下承式钢桁架桥施工监控要点研究[优秀工程范文]
下承式钢桁架桥施工监控要点研究
摘要：为了确保钢桁架梁桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的主梁线形符合
设计要求,结构恒载内力状态接近设计期望,在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制.
关键词：钢桁架桥;施工监控;应力;线形
引言
为了确保钢桁架梁桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的主梁线形符合设计要求,结构恒载内力状态接近设计期望,在主桥施工过程中必须进
行严格的施工控制.
对于支架拼装施工的钢桁架桥来说,通过监控施工时临时墩的应力和标高、贝雷架的应力和标高、桁架杆件标高、应力及施工完成后几何状态,来保证成桥后桥面线形以及结
构内力状态符合设计要求.通过施工过程的数据采集和严格控制,确保结构的安全和稳定,保证结构的受力合理和线形平顺,避免施工差错,尽可能减少调整工作量,为大桥安全顺
利建成提供技术保障.
本文以某75米下承式钢桁架桥为依托,研究下承式钢桁架桥施工监控的控制要点.
1 施工监控方法及原则
1.1 施工监控方法
钢桁架桥施工过程的影响参数较多.如：结构刚度、组成桁架的杆件及桥面系的重量、施工荷载、砼的收缩徐变和温度等.求施工控制参数的理论设计值时,都假定这些参数值为理想值.为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性,在施工过程中对这些参数进行识别和预测.对于重大的设计参数误差,提请设计方进行理论设计值的修改,对于常规的参数误差,通过优化进行调整.
1、设计参数识别
通过在典型施工状态下对状态变量(位移和应力应变)实测值与理论值的比较,以及设计参数影响分析,识别出设计参数误差量.
2、设计参数预测
根据已施工梁段设计参数误差量,采用合适的预测方法(如灰色模型等)预测未来梁段的设计参数可能误差量.
3、优化调整
施工控制主要以控制桁架杆件标高、控制截面弯矩为主,优化调整也就以这些因素建立控制目标函数(和约束条件).通过设计参数误差对桥梁变形和受力的影响分析.应用优化方法(如采用加权最小二乘法、线性规划法等),调整本梁段与未来梁段的立模标高,使成桥状态最大限度地接近理想设计
成桥状态,并且保证施工过程中受力安全.
1.2 施工监控原则
施工控制是要对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差,确保成桥后结构受力和线形满足设计要求.
1、受力要求.应力控制要求施工过程结构安全、成桥后应力达到设计要求.反映钢桁架桥受力的因素主要是桁架杆件的截面内力(或应力)状况.通常起控制作用的是桁架杆件的正应力及临时墩所受内力.不论是在成桥状态还是施工状态,要确保各截面应力的最大值在允许范围之内.主桁落架前,全桥钢桁架杆件都置于临时支墩上,未承受较大的自重荷载,主桁架杆件的应力均能控制在容许应力范围之内.落架时应力发生剧烈变化,此阶段是应力监测的重点.
2、线形要求.线形主要是指钢桁架线形和桥面线形.成桥后(通常是长期变形稳定后)桁架和桥面的标高要满足设计标高的要求.
3、调控手段.对于主桁线形的调整,调整预拱度是最直接的手段.将参数误差以及其他因素引起的桥面板标高的变化通过预压标高的调整予以修正.
2 施工监控内容
2.1 工程概况
本文针对一75米的钢桁架简支梁桥,主桁采用上弦折
线形的普拉特桁架,计算跨径为73.8米,节件长度 6.9米和10米,跨中桁高16米,桥梁全宽15.5米,两片桁中心距12米.主桁、下平纵梁、横撑和桥门架为杆系结构,主桁架结构各构件除端斜杆采用矩形断面外,其余均采用工字型断面,主桁下弦各节点采用二次抛物线过渡.桥面系为联合梁,由下部的
钢梁和上面的桥面板结合而成,其钢梁部分仍采用纵横梁体系,主横梁高900～1013米米,为工字型截面,纵横梁高600米米,也采用工字型截面,在纵梁腹板上设置一对角钢与横梁腹板相连,横向每2米设置一道.
2.2施工步骤
主桥的下部结构施工完成后,进行临时支墩及贝雷梁的施工及预压;再安装支座.然后进行钢桁架的拼装,安装顺序为先装下弦杆及主横梁、下平连、纵梁、次横梁挑臂、次纵梁等桥道系杆件;再安装腹杆、上弦杆等主桁杆件;待全桥主桁、桥道系贯通后,最后安装桥门架、上平联.主桁架拼装完成后后,再完成高强螺栓的初拧、终拧.全桥高强螺栓终拧完成后,再将下弦杆各节点下的支撑钢管拆除,完成落梁.最后在进行桥面板、桥面铺装及人行道等附属设施的施工.
第一步：主桥下部结构施工.
第二步：临时支墩及贝雷梁的施工.
第三步：主桥钢桁架的拼装.
安装的基本顺序为：
(1)安装下弦杆及主横梁.
(2)安装系杆下平联、纵梁等桥道系杆件.
(3)安装直腹杆、斜腹杆.
(4)安装上弦杆.
(5)安装桥门架、上平联.
安装的基本原则为：从下至上,从外至内.
第四步：落梁.
第五步：进行钢桁桥附属结构的施工.
2.3仿真模拟
(1) 计算假定
①采用米idas civil软件进行计算,计算模型中钢桁杆件、纵横梁、上下平联及桥门架均采用梁单元进行模拟.
②计算中支座及临时墩均未考虑各支点由于地质情况
引起的支点沉降;
③计算中新安装的单元考虑其由于已安装单元转角引起的初始位移;
④计算未反映预拱度的影响;
(2) 计算参数
①几何参数：主体结构及施工临时结构构件的几何参数按设计图纸取值. ②荷载参数
由于一些板件,如节点板其重量在杆系计算模型中不易
模拟,本工程通过对结构杆系模型自重乘上自重系数来反映,
取钢桁桥自重1.3倍安全系数.
由仿真计算得知,在施工过程及成桥后各构件应力均小于其承载力,施工过程中竖向位移较小,满足受力及线形要求.
3 施工监控结果及分析
施工监控组根据相关规范、资料及现场情况,在整个施工过程中对全桥应力及标高进行严格的监测.根据现场数据及情况,得到以下结论：
1、落梁前,临时墩及贝雷架应力随着主桁架的拼装而变大,但远小于钢材的容许应力值,即处于安全状态,且安全储备比较大.
2、由于落梁阶段结构发生体系转换,主桁架测点应力在落梁前后发生很大变化,斜腹杆测点应力甚至改变了方向;主桁架在各个施工阶段的测点应力均小于钢材的容许应力值,即处于安全状态,且安全储备比较大.
3、测点应力在各个施工阶段的实测值与计算软件米IDAS2012理论计算出来的施工阶段应力很接近,即桥梁状况处在安全可控的范围内.
4、成桥状态下主桁架各节点标高及桥面标高于设计值相比处在误差范围内,线形平顺、满足设计要求及规范要求.
4 结论
主桥支架施工过程中主要是对临时墩的变形和应力、
桁架梁的结构变形(主要由于贝雷架变形)和控制截面的应力(应变)进行监控.其中临时墩的变形和应力测试内容包括：临时墩在支架架设和预压时的标高及应力观测;临时墩在主桁架拼装时的标高及应力观测.桁架梁的结构变形主要测
试内容包括：钢桁架拼装时的变形及变形回复情况、临时墩拆除时钢桁架的变形、桥面板砼浇筑和桥面系施工过程中桁架杆件位移测量、施工完成后几何状态测量.桁架杆件应力(应变)主要测试内容包括控制截面的应力(应变)观测全桥的落架过程是一个体系转换的过程,由多支点的
连续梁体系转转换到简支梁体系,使全桥的重量全部落在支座上,落架过程中主桁应力变化剧烈,这个阶段主要对线形和杆件落架前后的应力变化进行检测.
参考文献：
1 《高等桥梁结构理论与计算方法》贺栓海
2 《大跨刚桁架桥设计与施工中高差引起的非线性问题研究》胡兴健
3 《大跨径刚桁架桥健康监测方法及技术研究》江祥林
4 《大跨度刚桁架桥预拱度设置及拼装误差理论研究》蔡禄荣
下承式钢桁架桥施工监控要点分析
下承式钢桁架桥施工监控要点分析 发表时间：2018-06-12T09:45:27.387Z 来源：《基层建设》2018年第11期作者：贾硕荣钊王胜寒孙康 [导读] 摘要：桥梁建设是现代工程基建项目之一，鉴于现代路桥工程较大的通行压力，要求应用各类手段确保桥梁工程质量。 山东交通学院交通土建工程学院 摘要：桥梁建设是现代工程基建项目之一，鉴于现代路桥工程较大的通行压力，要求应用各类手段确保桥梁工程质量。基于此，本文选取某地下承式钢桁架桥施工作为对象，全程进行监控要点分析，包括拱肋模拟、吊杆模拟的建立，线弹性稳定、非线性稳定计算等，最后结合监控工程给予要点总结，以期通过分析明晰理论，为后续下承式钢桁架桥施工监控工作提供参考。 关键词：下承式钢桁架桥；有限元分析；线弹性稳定；非线性稳定 前言：下承式桥（through bridge）是指桥面设置在桥跨主要承重结构（桁架、拱肋、主梁）下面的桥梁，即桥梁上部结构完全处于桥面高程之上，一般主拱肋采用钢管混凝土结构，可作为大跨度拱桥的首选。该种桥梁并给我国独创，进入我国后却得到了快速发展，当前针对该类桥梁的监控主要针对稳定性和形变量控制，此外也包括一些传统的工程环节，就求施工监控要点进行分析十分必要。 1.工程概况 工程位于江苏省南京市境内，为缓解当地交通压力，市政部门拟建下承式钢管混凝土系杆拱桥。设计跨径为77.5m，计算跨径 75.7m，桥面宽为2.8×1.75m (系杆宽度)+2.2×0.8m(防撞护栏)+19.7m(行车道)，为进一步确保桥梁质量，布置3道风撑，风撑呈一字型，另有“K”型风撑两道。处于强化桥梁稳定性的考虑，设计拱肋内倾角为11°9′，垂直面内拱肋投影方面，经严密计算取矢高20m。矢跨比为四分之一（计算），拱肋轴线以抛物线原理进行计算和布置，截面高度取178cm，腹板厚度15mm，钢管厚度15mm，单管直径为78cm。桥梁主体结构为钢筋混凝土。其中桥面混凝土规格为C40，系梁、中横梁以及端横梁混凝土规格为C50，钢管强度标准为Q345D，以混凝土进行填充，规格为C50。桥面为沥青品质，厚度8cm，吊杆直接应用预制成品索，规格PES7-91，应用冷铸镦头锚作为搭配，规格LZM7-91。 2.模型构建与分析 2.1拱肋模拟 下承式钢桁架桥是否具备稳定结构，主要取决于拱肋性能，因此采用有限元模型进行建模分析。本次工程中，对拱肋的处理主要应用换算截面法进行，以抗压刚度等效作为核心指标，选取C40、C50钢筋混凝土模式，将其作为等效钢材进行分析，计算方法参考《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28:90，以下简称《CECS 28:90》)，并在各构件的等效进行时采用统一方式。此外，利用ANS YS中的超级梁单元BEAM 188作为参考进行复合截面梁计算，构件模型分别对内部圆截面混凝土、外部圆环截面钢材进行强度等效计算[1]。 2.2 吊杆模拟 本次施工所用吊杆为二力杆，模拟成桥状态，以刚性吊杆法代替柔性吊杆索进行分析，在分析过程中额外应用初应变法、降温法进行张拉模拟，模拟过程中，添加参数代表风力、自重和老化程度的影响。此外模拟不考虑不计吊杆在结构中的作用，以极小值替代法作为吊杆弹性模量。桥面板模拟采用壳单元法，将桥面划分为若干单元，代入标准设计值模拟。系梁、风撑和横梁单独作为梁单元，也引入标准设计值进行模拟，在系梁、横梁上所施加的预应力均以作用在梁端的等效力来模拟[2]。 3.结构稳定性监控 稳定性监控是下承式钢桁架桥施工监控的核心，包括线弹性稳定、非线性稳定两个方面。 3.1线弹性稳定监控 针对线弹性稳定的监控主要针对特征值屈曲进行，该方式也被称为第一类稳定。主要观察指标为屈曲荷载的上限，当屈曲荷载达到上限值后，可以获取一个失稳状态下的形变模型。该模型可以随着荷载的增加不断变化，使人员了解目标对象的抗压上限，优势是分析过程简单，属于一种高效的开放模型。本次施工模拟过程中，线弹性稳定监控在非复合截面梁法下进行，监控数据表明屈曲特征值随拱肋面内刚度E I增大而增大，以换算截面法表示，屈曲特征值的上限为7.898，符合设计要求，也符合《CECS 28 :90》的要求。变化幅值方面，依据模拟实验结果，最大变化幅值为16.2％，满足设计要求。此外，实验表明1阶屈曲模态为拱肋面外三波正对称失稳。因为该组合式系杆拱桥具有强大的桥面系和横梁结构，所以本桥表现为“强梁弱拱”特性，拱肋最易发生面外失稳，因此额外进行面内刚度测试，结果表明，形变量基本维持在4-9mm之间，满足设计要求。 3.2 非线性稳定 非线性稳定是指一些不可预知变化导致的结构性能下降，一般通过严格的管理控制可以最大限度降低这种失稳情况，也即通常所说的材料监控、施工规范性监控以及流程监控等常规内容。结合其他同类工程建设经验以及本次施工的实际要求，发现工程的几何非线性效应不显著，为激发面外失稳模态，进行实验参数调整，取拱肋初始几何缺陷为自重下1 阶屈曲变位的3％进行测量。综合考虑材料非线性的结构增量、几何非线性的结构增量，默认二者平衡的情况下，获取计算式： ([ KD] +[ KG] ){Δδ}={ΔF}. 式中，[ KD] 为结构弹塑性刚度矩阵；[ K G] 为结构几何刚度矩阵；{Δδ}为节点位移增量;{ΔF}为外荷载增量。应用N-R 法和弧长法进行求解计算，获取非线性屈曲的极限荷载，进行多次测量、多次计算，求取最优值，使所获结果接近真实情况。本次施工中，在屈曲变位的3％的模拟情况下，双非线性稳定系数K cr=3.944，拱肋失稳时最大横向位移为0.052m，非线性稳定情况良好，梁桥形变量小于0.2％，满足设计要求。 3.3核心结论 结合本次工程施工监控，给出下承式钢桁架桥施工监控要点包括：结构的稳定模拟、形变量计算、正对称失稳水平以及常规监控四个方面。结构的稳定是监控核心，要求以设计参数为准构建模型进行分析，先了解内部超静定结构，再了解拱肋刚度，通过开放性模拟获取极限值，对比极限值与标准值的差异，如果极限值低于标准值，表明设计可行。形变量分析同样遵循开放性模拟原则，要求持续增加外荷载了解形变量上限，如果小于设计允许值，表明设计可行。线弹性稳定系数方面，要求系数均大于6，双非线性分析所得稳定系数大于4，如果无法达到标准要求，应重新进行设计。本次工程中，由于设计较为合理，选材得当，几何非线性效应对失稳影响不显著，但同类工程中应将其作为要点之一给予监控。此外，常规的材料、施工规范性也应作为监管对象，确保工程质量。 总结：通过分析下承式钢桁架桥施工监控要点，获取了相关理论。下承式钢桁架桥属于下承式桥的一种，在对其进行监控时，除常规
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；
下承式钢桁架桥施工监控要点分析
下承式钢桁架桥施工监控要点分析 摘要：桥梁建设是现代工程基建项目之一，鉴于现代路桥工程较大的通行压力，要求应用各类手段确保桥梁工程质量。基于此，本文选取某地下承式钢桁架桥施 工作为对象，全程进行监控要点分析，包括拱肋模拟、吊杆模拟的建立，线弹性 稳定、非线性稳定计算等，最后结合监控工程给予要点总结，以期通过分析明晰 理论，为后续下承式钢桁架桥施工监控工作提供参考。 关键词：下承式钢桁架桥；有限元分析；线弹性稳定；非线性稳定 前言：下承式桥（through bridge）是指桥面设置在桥跨主要承重结构（桁架、拱肋、主梁）下面的桥梁，即桥梁上部结构完全处于桥面高程之上，一般主拱肋 采用钢管混凝土结构，可作为大跨度拱桥的首选。该种桥梁并给我国独创，进入 我国后却得到了快速发展，当前针对该类桥梁的监控主要针对稳定性和形变量控制，此外也包括一些传统的工程环节，就求施工监控要点进行分析十分必要。 1.工程概况 工程位于江苏省南京市境内，为缓解当地交通压力，市政部门拟建下承式钢 管混凝土系杆拱桥。设计跨径为77.5m，计算跨径75.7m，桥面宽为2.8×1.75m (系杆宽度)+2.2×0.8m(防撞护栏)+19.7m(行车道)，为进一步确保桥梁质量，布置3 道风撑，风撑呈一字型，另有“K”型风撑两道。处于强化桥梁稳定性的考虑，设计拱肋内倾角为11°9′，垂直面内拱肋投影方面，经严密计算取矢高20m。矢跨比为四分之一（计算），拱肋轴线以抛物线原理进行计算和布置，截面高度取178cm，腹板厚度15mm，钢管厚度15mm，单管直径为78cm。桥梁主体结构为钢筋混凝土。其中桥面混凝土规格为C40，系梁、中横梁以及端横梁混凝土规格为C50， 钢管强度标准为Q345D，以混凝土进行填充，规格为C50。桥面为沥青品质，厚 度8cm，吊杆直接应用预制成品索，规格PES7-91，应用冷铸镦头锚作为搭配， 规格LZM7-91。 2.模型构建与分析 2.1拱肋模拟 下承式钢桁架桥是否具备稳定结构，主要取决于拱肋性能，因此采用有限元 模型进行建模分析。本次工程中，对拱肋的处理主要应用换算截面法进行，以抗 压刚度等效作为核心指标，选取C40、C50钢筋混凝土模式，将其作为等效钢材 进行分析，计算方法参考《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28:90，以下 简称《CECS 28:90》)，并在各构件的等效进行时采用统一方式。此外，利用ANS YS中的超级梁单元BEAM 188作为参考进行复合截面梁计算，构件模型分别对内 部圆截面混凝土、外部圆环截面钢材进行强度等效计算[1]。 2.2 吊杆模拟 本次施工所用吊杆为二力杆，模拟成桥状态，以刚性吊杆法代替柔性吊杆索 进行分析，在分析过程中额外应用初应变法、降温法进行张拉模拟，模拟过程中，添加参数代表风力、自重和老化程度的影响。此外模拟不考虑不计吊杆在结构中 的作用，以极小值替代法作为吊杆弹性模量。桥面板模拟采用壳单元法，将桥面 划分为若干单元，代入标准设计值模拟。系梁、风撑和横梁单独作为梁单元，也 引入标准设计值进行模拟，在系梁、横梁上所施加的预应力均以作用在梁端的等 效力来模拟[2]。 3.结构稳定性监控 稳定性监控是下承式钢桁架桥施工监控的核心，包括线弹性稳定、非线性稳
钢桁桥施工方案
钢桁桥 施 工 方 案 编制： 审核： 审批：
钢桁桥施工方案 一、编制依据： 1、交通部《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004） 2、交通部《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 3、铁道部《铁路钢桥制造规范》（TB/10212-98） 4、广州军区《装配式公路钢桥多用途使用手册》 二、工程概况： 由于艮山西路南侧地下管线较多，为方便盾构机泥浆循环的施工,满足车辆、行人通行需要，需在艮山西路南侧(地下通道出口以东5米处)架设双排单层钢桁桥壹座。该钢桁桥高7米，净高5.8米(即艮山西路路面与钢桁桥下底之间的距离)；宽3.14米，净宽1.9米(即钢桁桥内侧安放泥浆管之间的距离)；长度为54米，共分2跨，每跨27米；承载形式为下承式。详见图纸。 三、施工进度计划 该钢桁桥计划架设工期为2天，架设完工后使用期约1年，拆除工期为2天，如遇停电、雨天等恶劣天气或其它不可抗力影响，相应顺延。四、主要机械设备、工具配备 五、人员安排 1、现场负责：1人 5、测量员：1人 2、材料员：1人 6、汽吊司机：1人 3、普工：2人 7、司索工：2人
4、安全员：1人 8、电焊工：1人 六、主要材料（A）上部结构 注：据此算出该钢桁桥主梁均布力q=26514.4公斤×9.8牛顿/公斤÷54米=4.81KN/m 横梁均布力q=80公斤×9.8牛顿/公斤÷1.9米=0.41KN/m （B）下部结构 七、受力计算 该钢桁桥采用双排单层组合贝雷桁架作为主梁，左右各一组主梁，共设置2组主梁，主梁总长度为54米，共分2跨，每跨27米；加强弦杆作为横梁，均匀分布于主梁的下弦杆上，共设置72根横梁，横梁毛长3.14米，净长1.9米；立柱均采用组合贝雷桁架，中间立柱为4排3层的形式，两侧立柱为双排3层的形式。主梁承重共70T，每跨最大荷载为35T；每根横梁最大荷载为1T；中间立柱最大荷载为479.9KN(即上部总重的一半)。现验算如下：
下承式钢桁架桥施工监控要点研究
下承式钢桁架桥施工监控要点研究 摘要：为了确保钢桁架梁桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的主梁线形符合设计要求,结构恒载内力状态接近设计期望，在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。 关键词：钢桁架桥;施工监控;应力;线形 引言 为了确保钢桁架梁桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的主梁线形符合设计要求,结构恒载内力状态接近设计期望,在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。 对于支架拼装施工的钢桁架桥来说，通过监控施工时临时墩的应力和标高、贝雷架的应力和标高、桁架杆件标高、应力及施工完成后几何状态,来保证成桥后桥面线形以及结构内力状态符合设计要求。通过施工过程的数据采集和严格控制，确保结构的安全和稳定,保证结构的受力合理和线形平顺,避免施工差错,尽可能减少调整工作量,为大桥安全顺利建成提供技术保障。 本文以某７5m下承式钢桁架桥为依托,研究下承式钢桁架桥施工监控的控制要点。 １施工监控方法及原则
钢桁架桥施工过程的影响参数较多。如：结构刚度、组成桁架的杆件及桥面系的重量、施工荷载、砼的收缩徐变和温度等。求施工控制参数的理论设计值时,都假定这些参数值为理想值。为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性，在施工过程中对这些参数进行识别和预测。对于重大的设计参数误差,提请设计方进行理论设计值的修改，对于常规的参数误差,通过优化进行调整。 1、设计参数识别 通过在典型施工状态下对状态变量(位移和应力应变)实 测值与理论值的比较,以及设计参数影响分析，识别出设计参数误差量。 ２、设计参数预测 根据已施工梁段设计参数误差量,采用合适的预测方法（如灰色模型等）预测未来梁段的设计参数可能误差量。 3、优化调整 施工控制主要以控制桁架杆件标高、控制截面弯矩为主, 优化调整也就以这些因素建立控制目标函数（和约束条件）。通过设计参数误差对桥梁变形和受力的影响分析。应用优化方法（如采用加权最小二乘法、线性规划法等)，调整本梁段与未来梁段的立模标高，使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态,并且保证施工过程中受力安全。
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。
60m跨公路下承式三角形钢桁架桥结构性能分析
60m跨公路下承式三角形钢桁架桥结构性能分析 发表时间：2020-04-13T15:06:59.103Z 来源：《城镇建设》2020年第4期作者：王从远 [导读] 钢桁架桥是一种介于梁和拱之间的结构体系，它是由上弦杆、下弦杆和斜撑组合成两面桁架 摘要：随着经济发展与炼钢水平及钢结构防腐技术的提高，钢桁架桥梁越来越多的应用于公路工程领域。由于长期以来钢桁架桥多用于铁路结构，对于很多公路桥梁设计者，只闻其名，并不了解其受力特性及主要杆件的设计尺寸。本文拟通过对某60m公路下承式三角形钢桁架桥梁结构性能的分析，为公路钢桁架桥梁设计者提供参考。 关键字：钢桁架桥截面选取结构安全性能稳定性 1概述 钢桁架桥是一种介于梁和拱之间的结构体系，它是由上弦杆、下弦杆和斜撑组合成两面桁架，再由横梁、纵梁以及联结系连结而成三维空间桥梁。下承式钢桁架桥以其梁高低，不占用桥下净空的独特优势，跨越能力强、施工周期短、承载能力大等优点在铁路桥梁工程中得到广泛应用。长期以来，由于受钢材价格、材料耐久性及材料后期养护等因素的限制，公路工程领域很少使用钢桁架桥梁结构。随着经济的发展及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，钢桁架结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。 2工程概况 本论文研究对象属于天津某公路项目，由于净空及净宽限制，需要在跨现状路口处设置一座下承式钢桁架桥。钢桁架桥上部结构采用跨度60m简支结构，桥面总宽18.5m，双向四车道，桥梁设计荷载标准为公路I级。结构共设置4个支座，其中一个固定支座，一个纵向活动支座，一个横向活动支座，一个双向活动支座。 钢桁架桥主桁采用三角形桁架，中心间距19.16m，桁高8.5m，高跨比为1/7.06，节间长9.72m，上弦5个节间，下弦6个节间。主桁为焊接的整体节点构造。桥面由纵、横梁及混凝土桥面板组成。共设置5道小纵梁，横向间距3.05m，横梁采用工字型截面，间隔2.43m。上弦每个节点均设平面纵向联结系，上弦平面联结系在每个节点设成“K”型，两个节间组成“米”型，下弦杆有纵、横梁联结，不再设置纵向联结系。为使桁架更通透，采用加大端斜杆，不设置桥门架的形式，在上平横联与上弦节点连接处设隅撑。 钢桁架结构上弦杆、下弦杆、端横梁、端斜杆采用“口”字型截面，其余杆件采用“工”字型截面。具体截面尺寸如下表。 3结构分析 钢桁架桥计算采用空间有限元分析软件Midas Civil 2019进行分析，主桁、横梁、纵梁及联结系采用梁单元模拟，全桥共划分单元604个，桁架结构不考虑桥面板的刚度作用，桥面板自重以恒载的形式施加到横梁体系。支座按照实际刚度进行模拟，移动荷载采用车道线施加于横梁体系，桥面铺装、防撞护栏等二期恒载采用线荷载施加于横梁体系；同时，结构考虑整体升温30°，整体降温25°，并考虑两片主 桁不均匀温度差15°。全桥模型如下： 结构离散模型结构消隐模型 1）静力受力分析 对分析软件中所建立模型分析运算，并按照《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015中相关规定对结构中施加的荷载进行组合，根据计算及荷载组合结果，统计其结构的包络应力值，结构最不利组合工况下的最大应力值为：209.9MPa，全桥应力图表如下所示。
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥 课程设计 姓名：李志中 学号：20097471 班级：桥梁组铁工六班 电话： 电子邮件：891762594@https://www.360docs.net/doc/5518966481.html, 指导老师：李燕强 设计时间：2012年5月1 至6月
目录 第一章设计资料 0 第一节基本资料 0 第二节设计内容 (1) 第三节设计要求 (2) 第二章主桁杆件内力计算 0 第一节主力作用下主桁杆件内力计算 0 第二节横向附加力作用下的主桁杆件内力计算 (4) 第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (6) 第四节疲劳内力计算 (8) 第五节主桁杆件内力组合 (9) 第三章主桁杆件截面设计 (11) 第一节下弦杆截面设计 (11) 第二节上弦杆截面设计 (13) 第三节端斜杆截面设计 (15) 第四节中间斜杆截面设计 (17) 第五节吊杆截面设计 (19) 第六节杆件连接高强度螺栓计算 (23) 第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (24) 第一节 E2节点弦杆拼接计算 (24) 第二节节点板强度检算 (25) 第五章挠度计算和预拱度设计 (28) 第一节挠度计算 (28) 第二节预拱度设计 (29) 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+0.2×（50－71）=75.8m，钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=7.58m，主桁高度H=11d/8=11×7.58/8=10.4225m，主桁中
心距B＝6.4m，纵梁中心距b＝2.0m，纵联计算宽度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ZG35 II、辊轴采用35号锻钢。 4 活载等级：中－荷载 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)； 上述合计为17.69kN/m（每片桁架），近似取为18kN/m (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＝1.25kN/m2，K1K2K3＝1.0。 7 连接：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＝0.45。 第二节设计内容 1主桁杆件内力计算；
21米下承式钢便桥施工方案
长21米净宽4米钢便桥 施 工 组 织 方 案 及 计 算 二○一五年七月
一、编制依据及原则 本施工技术方案根据施工现场、仔细研究，并对施工场地周围情况进行初步调查的基础上，针对该项目的施工特点，结合我方技术水平、施工人员及装备情况编制而成。 1.1编制依据 （1）钢便桥设计图纸； （2）我公司现有的技术装配力量、机械设备状况、管理水平、工法及科研成果和多年积累的工程施工经验； （3）国家的法律、法规及地方有关施工安全、工地保安、人员健康、劳动保护、土地使用与管理、水上水下作业、环境保护与文明施工方面的具体规定和技术标准； （4）本工程施工所要求的相关技术规范、标准，主要有: 《装配式公路钢桥多用途使用手册》 《钢结构设计规范》（GB50017-2003） 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011） 《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002） 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011） 《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001） 2.2编制原则 （1）编制施工方案时做到使方案具有重点突出、内容全面、思路清晰的特点； （2）坚持按项目法管理的原则。综合运用人员、机械、物资、资金和信息，实现质量和造价在保证安全和工期前提下的最佳组合；
（3）遵循“重视环境、保护环境”的原则，做到不扰民，重视生态环境，不污染环境。贯彻执行国家和当地政府的方针政策，遵守法律法规，尊重和保护工程施工所在地的民俗风情； （4）坚持用工制度的动态管理。根据工作的需要，合理配置劳动力资源； （5）坚持安全第一、质量至上原则。精心组织施工，合理安排工期。坚持技术先进、方案优化、重合同守信誉、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患； （6）遵循与设计、规范和验标保持一致的原则。编写施工工艺时，严格按设计要求，认真执行现行政府以及相关机关及施工技术规范和验收标准，确保工程质量优良； （7）坚持实事求是的原则。在制定本施工组织设计时，根据我方施工经验和管理水平，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，确保优质、高效地完成本项目工程建设； （8）本着先进性与适用性相结合的原则，采用成熟可靠地技术，加强工序控制，确保优质、安全、快速、高效建成该工程。 二、工程概况 钢桥全长21m，单跨，桥面净宽4m，设计有效载荷80t，限速15km/h，不通航。 钢桥主梁使用321型标准贝雷片，为下承式三排单层加强贝雷型；横梁使用28#工字钢（Q345），每节安装4根，桥面铺设1m*3m 标准桥面板。 三、便桥承载力计算 为简便计算，本方案按21m跨度简支梁计算，荷载为800kN,
桁架桥施工方案
方案六：桁架桥施工方案 1、工程概况 管线沿山势走向，三次桁架跨越，线路跨越位置交通不便，山路坡度大，施工难度高。进场临时便道未通至施工现场，安装桁架时，吊车吊装不便进入施工现场。需铲车推出施工便道。因设计图纸暂未出图，本方案假设采用贝雷桁架拼装方式。 2、施工准备 1）组织有关管理技术人员对设计图纸会审。对图纸不明确及施工中有困难的地方，要与设计单位做好变更手续。 2）对钢结构工程所使用的机械和检测设备的性能进行检验，保证施工过程中各种设备的工作状态良好，使用功能齐全。 3）钢结构施工前，应对各工序的施工人员进行技术、质量、安全交底。 4）钢结构进入现场需进行构件检验并合理堆放，以便于构件进入现场后顺利吊装。 5）现场吊装前，应在桩脚埋件上弹好十字线，同时将标高控制点设置好。现场应平整夯实，没有积水，并且要预留车道施工。 3、施工工艺及方法 3.1 施工工序：
3.2 施工方法 3.2.1管架支撑基础施工 1）管架基础做与两侧混凝土导墙上，待施工导墙时配合施工管架基础。 2）预埋地脚螺栓 3）支设外围模板，用对拉螺栓拉结，木方、架管加固牢固，校正好模板尺寸。 4）浇筑基础混凝土，浇筑及振捣时不能碰触螺栓保证不移位。 5）基础混凝土强度达到75%以上，方可进行钢结构安装施工。 3.2.2 桁架下料预制 1）桁架材料下料前又技术员现场勘测钢柱及桁架实际尺寸，与图纸对比是否有误差。 2）材料下料依据图纸及现场勘测数据。 3）放样 放样划线时，应用脚手架提前搭设出管桁架的拱高和相应节点的水平线。应清楚表明装配标记、螺孔标注、加强板的位置方向、倾斜标记及中心线、基准线和检验线，必要时制作样板。 注意预留制作，安装时的焊接收缩余量:切割、和加工余量；安装预留尺寸要求。
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。
一座下承式公路钢桁架桥的结构设计与分析
一座下承式公路钢桁架桥的结构设计与分析 摘要：通过钢桁架桥的设计，针对钢桁架的结构设计、杆件截面选用、结构计算、钢结构防腐等方面，为相近跨径钢桁架桥梁设计提供参考。 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。 图1主桁一般构造图 主桁上下弦杆均采用箱形截面，截面宽度500mm，高度均为540mm，板厚20～24mm，工厂焊接，在工地通过高强度螺栓在节点内拼接。除端斜杆采用箱形截面以增加面内外刚度外，其余腹杆均采用焊接H形截面，截面宽度500mm，高度均为400mm，最大板厚24mm。 2.2桥面系 桥面系为联合梁，由下面的钢梁和上面的桥面板结合而成，其钢梁部分仍采用纵横梁体系。本设计横梁高870mm，为工字形截面，与主桁在节点上通过高强螺栓连接；纵梁高420mm，也采用工字形截面，上翼缘与横梁上翼缘的底面齐平，在纵梁腹板上设一对角钢与横梁腹板相连，横向每2m设置一道；桥面板采用钢筋混凝土结构，板厚15cm，与纵、
64m单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥
第一章设计资料 (3) 第一节基本资料 (3) 第二节设计内容 (3) 第二章主桁杆件内力计算 (3) 第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (3) 1 恒载 (3) 2 活载 (4) 3 列车横向摇摆力产生的弦杆内力 (5) 4 MIDAS计算结果 (6) 第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 (7) 1 风荷载施加 (7) 2 风荷载计算结果 (8) 第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (8) 1 下弦杆制动力计算 (8) 第四节疲劳内力计算 (9) 第五节主桁杆件内力组合 (10) 1 主力组合 (10) 2 主力和附加力组合 (10) 第三章主桁杆件截面设计 (12) 第一节下弦杆截面设计 (12) 1 中间下弦杆E2E4 (12) 1)初选杆件截面 (12) 2)刚度验算 (12) 3)拉力强度验算 (12) 4)疲劳强度验算 (12) 2 端下弦杆E0E2 (13) 1)初选截面 (13) 2)刚度验算 (13) 3)拉力强度验算 (13) 4)疲劳强度验算 (14) 第二节上弦杆截面设计 (14) 1 端上弦杆A1A2 (14) 1)初选截面 (14) 2)刚度验算 (14) 3)强度以及总体稳定验算 (15) 4)局部稳定验算 (15) 2 中上弦杆A3A4 (15) 1)初选截面 (15) 2)刚度验算 (16) 3)强度以及总体稳定验算 (16) 4)局部稳定验算 (16) 第三节端斜杆E0A1截面设计 (16) 1)初选截面 (16) 2)刚度验算 (17)
3)强度以及总体稳定验算 (17) 4)局部稳定验算 (18) 第四节中间斜杆截面设计 (19) 1 斜杆A1E2 (19) 1)初选截面 (19) 2)刚度验算 (19) 3)强度以及总体稳定验算 (19) 4)局部稳定验算 (20) 5)疲劳验算 (20) 2 斜杆A3E2、A3E4 (20) 第五节吊杆截面设计 (21) 1)初选截面 (21) 2)刚度验算 (21) 3)拉力强度验算 (21) 4)疲劳强度验算 (21) 第六节腹杆高强度螺栓计算 (22) 第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (23) 第一节E2节点弦杆拼接计算 (23) 1 下弦杆的拼接计算 (23) 1)拼接板截面设计 (23) 2)拼接螺栓和拼接板长度 (23) 3)内拼接板长度 (24) 2 斜杆的拼接计算 (24) 3 吊杆的拼接计算 (24) 第二节E0节点弦杆拼接计算 (24) 1)拼接板截面设计 (24) 2)拼接螺栓和拼接板长度 (25) 3)内拼接板长度 (25) 第三节下弦端节点设计 (25) 第五章桁架梁桥空间模型计算 (25) 第一节建立空间详细模型 (25) 第二节恒载以及恒载和活载下竖向变形计算 (26) 第三节主力作用下内力校核 (27) 第四节主力+风荷载作用下内力校核 (27) 第五节主力+制动力荷载作用下内力校核 (28) 第六章设计总结 (28)