放置的简支铰接桁架计算。

5.钢桁梁的挠度与预拱度及横向刚度：

（1）桥梁挠度

《桥规》规定：简支桁架桥由静活载(不计冲击力)所引起的竖向挠度铁路桥不应超过挠度的1/900 ，公路桥不应超过挠度的1/800 。

（2）预拱度

《桥规》要求桥跨结构应设预拱度，对简支桁架桥而言，预拱度曲线应与恒载和一半静活载所产生的挠度曲线基本相同，而方向则相

反。

（3）横向刚度

《铁路桥规》要求：下承式简支桁梁及连续桁梁的边跨，其宽度与跨度之比不宜小于1/20，连续梁中跨的宽跨比不宜小于1/15。

4我对钢桁梁桥的认识

钢桁梁桥由桁架杆件组成，尽管整体上看钢桁梁桥以受弯和受剪为主，但具体到每根桁架杆件则主要承受轴向力。与实腹梁相比是用稀疏的腹杆代替整体的腹板，从而节省钢材和减轻结构自重，又由于腹杆钢材用量比实腹梁的腹板有所减少，钢桁梁可做成较大高度，从而具有较大的刚度及更大的跨越能力。但是，钢桁梁的杆件和节点较多，构造较为复杂，制造较为费工。因而我国早期钢梁桥多是铁路桥，常用的截面形式有钢桁梁、钢板梁两种。如南京长江大桥就属于钢桁梁桥，陇海线咸阳渭河大桥是下承式钢桁梁桥。

我认识的钢桁梁桥

我认识的钢桁梁桥摘要介绍钢桁梁桥的组成、构造、计算等内容，以及本人对钢桁梁桥的浅见 1 概述钢桁梁桥可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式，结构整体上为梁的受力方式，即主要承受弯矩和剪力的结构。 1.1基本组成钢桁梁桥可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式，结构整体上为梁的受力方式，即主要承受弯矩和剪力的结构。下图1.1-1为下承式钢桁梁桥的基本组成情况。图1下承式钢桁梁桥的基本组成情况 1.主桁主桁是钢桁梁桥的主要承重结构，最常采用的是平面桁架，在竖向荷载作用下其受力实质是格构式的梁。主桁由上弦杆、下弦杆和腹杆组成。 2.联结系 1)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 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。 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。 3.桥面系

1)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。 4.制动联结系制动联结系也称为制动撑架，设置在于桥面系相邻的平纵联的中部，通常由四根杆件组成。作用是将纵梁上的纵向水平制动力传至主桁，以减小制动力对横梁的不利影响。 5.桥面、支座及墩台与其它桥梁相似。 1.2 主桁架的图式及特点 1.主桁架的常用类型 2 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3~6m，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12~15m。公路钢桥：节间长度可适当增大。

钢桁架桥的结构设计与分析

钢桁架桥的结构设计与分析 1、概述钢桁架桥以其跨越能力强、施工速度快、承载能力强、耐久性好普遍应用于铁路桥梁。长期以来，由于钢材价格高，材料养护费用高，钢桁架桥梁在公路领域应用较少。近年来，随着我国炼钢水平的提高，国产的钢材品质已经完全能满足结构安全的需要，同时随着钢结构防腐技术的提高，钢结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。相比较我国当前100m左右中等跨径常用的桥型如连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等结构，钢桁架桥梁虽然建筑成本高，但刨去成本控制的因素，钢桁架桥具有以下的几点优越性：1.建筑高度低，由于钢桁架结构主桁主要由拉杆和压杆构成，对杆件界面的抗弯刚度要求不大，因此钢桁架的建筑高度由横梁控制，在桥梁宽度不是非常大时可极大的降低桥梁建筑高度，尤其适用于对桥梁建筑高度有严格限制的桥梁；2.施工周期短，速度快。钢桁架施工可在工厂制作杆件，运到现场拼装成桥，可采用顶推和支架拼装等方法，这使它在很多工期较紧的工程（如重要道路的桥梁改建）和跨越重要道路的跨线桥上成为桥型首选之一；3.随着钢结构防腐技

术的提高，钢桁架桥的耐久性大为提高，同时钢材作为延性材料，结构安全性较混凝土桥梁高。正因为钢桁架桥梁的这几方面的优点，桁架桥梁成为特定条件下的经济而合理的桥型选择。 2、结构设计公路桥位于江苏省境内，正交跨越京杭大运河，河口宽95m，通航净空要求90x7m，桥梁主跨采用97m，由于桥梁中心至桥头平交处距离仅140余米，若采用其他结构纵坡将达到5%以上，经综合考虑，主桥采用97m下承式钢桁架结构。 2.1主桁主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系，节间长度5.35m，主桁高度8m，高跨比为1/12.04。两片主桁中心距为8.6m，宽跨比为1/11.2，桥面宽度为8m。

钢桁梁桥综述

浅谈铁路钢桁梁桥摘要：本文通过查阅整理国内外相关资料，总结阐述了钢桁梁桥的特点、发展情况、施工方法及未来发展趋势，并对现今用在钢桁梁桥中的整体式节点和正交异性板进行了探索。关键字：铁路钢桁梁桥发展情况整体式节点正交异性板一、前言钢桥由于其材料高强度、高弹性模量而构件相对较轻, 施工比预应力混凝土桥轻盈和方便等特点，大量使用在大中跨度的桥梁上。其中，钢桁梁桥由桁架杆件组成，尽管整体上看钢桁梁桥以受弯和受剪为主，但具体到每根桁架杆件则主要承受轴向力。与实腹梁相比是用稀疏的腹杆代替整体的腹板，从而节省钢材和减轻结构自重，又由于腹杆钢材用量比实腹梁的腹板有所减少，钢桁梁可做成较大高度，从而具有较大的刚度及更大的跨越能力。本文通过查阅整理国内外相关资料，总结阐述了钢桁梁桥的特点、发展情况、施工方法及未来发展趋势，并对现今用在钢桁梁桥中的整体式节点和正交异性板进行了探索。二、钢桁梁桥的特点钢桁梁桥综合了钢材和桁架结构的特点：（1）跨越能力大。由于钢材强度大，在相同的承载能力条件下，与混凝土桥梁相比，钢桥构件的截面较小，所以钢桥自重轻，加大桥梁的跨越能力。（2）易于修复和更换。（3）钢桁梁的杆件和节点较多，构造较为复杂，制造较为费工。（4）钢材易锈蚀，需要定期检查和维护，故养护费用高。（5）造价较高。（6）抗压能力强，整体性好。三、钢桁梁桥的发展情况 1894年，我国第一次主持修建钢桁梁桥——滦河大桥，由我国工程师詹天佑主持完成。其上部结构由多孔钢桁梁和钢板梁组成。建国以前所建的钢桁梁桥跨度较小，所用的钢材都是进口的，结构都采用铆钉，工艺简陋，建国后，钢桁梁桥技术发展很快。20世纪60年代中期，为加快铁路建设，在成昆铁路修建中，系统地研究了栓焊钢桁梁桥新技术，一举建成各种不同结构型式的栓焊钢桁梁桥四十几座，结束了在我国使用了近100年的铆接钢桁梁桥的历史，这在我国钢桁梁桥发展史上是一个很大的进步。其中1966年建成的饮水河大桥主跨112米，为中国第一座栓焊钢桥。 1995年建成通车的孙口黄河大桥位于京九铁路线上，是一座跨越黄河的双线铁路桥，正桥为下承式连续钢桁梁桥，主桁采用三角形钢桁架，标准节间常12m，桁高13.6m，桁宽10m；上、下弦杆和支点处斜杆采用箱型截面，其余腹杆为工字型截面；主桁与节点板焊接成整体在预制厂进行，该桥系中国首次采用整体节点构造。在建成孙口黄河大桥的基础上，与1999年在长东铁路一桥上游（南）30m处，平行建成了长东铁路二桥，该桥采用三角桁架整体节点栓焊结构，从设计和建造技术上较一桥都有很大改进。 2000年竣工通车的芜湖长江大桥为公铁两用桁架低塔斜拉桥，其主梁首次

钢桁梁桥综述

48米下承式简支栓焊钢桁梁桥课程设计讲解

现代钢桥课程设计学院：土木工程学院班级：1210 姓名：罗勇平学号：1208121326 指导教师：周智辉时间：2015年9月19日

目录第一章设计说明 .............................................. 错误！未定义书签。第二章主桁杆件内力计算 . (5) 第三章主桁杆件截面设计与检算 (14) 第四章节点设计与检算 (23)

第一章设计说明一、设计题目单线铁路下承式简支栓焊钢桁梁设计二、设计依据 1. 设计规范铁道部《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005) 铁道部《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005) 2. 结构基本尺寸计算跨度L=48m ；桥跨全长L=49.10m ；节间长度d=8.00m ；主桁节间数n=6；主桁中心距B=5.75m ；平纵联宽度B 0=5.30m ；主桁高度H=11.00m ；纵梁高度h=1.45m ；纵梁中心距b=2.00m ；主桁斜角倾角?=973.53θ，809.0sin =θ，588.0cos =θ。 3. 钢材及基本容许应力杆件及构件用Q370qD ；高强度螺栓用20MnTiB 钢；精制螺栓用 BL3；螺母及垫圈用45号优质碳素钢；铸件用ZG25Ⅱ；辊轴用锻钢35。钢材的基本容许应力参照《铁路桥梁钢结构设计规范》。 4. 结构的连接方式及连接尺寸连接方式：桁梁杆件及构件采用工厂焊接，工地高强度螺栓连接；人行道托架采用精制螺栓连接。连接尺寸：焊缝的最小焊脚尺寸参照《桥规》；高强度螺栓和精制螺栓的杆径为22φ，孔径为mm d 23=。 5. 设计活载等级标准中—活载。 6. 设计恒载主桁m kN p /70.123=；联结系m kN p /80.24=；桥面系m kN p /50.62=；高强度螺栓%3)(4326?++=p p p p ；检查设备m kN p /00.15=；桥面m kN p /00.101=；焊缝%5.1)(4327?++=p p p p 。计算主桁恒载时，按桥面全宽恒载7654321p p p p p p p p ++++++=。三、设计内容 1. 确定主桁型式及主要参数； 2. 主桁杆件内力计算(全部)，并将结果汇制于2号图上； 3. 交汇于E 2、A 3节点（要求是两个大节点）的所有杆件截面设计与检算；

钢桁架桥梁设计总结讲解

钢桁架桥梁设计总结区别于混凝土梁部一般设计流程，特编写钢桥设计流程，为初次设计钢梁提供一点参考与设计思路。一．钢桥设计最终目的： 1.确定用最少的钢材但受力最优的杆件截面 2.确定传力简洁顺畅的连接方式二．在确定钢桥方案后，一般钢桥包括的计算：钢桥的设计是一个迭代循环的过程，但是截面的选取顺序还是以主桁优先。 1.主桁截面的粗选（初估联结系与桥面后） 2.主桁截面的检算 3.联结系的检算 4.桥面的检算 5.主桁、联结系、桥面稳定后的主桁、联结系以及桥面的最终检算 6.连接计算（各部分杆件之间的连接方式以及节点板、拼接板、焊缝与螺栓计算） 7.预拱度计算及实现方式 8.伸缩缝的计算设计三．主桁的粗选

3.1选取的原则：按照钢材的容许应力为屈服应力的1/1.7确定主桁需要的截面面积，从而粗选主桁截面。以Q370为例：对于拉杆：拉杆受强度、疲劳控制，应力为370/1.7=217.6Mpa，拉杆应力计算采用扣除螺栓消弱后的净面积，并考虑杆件由于刚接的次应力，所以拉杆杆件需要面积采用：杆件内力/150 对于压杆：压杆受强度、稳定控制，检算稳定时考虑容许应力折减，所以压杆一般由稳定控制。检算压杆，采用毛面积，粗选截面时压杆杆件需要面积采用：杆件内力/160。杆件越长截面越小，压杆容许应力折减越多，所以对于长细杆，可以采用压杆杆件需要面积：杆件内力/140。粗选主桁后，控制大的指标，读取主桁的支反力、刚度条件是否符合规范。 3.2内力控制组合主力：恒载+活载+支座沉降 3.3计算模型平面一次成桥模型建模方式：a、cad中导入主桁杆件 b、施加荷载，注意二恒的取值，平面一次成桥模型的二恒：（整体二恒+初估联结系+初估桥面）/主桁片数

钢桁梁明桥面施工标准工艺

钢桁梁明桥面施工标准工艺 7.1.1工艺概述钢桁梁桥明桥面是支承钢轨的桥枕直接放置在梁体上的桥面系，一般由钢轨、枕木、护轨等几个部分组成。本工艺适用于钢桁梁桥明桥面施工。 7.1.2作业内容本工艺作业内容包括桥枕、护木、护轨安装，和轨道中心步行板安装。 7.1.3质量标准及检验方法《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009) 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415—2003) 7.1.4工艺流程图 7.1.5工艺步骤及质量控制一、桥枕安装桥枕应采用油质防腐枕木，规格、质量应符合国家有关标准和设计要求。轨枕铺设应符合设计要求，设计无要求时应符合下列规定： 1.桥枕净距为 100-180mm（横梁处除外），专用线可放宽到 210mm。 2.桥枕不能铺设在横梁上，与横梁翼缘边应留出 15mm 及以上缝隙。横梁两侧桥枕间净距在300mm 以上且桥枕顶面高出横梁顶面 50mm 以上时，应在横梁上垫短枕承托，短枕与护枕应联结牢固，与基本轨底应留出 5-10mm 空隙。 3.桥枕不容许压在钢梁联结系杆件、节点板或螺栓上，在行车情况下应留有 3mm 空隙。 4.每根桥枕应用两根经过防锈处理的 M22mm 标准型钩螺栓（应配有相应的铁、木或胶垫圈）与钢梁钩紧。在自动闭塞区间，钩螺栓铁垫圈与钢轨扣件间应有不小于 15mm 的间隙，以防止轨道电路短路。二、护木安装护木铺设方式（Ⅰ式或Ⅱ式）应符合设计要求，铺设标准和铺设方法设计无要求时应符合下列规定： 1.护木的断面尺寸为150mm×150mm，材质为一级松（杉）木。 2.护木接头应采用半木搭接设在桥枕上，并用 M20-22mm 螺栓串联牢固。护木与桥枕联结处应将护木挖深 20-30mm 的槽口仅扣在桥枕上。 3.护木与桥枕的联结螺栓顶端不应超过基本轨顶面 20mm。 4.护木内侧与基本轨头部外部的距离，应符合明桥面布置图的规定。护木应安装顺直，在钢梁活动端处必须断开并留出空隙。三、护轨安装明桥面小桥的全桥范围内，钢梁端部前后各 2 米范围内，设有温度调节器的钢梁的温度跨度范围内以及在钢梁的横梁上均不得有钢轨接头,否则应将其焊接或冻接。当机车车辆在桥头或桥上脱轨时,道心上如果没有障碍物阻挡,对上承钢梁而言,脱轨车辆将翻于桥下,对于下承钢梁而言车辆将会撞上主桁,造成车翻桥毁的严重后果,为此在正轨内侧头部间距220±10mm处铺设两股护轨,以满足脱轨车辆 140 毫米的车轮能顺利地在其间滚动。护轨的顶面不得高于正轨的顶面,也不得低于正轨顶面 25 毫米,以免脱轨车轮有爬上护轨的可能,当护轨的

多联三桁变高连续钢桁梁桥设计与应用研究报告

多联三桁变高连续钢桁梁桥设计与应用研究报告中铁工程设计咨询集团有限公司 2015年09月北京

目录一、概述 (1) 二、设计构思 (4) 三、主桥设计研究 (7) 四、引桥设计研究 (10) 五、主桥钢梁架设安装技术研究 (13) 六、主桥钢梁检查车设计研究 (24) 七、主要技术特点与创新点 (61) 八、推广应用前景 (64)

一、概述郑州黄河大桥效果图 1.简介新建郑州黄河大桥为郑焦城际客运专线铁路暨改建京广铁路跨越黄河的共用桥梁，为四线铁路特大型桥梁。大桥位于黄河大观景区东北侧，黄河下游河道的最上端，距既有京广铁路郑州黄河大桥下游110～190m处，线路走向与既有京广线夹角约2°。本河段黄河主槽宽度约为2000m，主桥采用大跨度钢桥，结构形式为多联变高度三桁连续钢桁梁，长度2200m。滩地引桥以预应力混凝土简支箱梁为主。主桥采用四线合建形式，引桥部分郑焦线与京广线分行。主桥桥型布置图（单位：m）

2.桥址桥址位于郑州市北侧的邙山脚下，黄河下游河道的最上端，既有京广铁路郑州黄河大桥下游110～190m处，沁河在桥位上游左岸约1000m 处入汇黄河。该桥主桥左岸紧靠老田庵控导工程，右岸倚邙山山体，毗邻郑州黄河风景名胜区。郑焦线与改建京广线南岸引桥跨过江山路后沿既有京广线前行，北岸引桥并行跨越老田庵工程、北卫堤、既有京广线、人民胜利渠、黄河北大堤后分离，郑焦线引桥折向西北，跨过武嘉干渠和共产主义渠后终止，改建京广线引桥折向东，穿过詹店、魏庄后与既有京广线顺接。桥位经行处为黄河河道和黄河冲积平原段，地形平坦开阔，主要为农田、村舍，植被发育，属中温带干旱、半干旱气候区，以寒冷干燥，大陆型气候为特征，昼夜温差变化较大，桥址处极端最低气温-22.4℃，极端最高气温43.2℃，月平均最高气温（7 月）27.0oC，月平均最低气温（1 月）0oC，全年各月平均温差为27.0℃，年平均降水量为538.4mm，最大风速为20m／s。 3.主要技术指标 1）郑焦线主要技术标准铁路等级：城际客运专线正线数目：双线列车设计速度：200km/h 线间距：4.6m

钢桁梁明桥面施工工艺

钢桁梁明桥面施工工艺 7.5.1工艺概述钢桁梁桥明桥面是支承钢轨的桥枕直接放置在梁体上的桥面系，一般由钢轨、枕木、护轨等几个部分组成。本工艺适用于钢桁梁桥明桥面施工。 7.5.2作业内容本工艺作业内容包括桥枕、护木、护轨安装，和轨道中心步行板安装。 7.5.3质量标准及检验方法《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009) 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415—2003) 7.5.4工艺流程图 7.5.5工艺步骤及质量控制一、桥枕安装桥枕应采用油质防腐枕木，规格、质量应符合国家有关标准和设计要求。轨枕铺设应符合设计要求，设计无要求时应符合下列规定： 1.桥枕净距为100-180mm（横梁处除外），专用线可放宽到210m m。 2.桥枕不能铺设在横梁上，与横梁翼缘边应留出15mm 及以上缝隙。横梁两侧桥枕间净距在300mm以上且桥枕顶面高出横梁顶面50mm以上时，应在横梁上垫短枕承托，短枕与护枕应联结牢固，与基本轨底应留出5-10mm空隙。 3.桥枕不容许压在钢梁联结系杆件、节点板或螺栓上，在行车情况下应留有3mm空隙。 4.每根桥枕应用两根经过防锈处理的M22mm标准型钩螺栓（应配有相应的铁、木或胶垫圈）与钢梁钩紧。在自动闭塞区间，钩螺栓铁垫圈与钢轨扣件间应有不小于15mm的间隙，以防止轨道电路短路。二、护木安装护木铺设方式（Ⅰ式或Ⅱ式）应符合设计要求，铺设标准和铺设方法设计无要求时应符合下列规定： 1.护木的断面尺寸为150m m×150mm，材质为一级松（杉）木。 2.护木接头应采用半木搭接设在桥枕上，并用M20-22mm螺栓串联牢固。护木与桥枕联结处应将护木挖深20-30mm的槽口仅扣在桥枕上。 3.护木与桥枕的联结螺栓顶端不应超过基本轨顶面20mm。 4.护木内侧与基本轨头部外部的距离，应符合明桥面布置图的规定。护木应安装顺直，在钢梁活动端处必须断开并留出空隙。三、护轨安装明桥面小桥的全桥范围内，钢梁端部前后各2米范围内，设有温度调节器的钢梁的温度跨度范围内以及在钢梁的横梁上均不得有钢轨接头,否则应将其焊接或冻接。当机车车辆在桥头或桥上脱轨时,道心上如果没有障碍物阻挡,对上承钢梁而言,脱轨车辆将翻于桥下,对于下承钢梁而言车辆将会撞上主桁,造成车翻桥毁的严重后果,为此在正轨内侧头部间距220±10m m处铺设两股护轨,以满足脱轨车辆140毫米的车轮能顺利地在其间滚动。护轨的顶面不得高于正轨的顶面,也不得低于正轨顶面25毫米,以免脱轨车轮有爬上护轨的可能,当护轨的

单线铁路钢桁梁桥(西南交大钢桥课程设计)

第一章设计资料第一节基本资料 1设计规范：铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005），铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）。 2结构轮廓尺寸：计算跨度L=80+(50-50) ×0.2=80，要求L=80m的改为L=92m，钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=9.2m，主桁高度H=11d/8=11×9.2/8=12.65m，主桁中心距B=6.4m，纵梁中心距b=2.0m，纵梁计算宽度B0=5.95m，采用明桥面、双侧人行道。 3材料：主桁杆件材料Q345q，板厚 40mm，高强度螺栓采用40B，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35II、辊轴采用35号锻钢。 4 活载等级：中—活载。 5恒载（1）主桁计算桥面p1=10kN/m，桥面系p2=6.29kN/m，主桁架p3=14.51kN/m，联结系p4=2.74kN/m，检查设备p5=1.02kN/m，螺栓、螺母和垫圈p6=0.02（p2+ p3+ p4），焊缝p7=0.015（p2+ p3+ p4）; （2）纵梁、横梁计算纵梁（每线）p8=4.73kN/m（未包括桥面），横梁（每片）p9=2.10kN/m。 6风力强度W0=1.25kPa，K1K2K3=1.0。 7工厂采用焊接，工地采用高强度螺栓连接，人行道托架采用精制螺栓，栓径均为22mm、孔径均为23mm。高强度螺栓设计预拉力P=200kN，抗滑移系数μ0=0.45。第二节设计内容 1主桁杆件内力计算； 2主桁杆件截面设计 3弦杆拼接计算和下弦端节点设计； 4挠度验算和上拱度设计；

第三节设计要求 1 主桁内力计算结果和截面设计计算结果汇总成表格。 2主桁内力计算表格项目包括：l、α、Ω、ΣΩ、p、Np、k、Nk、1＋μ、1＋μf、(1＋μ)Nk、a、η、纵联风力、桥门架效应风力与弯矩、制动力与弯矩、NI、NII、NIII、NC、疲劳计算内力Nnmin、Nnmax、弯矩Mnmin、Mnmax； 3主桁内力计算推荐采用Microsoft Excel电子表格辅助完成。 4步骤清楚，计算正确，文图工整。第二章主桁杆件内力计算第一节主力作用下主桁杆件内力计算 1恒载桥面p 1＝10kN/m，桥面系p 2 ＝6.29kN/m,主桁架p 3 ＝14.51，联结系p 4 ＝ 2.74kN/m，检查设备p5＝1.02kN/m，螺栓、螺母和垫圈p6＝0.02(p2+p3+p4)，焊缝p7＝0.015(p2+p3+p4)；每片主桁所受恒载强度 p=[10+6.29+14.51+2.74+1.02+0.02(6.29+14.51+2.74)+0.015(6.29+14.51+2.74)]/2＝17.69 kN/m，近似采用p＝18 kN/m。 2 影响线面积计算

MIDASCIVIL钢桁梁桥建模及分析

MIDASCIVIL钢桁梁桥建模及分析第三章 MIDAS/CIVIL钢桁梁桥建模及分析 3.1概述易学易用能够迅速、准确地完成类似结构的分析和设计是MIDAS的独到之处。 MIDAS/Civil是针对土木结构特别是分析预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等特殊的桥梁结构形式同时可以做非线性边界分析、水化热分析、材料非线性分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析。本教程手把手教你如何使用MIDAS/Civil 以64m下承式铁路简支钢桁梁桥为例详细介绍设定操作环境、建立模型、定制分析选项和查找计算结果的完整过程旨在引导初学者快速熟悉和掌握MIDAS/Civil的基本操作和使用注意事项。本教程使用软件版本为2006 为了适应不同习惯的读者该教程在尽可能多的地方给出了菜单和工具栏两种操作方式为了使读者快速全面地掌握MIDAS的实际操作本教程对同样的操作功能在不同的地方给出了尽可能多的实现方法如对不同选择方式的操作。本教程中64m下承式铁路简支钢桁梁桥共8个节间节间长度8m 主桁高11m 基本尺寸如图3. 1所示。

图3. 1 64m下承式铁路简支钢桁梁桥结构的基本尺寸 3.2 设定操作环境 3.2.1 启动MIDAS/Civil 安装完成后双击桌面上或相应目录中的MIDAS/Civil的图标打开程序启动界面如图3.2所示分为主菜单、图标菜单、树形菜单、工具条、主窗口、信息窗口、状态条等部分。图3.2 MIDAS/Civil的启动界面 3.2.2 创建新项目通过选择主菜单的文件?新项目(或者点击工具条按钮)创建新项目之后选择文件?保存菜单(或者)设置路径保存项目。 3.2.3 定制工具条图3.3 定制菜单对话框选择主菜单的工具?用户定制?用户定制…调出如图3.3所示定制工具条对话框在 Toolbars选项卡下通过勾选复选框可以定制符合自己风格的工具条该教程采用默认选项点击按钮关闭对话框。 3.2.4 设置单位体系 (1) 在主菜单中选择工具?单位体系打开单位体系设置对话框如图XN.4所示。 (2) 在长度栏中选择“m”。 (3) 在力(质量)栏中选择“kN”。 (4) 在热度栏中默认选择“kJ”。 (5) 在温度栏中默认选择“Celsius”。 (6) 点击按钮。图3. 4 单位体系设置对话框图

钢桁梁桥综述

摘要：本文通过查阅整理国内外相关资料，总结阐述了钢桁梁桥的特点、发展情况、施工方法及未来发展趋势，并对现今用在钢桁梁桥中的整体式节点和正交异性板进行了探索。关键字：铁路钢桁梁桥发展情况整体式节点正交异性板一、前言钢桥由于其材料高强度、高弹性模量而构件相对较轻, 施工比预应力混凝土桥轻盈和方便等特点，大量使用在大中跨度的桥梁上。其中，钢桁梁桥由桁架杆件组成，尽管整体上看钢桁梁桥以受弯和受剪为主，但具体到每根桁架杆件则主要承受轴向力。与实腹梁相比是用稀疏的腹杆代替整体的腹板，从而节省钢材和减轻结构自重，又由于腹杆钢材用量比实腹梁的腹板有所减少，钢桁梁可做成较大高度，从而具有较大的刚度及更大的跨越能力。本文通过查阅整理国内外相关资料，总结阐述了钢桁梁桥的特点、发展情况、施工方法及未来发展趋势，并对现今用在钢桁梁桥中的整体式节点和正交异性板进行了探索。二、钢桁梁桥的特点钢桁梁桥综合了钢材和桁架结构的特点：（1）跨越能力大。由于钢材强度大，在相同的承载能力条件下，与混凝土桥梁相比，钢桥构件的截面较小，所以钢桥自重轻，加大桥梁的跨越能力。（2）易于修复和更换。（3）钢桁梁的杆件和节点较多，构造较为复杂，制造较为费工。（4）钢材易锈蚀，需要定期检查和维护，故养护费用高。（5）造价较高。（6）抗压能力强，整体性好。三、钢桁梁桥的发展情况 1894年，我国第一次主持修建钢桁梁桥——滦河大桥，由我国工程师詹天佑主持完成。其上部结构由多孔钢桁梁和钢板梁组成。建国以前所建的钢桁梁桥跨度较小，所用的钢材都是进口的，结构都采用铆钉，工艺简陋，建国后，钢桁梁桥技术发展很快。20世纪60年代中期，为加快铁路建设，在成昆铁路修建中，系统地研究了栓焊钢桁梁桥新技术，一举建成各种不同结构型式的栓焊钢桁梁桥四十几座，结束了在我国使用了近100年的铆接钢桁梁桥的历史，这在我国钢桁梁桥发展史上是一个很大的进步。其中1966年建成的饮水河大桥主跨112米，为中国第一座栓焊钢桥。 1995年建成通车的孙口黄河大桥位于京九铁路线上，是一座跨越黄河的双线铁路桥，正桥为下承式连续钢桁梁桥，主桁采用三角形钢桁架，标准节间常12m，桁高，桁宽10m；上、下弦杆和支点处斜杆采用箱型截面，其余腹杆为工字型截面；主桁与节点板焊接成整体在预制厂进行，该桥系中国首次采用整体节点构造。在建成孙口黄河大桥的基础上，与1999年在长东铁路一桥上游（南）30m处，平行建成了长东铁路二桥，该桥采用三角桁架整体节点栓焊结构，从设计和建造技术上较一桥都有很大改进。 2000年竣工通车的芜湖长江大桥为公铁两用桁架低塔斜拉桥，其主梁首次大规模采用预应力钢筋混凝土桥面板和钢桁架共同受力的板桁组合结构。芜湖长江大桥以其大规模，新技术和一流的质量，成为中国桥梁史上继武汉、南京、九

仁爱学院下承式栓焊简支钢桁梁桥设计计算书

仁爱学院下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计姓名：学号：班级：设计时间：

目录第一章设计资料……………………………………………………………… 第一节基本资料………………………………………………………… 第二节设计内容………………………………………………………… 第三节设计要求…………………………………………………………第二章杆件内力计算………………………………………………………… 第一节主力作用下主桁杆件内力计算………………………………… 第二节横向风力作用下的主桁杆件附加内力计算…………………… 第三节制动力作用下的主桁杆件附加内力计算……………………… 第四节疲劳内力计算…………………………………………………… 第五节主桁杆件内力组合………………………………………………第三章主桁杆件截面设计…………………………………………………… 第一节下弦杆截面设计………………………………………………… 第二节上弦杆截面设计………………………………………………… 第三节端斜杆截面设计………………………………………………… 第四节中间斜杆截面设计……………………………………………… 第五节吊杆截面设计…………………………………………………… 第六节腹杆高强度螺栓计算……………………………………………第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计…………………………………… 第一节E2节点弦杆拼接计算…………………………………………… 第二节E0节点弦杆拼接计算…………………………………………… 第三节下弦端节点设计………………………………………………….. 下弦端节点设计图………………………………………………………………

下承式钢桁梁桥结构设计及优化 (跨度64m)

武汉理工大学本科生毕业设计（论文）下承式钢桁梁桥结构设计及优化（跨度64m）学院（系）：交通学院专业班级：工程结构分析专业0902班学生姓名：指导教师：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 2013 年 03 月 01日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密囗，在年解密后适用本授权书 2、不保密。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：2013 年03月01 日导师签名：年月日

本科生毕业设计(论文)任务书学生姓名：周业超专业班级：工程结构分析0902 指导教师：潘晋工作单位：武汉理工大学设计(论文)题目: 下承式钢桁梁桥结构设计及优化（跨度64m）设计（论文）主要内容：本次毕业设计拟对某64ｍ单线铁路下承式钢桁梁桥进行结构设计，并采用有限元方法进行强度校核。根据计算结果，修改设计方案，达到优化钢桁梁桥的目的。基本设计参数：跨度64m,主桁中心距6.4m,主桁结构形式、桁高及节间长度自定。钢桁梁的杆件材料（主桁、纵梁和横梁、平纵联、桥门架等）均采用Q345qD 级钢材，杆件间采用高强度螺栓连接。要求完成的主要任务: 1.搜集、阅读有关钢桥资料（总篇数不少于15篇，英文文献不少于3篇），明确选题意义，了解钢桁梁桥常见的结构形式及各自特点，完成钢桥研究进展综述及开题报告。 2.查阅相关设计规范，了解铁路桥梁设计的方法及步骤，初步确定钢桁梁桥的主桁结构形式及总布置方案。 3.根据规范进行结构载荷以及内力计算，设计钢桁梁桥的主要构件（主桁、联接系、桥门架等）尺寸，完成设计计算说明书。 4.采用有限元软件对设计的钢桁梁结构进行强度校核，根据计算结果，优化主要构件尺寸，完成结构强度计算及优化说明书。 5.根据有限元计算的变形图，对钢桁桥进行预拱设计。 6.采用AutoCAD绘制钢桁梁桥的结构设计图，包括总布置图、杆件截面图及典型节点板设计图等。要求完成图纸３张，其中1号图纸1张、2号图纸2张。