MIDAS_Civil在钢栈桥结构优化设计中的应用_刘强

钢栈桥专项设计施工方案

目录 一、概述 (2) 二、设计标准 (3) 三、钢桥设计及施工方法 (3) 四、钢便桥各部位受力验算 (5) 五、栈桥主要材料计划 (9) 六、机具使用计划 (10) 七、劳力资源计划 (10) 八、施工进度计划 (10) 九、钢桥施工质量保证措施 (10) 十、钢桥施工安全保证措施 (11) 十一、文明施工、环境保护保证措施 (11) 十二、其它事项 (13) 十三、栈桥的拆除 (13)

钢栈桥专项施工方案 一、概述 由我局承建的铁路工程因施工需架设两座经济实用又安全的钢栈桥。根据现场地形地貌并结合荷载使用要求，经过现场勘查我部架设的钢桥规模为：1#便桥长约150米（即鸡角屿大桥1#-5#墩栈桥），2#便桥长约80米（即鸡角屿特大桥35#-38#墩栈桥），桥面净宽均为4.5米，标准跨径为12米。桥位布置形式：考虑到下部结构（承台）套箱施工需要，两座便桥内边距离承台1.5米。 钢便桥结构特点如下： 1、基础结构为：钢管桩基础 2、下部结构为：工字钢横梁 3、上部结构为：贝雷片纵梁 4、桥面结构为：装配式公路钢桥用桥面板 5、防护结构为：小钢管护栏 如下图所示： （ 桥面板4.5×1.26m 贝雷片纵梁3.0×1.5m 工字钢横梁 钢管桩

便桥横向草图 二、设计标准 ①、计算行车速度：5km/h ②、设计荷载：载重500KN施工车辆 ③、桥跨布置：12m连续贝雷梁桥 ④、桥面布置：净宽4.5m 三、钢桥设计及施工方法 1、基础及下部结构设计 （1）钢便桥钢管桩基础布置形式： 单墩布置3根钢管（桩径ф32.5cm，壁厚6 mm），横向间距2.5m，桩顶布置2根28cm工字钢横梁，管桩与管桩之间用10cm槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。如果个别墩位入土深度不足应施打6根钢管，设置成排架桩基础。 栈桥施工采用50t履带吊机配合振动打桩锤施打桩基础（如下图），利用履带吊分块吊装至栈桥顶进行组拼后，在栈桥顶利用履带

18m跨度钢栈桥计算书 11.21

栈桥计算书 一、基本参数 1、水文地质资料 栈桥位于重庆荣昌赵河滩濑溪河，水面宽约68m，平均水深4m，最深处水深6米。 地质水文条件：渡口靠岸边部分平均水深2-3米，河中部分最高水深6米。河底地质为：大部分桩基础所在位置处覆盖层较薄，覆盖淤泥厚度为1.5m左右，其余为强风化砂 岩和中风化砂岩，地基承载力σ 0取值分为500kp a 。 2、荷载形式 (1)60t水泥运输车 通过栈桥车辆荷载按60t水泥运输车考虑，运输车重轴（后轴）单侧为4轮，单轮宽30cm，双轮横向净距10cm，单个车轮着地面积=0.2*0.3 m2。两后轴间距135cm，左侧后双轮与右侧后双轮距190cm。车总宽为250cm。 运输车前轴重P1=120kN，后轴重P2=480kN。 设计通车能力：车辆限重60t，限速5km/h，按通过栈桥车辆为60t水泥运输车满载时考虑，后轴按480kN计算。施工区段前后均有拦水坝，不考虑大型船只和排筏的撞击力，施工及使用时做好安全防护措施。 3、栈桥标高的确定 为满足水中墩、基础、梁部施工设备、材料的运输及施工人员通行施工需要，结合河道通航要求，在河道内施工栈桥。桥位处设计施工水位为296.8m，汛期水位上涨4～6m。结合便桥前后路基情况，确定栈桥桥面标高设计为305.00m。 4、栈桥设计方案 在濑溪河河道内架设全长约96m的施工栈桥。栈桥拟采用六排单层贝雷梁桁架结构为梁体作为主要承重结构，桥面宽设计为4.5m,桥跨为连续结构，最大跨径18m，栈桥共设置6跨。 (1) 栈桥设置要求 栈桥承载力满足：60t水泥运输车行走要求。 (2)栈桥结构 栈桥至下而上依次为： 钢管桩基础：由于河床底岩质硬，无法将钢管桩打入，综合考虑采用钢管桩与混凝土桩相结合的方法，即先施工混凝土桩，入岩深度约1.5m，然后在混凝土桩上安装钢管桩。

钢结构设计注意事项

钢结构设计注意事项 一 拿到作业图不要盲目建模计算。先进行全面分析，与建筑设计人员进行勾通，充分了解工程的各种情况（功能、选型等）。 二 建模计算前的前处理要做好。比方荷载的计算要准确，不能估计。要完全根据建筑做法或使用要求来输入。 三 在进行结构建模的时候，要了解每个参数的意义，不要盲目修改参数，修改时要有依据。 四 在计算中，要充分考虑在满足技术条件下的经济性。不能随意加大配筋量或加大构件的截面。这一点要作为我们的设计理念之一来重视。

五 梁、柱、板等电算结束后要进行大量的调整和修改，这都要有依据可循（可根据验算简图等资料）。具体有以下集中修改或注意事项： a、梁： 1、梁的标高（是否确定梁底标高及梁上翻等问题） 2、梁的支座负筋不能太疏，要人为加密。 3、梁的跨数要核对。 4、尽量减少钢筋的种类和级差（≤2级） 5、有雨蓬等外挑构件处的梁要加强（可以将此处的箍筋加密、设置抗扭钢筋等措施） 6、钢筋在梁中的放置必须满足净距要求，特别是梁上部钢筋的净距（≥1.5d 或30mm）

7、碰到电算结果的井字梁（有主次关系）处，要分清主次关系，在主要梁支座处标出支座筋 8、搁在边梁上的连梁等，在靠边梁处的支座筋不宜过大，宜减小，从而减少对边梁的扭矩 9、有主次梁关系，从梁截面上也有区别，次梁适当放小。 b、柱： 1、满足轴压比要求（≤0.9） 2、大跨度的厂房等，柱子截面宜选用长方柱。 3、构造柱的设置（细查规范《建筑抗震设计规范》P72） c、板： 1、负筋不宜选用过细的钢筋，可以用较大直径的钢筋代替，可避免施工时被踩下；较大 直径钢筋不宜过疏，否则受力不力或容易开裂。

大型钢栈桥计算书

吉水赣江特大桥水上栈桥安全检算 一、栈桥设计概况 1、栈桥设计 吉水赣江特大桥1-12#墩位于赣江水中，其中1-3#墩搭设钢栈桥；3-4#墩预留航道；4-5#墩搭设钢栈桥；5-12#墩吹沙筑路。栈桥总长度约380m，桥面标高定为+48.62m，栈桥中心线距离桥梁中心线距离为15m。 吉水赣江特大桥栈桥结构采用钢管贝雷栈桥，栈桥设计跨度为12m，3跨1联设置制动墩---采用双排4根钢管桩，其余采用标准墩---单排3根钢管桩。钢管采用φ529*10mm螺旋钢管，钢管上设置横梁---采用工字钢36a双拼；横梁上设置6片3组贝雷片，分配梁采用I28b工字钢，间距75cm；面板采用126*600cm 的组合面板，下部采用5根I14的工字钢，最大间距33.5cm。上铺8mm厚花纹钢板。 二、计算依据 1、钢结构设计规范GB50017-2003 2、铁路桥梁钢结构设计规范-TB10002.2-2005 3、装配式公路钢桥多用途使用手册-人民交通出版社 4、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 三、设计荷载 1、恒载 梁部恒载包括：横梁、贝雷梁、分配梁、桥面系、栏杆等结构重量。经主要工程材料数量统计采用：G=2t/m。 2、施工荷载 考虑栈桥为临时结构，栈桥搭设及运行主要以通行砼罐车、50t履带吊以及故仅考虑以下二种荷载作为计算荷载。 工况一、9m3砼罐车：总重G=35t 按前轴分配20%即35*0.2=7t，后轴分配80%即35*0.8=28t计算。

7t14t14t 工况二、50t履带吊自重50t，吊重按10t计算；履带与桥面接触长度为4.7m。则q=0.5*（50+10）/4.7=6.4t/m。 四、检算项目 1.面板计算 桥面系为工厂预制模板；模板面采用σ=8mm花纹钢板，规格为1.25*6.0m；纵肋采用工字钢I14，最大间距33.5cm。 面板-纵肋I14工字钢计算 I14工字钢的截面特性：Ix=712cm4 Wx=102cm3 ix=5.79cm Sx=58.4cm3 工况1：砼罐车 ①荷载： 砼罐车轮胎单侧荷载，如下图所示： 3.5t7t7t ①计算模型

优化设计在材料中的应用

复合材料结构稳定性约束优化设计 纤维增强复合材料结构, 以高的比强度和比刚度, 在航空航天领 域得到了广泛的应用。许多空天结构的设计, 均利用复合材料结构特殊的屈曲特性, 以达到提高稳定性和降低结构重量的目的, 如机身、航天器的承力筒、直升机地板等。复合材料具有较强的可设计性, 可通过优化铺层参数, 如层数和纤维铺设角, 提高结构的临界屈曲载荷, 在满足稳定性要求的前提下减轻结构重量。有关复合材料结构稳定性优化以及稳定性约束优化的研究不断发展, 如文献[ 1] 研究了层合板临界屈曲载荷的优化方法及灵敏度分析方法, 文献[ 2] 通过引入层合板刚度矩阵求解过程的中间变量,对屈曲载荷进行了优化; 近年来遗传算法也逐渐被应用于该问题, 扩大了研究对象的结构形式范围,提高了优化设计的效率。但是, 多数复合材料稳定性方面的优化工作采用的是确定性的优化设计方法, 即不考虑材料及载荷的不确定性, 得到的优化结果濒临失效边界, 难以满足结构的可靠性要求。纤维增强复合材料, 材料性能离散度大, 工作环境复杂, 各向异性的特点使其对载荷相当敏感。20 世纪90 年代, 设计者们逐渐意识到不确定性因素给复合材料结构带来的影响[ 3], 因此复合材料结构的可靠性优化设计越来越多地受到工程界的重视, 并开展了相关研究。文献[ 4, 5] 基于层合板临界屈曲载荷的解析表达式, 构建极限状态方程, 计算结构的失效概率。但是, 工程实际中的结构通常需要使用有限元等方法进行结构分析, 缺少显式的极限状态函数, 造成可靠度计算困难。对此, 一些学者提出了结构可靠性分析的响应面 法, 使 可靠度计算得以简化，并且一般能够满足工程精度

钢结构设计步骤

钢结构设计步骤和设计思路 摘要：钢结构设计简单步骤和设计思路关键词: 钢结构结构设计步骤 (一) 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 (二) 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指 导下进行。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是\"概念设计＼＂，它在结构选型与布置阶段尤其重要．对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概

念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间 的相互力学关系和简化近似设计方法。[２０] 钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决，或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载）,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中,不

钢栈桥专项设计施工方案[优秀工程方案](14页)

目录 一、概述 (3) 二、设计标准 (4) 三、钢桥设计及施工方法 (4) 四、钢便桥各部位受力验算 (6) 五、栈桥主要材料计划 (10) 六、机具使用计划 (11) 七、劳力资源计划 (11) 八、施工进度计划 (11) 九、钢桥施工质量保证措施 (11) 十、钢桥施工安全保证措施 (12) 十一、文明施工、环境保护保证措施 (12) 十二、其它事项 (14) 十三、栈桥的拆除 (14)

钢栈桥专项施工方案 一、概述 由我局承建的铁路工程因施工需架设两座经济实用又安全的钢栈桥。根据现场地形地貌并结合荷载使用要求,经过现场勘查我部架设的钢桥规模为:1#便桥长约150米(即鸡角屿大桥1#-5#墩栈桥),2#便桥长约80米(即鸡角屿特大桥35#-38#墩栈桥),桥面净宽均为4.5米,标准跨径为12米。桥位布置形式:考虑到下部结构(承台)套箱施工需要,两座便桥内边距离承台1.5米。 钢便桥结构特点如下: 1、基础结构为:钢管桩基础 2、下部结构为:工字钢横梁 3、上部结构为:贝雷片纵梁 4、桥面结构为:装配式公路钢桥用桥面板 5、防护结构为:小钢管护栏 如下图所示: 贝雷片纵梁3.0×1.5m 工字钢横梁 钢管桩

便桥横向草图 二、设计标准 ①、计算行车速度:5km/h ②、设计荷载:载重500KN施工车辆 ③、桥跨布置:12m连续贝雷梁桥 ④、桥面布置:净宽4.5m 三、钢桥设计及施工方法 1、基础及下部结构设计 (1)钢便桥钢管桩基础布置形式: 单墩布置3根钢管(桩径ф32.5cm,壁厚6 mm),横向间距2.5m,桩顶布置2根28cm工字钢横梁,管桩与管桩之间用10cm槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。如果个别墩位入土深度不足应施打6根钢管,设置成排架桩基础。 栈桥施工采用50t履带吊机配合振动打桩锤施打桩基础(如下图),利用履带吊分块吊装至栈桥顶进行组拼后,在栈桥顶利用履带吊机完

钢结构设计规范

钢结构设计规范 第一章总则第条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。第条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。第条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》()）制订的。第条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。第条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。第条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。第二章材料第条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉号钢（沸腾钢或镇静钢）、钢、钢、钢或钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。第条下列情况的承重结构不宜采用号沸腾钢: 一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于－℃时的其它承重结构。二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于－℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋内的结构可按该规定值提高℃采用。第条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材，必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于ｔ的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于－℃时，对于号钢尚应具有－℃冲击韧性的合格保证；对于钢、钢、钢或钢尚应具有－℃冲击韧性的合

钢栈桥计算书

某工程51米钢栈桥计算书 XXXXXXX公司 2010年6月16日

下承式栈桥验算书 一、验算说明： 栈桥上部结构为51米，桥面为4米，桥面由12.6工字钢和8mm花纹钢板组合组成，采用下承式结构，桥面板纵向分配梁I12.6a工字钢，间距为0.24m。横向分配梁I32a工字钢，最大间距为1.59m，桥墩、台采用钢筋砼。 二、设计依据 1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 2、《公路工程技术标准》JTG B01－2003 3、《钢结构设计规范》( GB 50017-2003) 三、主要参考资料 1、《钢结构设计手册》第三版 2、《路桥施工计算手册》 3、《建筑结构静力计算手册》2004版 四、主要技术标准 设计荷载：80吨散装水泥罐车，考虑安全系数1.4,栈桥设计中选112吨荷载对整个桥梁结构进行验算；

图一 80吨随州散装水泥罐车荷载布置图（图中省略车头部分） 五、结构恒重 （1）钢便桥面层：8mm厚钢板，单位面积重62.8kg/m2，则3.14kN/m。 （2）I12.6单位重14.21kg/m，则0.14kN/m，间距0.25m 。 （3）I32a单位重52.7 kg/m，则0.53kN/m，3.162KN/根，最大间距1.59m。 （4）纵向主梁：321型贝雷梁， 4.44 KN/m。（含附件） 六、上部结构内力计算 6.1桥面板验算 （1）荷载计算 因桥面纵向工字钢的横向间距空隙仅为17.6cm，汽车轮宽度50cm，汽车轮宽远远大于工字钢间距，故此处对花纹板不做单独验收。仅对桥面纵向分配梁I12.6进行计算。 单边车轮作用在跨中时，I12.6a弯矩最大，轮压力为简化计算可作为集中力。荷载分析： 1）均布荷载：0.157kN/m(面板) 2）施工及人群荷载：不考虑与汽车同时作用 3）汽车轮压：车轮接地尺寸为0.5m×0.2m, 最大轴重为224kN，每轴2组车轮，则单组车轮荷载为112kN，每组车轮压在3根I12.6上，则单根I12.6承受的荷载为37.3KN。 则单边车轮布置在跨中时弯距最大计算模型如下（以整个后轴建模按连续梁计算）

机械结构优化设计

机械结构优化设计 ——周江琛2013301390008 摘要：机械优化设计是一门综合性的学科，非常有发展潜力的研究方向，是解决复杂设计问题的一种有效工具。本文重点介绍机械优化设计方法的同时，对其原理、优缺点及适用范围进行了总结，并分析了优化方法的最新研究进展。关键词：优化方法约束特点函数 优化设计是一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题,优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法,因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。优化设计主要包括两个方面:一是如何将设计问题转化为确切反映问题实质并适合于优化计算的数学模型,建立数学模型包括:选取适当的设计变量,建立优化问题的目标函数和约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式,约束条件反映的是设计变量取得范围和相互之间的关系;二是如何求得该数学模型的最优解:可归结为在给定的条件下求目标函数的极值或最优值的问题。机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下,在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制范围内,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立

目标函数和约束条件,并使目标函数获得最优值一种现代设计方法,目前机械优化设计已广泛应用于航天、航空和国防等各部门。优化设计是20世纪60年代初发展起来的，它是将最优化原理和计算机技术应用于设计领域，为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新方法，就可以寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域，它已广泛应用于各个工业部门。优化方法的发展经历了数值法、数值分析法和非数值分析法三个阶段。20世纪50年代发展起来的数学规划理论形成了应用数学的一个分支，为优化设计奠定了理论基础。20世纪60年代电子计算机和计算机技术的发展为优化设计提供了强有力的手段，使工程技术人员把主要精力转到优化方案的选择上。最优化技术成功地运用于机械设计还是在20世纪60年代后期开始，近年来发展起来的计算机辅助设计（CAD），在引入优化设计方法后，使得在设计工程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案，又可加快设计速度，缩短设计周期。在科学技术发展要求机械产品更新日益所以今天，把优化设计方法与计算机辅助设计结合起来，使设计工程完全自动化，已成为设计方法的一个重要发展趋势。 优化设计方法多种多样，主要有以下几种：1无约束优化设计法；无约束优化设计是没有约束函数的优化设计，无约束可以分为两类，一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法，如最速下降法、共轭梯度法、牛顿法及变尺度法等。另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法，如坐标轮换法、单形替换法及鲍威尔法等。此法具有计算

钢结构设计的八大要点

钢结构设计的八大要点 钢结构设计要点 钢结构设计简单步骤和设计思路 （一)判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有 较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住 宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 （二）结构选型与结构布置 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛, 做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”,它在结构 选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规 定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来 确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有 效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是 判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。（无论结构软件 如何强大，扎实的结构概念和力学分析，及可靠的手算能力，才是过 硬的素质。）钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设 计方法，比如网壳的稳定等。 结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大 悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。屋面上雪

压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载），如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨 量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节 点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选 择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用 钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为 了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型src 柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。 对抗震不利。（把受力单元尽可能的向结构外围布置，是充分利用材 料性能的关键，就像中空的竹子一样，所以外强内弱很重要。） 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的 说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响 范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。 其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑结构的扭转。 结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承 受1/4的总水平力。 框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足 不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截 面加大，减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑 在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。 （三）预估截面 结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的 断面形状与尺寸的假定。 钢梁可选择槽钢、轧制或焊接h型钢截面等。根据荷载与支座情况， 其截面高度通常在跨度的1/20～1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧 向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按 规范中局部稳定的构造规定预估。

装配式钢栈桥设计施工新技术

中国港湾建设 New technology for design and construction of fabricated steel trestle LIU Zhong-you （CCCC Second Harbor Engineering Consultants Co.,Ltd.,Wuhan,Hubei 430071,China ） Abstract ：For speeding up steel trestle construction speed,reducing construction cost and energy consumption,we researched and implemented the assembly of steel trestle during the steel trestle design and construction in Nanjing -Gaochun railway project.The foundation of fabricated steel trestle used the locking type clip pile hold hoop,bearing plug,and self -lock connecting rods pieces,its structure used factory of processing,the site construction only need for structure installation;the panel system for standard,and general structure design,all welding works were completed in factory,only need with card board connection in Bailey beam in the site.The fabricated steel trestle successfully implemented can savings over 30%cost compared with conventional steel trestle,its structure is safe and reliable,and efficiency increased by more than 1time.Practice proved fabricated steel trestle should have good application prospects.Key words ：steel trestle;fabricated;bailey beam;hold hoop;U-shape steel plate 摘 要：为加快钢栈桥施工速度，降低施工成本，降低能源消耗，在宁高项目钢栈桥设计施工中对钢栈桥的装配化 进行研究与实施，装配式钢栈桥基础采用了锁固式夹桩抱箍、承插、自锁连接杆件，结构采用工厂化加工，现场施工只需要进行结构安装；面板系统为标准、通用结构设计，全部焊接工作在工厂内完成，现场只需要用卡板连接在贝雷梁上即可。装配式钢栈桥在宁高项目成功实施，与普通钢栈桥相比可节省成本30%以上，结构安全可靠，施工效率提高1倍以上。实践证明装配式钢栈桥具有较好的应用前景。关键词：钢栈桥；装配；贝雷梁；抱箍；U 形钢板卡中图分类号：U445.55；U448.218文献标志码：A 文章编号：2095-7874（2017）01-0046-04 doi ：10.7640/zggwjs201701010 收稿日期：2016-08-30 修回日期：2016-10-22 作者简介：刘忠友（1963—），男，江苏沛县人，教授级高级工程师， 主要从事水运工程的施工与管理。E-mail ：lzy630906@https://www.360docs.net/doc/257222462.html, 装配式钢栈桥设计施工新技术 刘忠友 （中交第二航务工程勘察设计研究院有限公司，湖北武汉 430071） 第37卷第1期 2017年1月 Vol.37No.1 Jan.2017 0引言 水上工程结构，特别是桥梁工程的施工，为了方便施工，需要搭设临时栈桥作为施工通道，搭设临时钢平台作为施工场地。目前国内桩基式钢栈桥、钢平台，桩基部分除采用钢管桩外，也有采用PHC 桩的报道；栈桥面层部分除采用钢结构面层外，也有部分栈桥采用预制、安装的钢筋混凝土板结构。钢结构面层也有很多的结构组合， 但基本都没走出旧有的框架，不具有装配化性能。 采用钢管桩作为基础的常规钢栈桥、钢平台，通过焊接剪刀撑、钢横梁，上面摆放贝雷梁、面板系统。上述结构基本都是采用焊接加螺栓连接，现场的焊接工作量大，安装、拆除费时费工，剪刀撑等材料不具有周转性，材料损耗大，成本高。对于需多次周转的材料经过重复的焊接，造成钢材局部损伤从而降低钢材的力学性能，形成结构使用期间的安全隐患。 栈桥面板系统与贝雷梁的连接通常采用的是骑马螺栓连接方式，采用骑马螺栓连接时，面板系统的分配梁无法放置在贝雷梁的节点位置，影

钢栈桥专项施工方案

漳州沿海大通道漳浦段佛昙湾特大桥工程 钢栈桥及平台专项施工方案 编制人：丁桂生 审核人：罗小红 批准人：高向鹏 中国葛洲坝集团第五工程有限公司 漳州沿海大通道漳浦段佛昙湾、旧镇湾特大桥工程项目经理部

2014年12月1日

一、编制依据 （1）漳州沿海大通道漳浦段佛昙湾特大桥工程施工设计图纸 （2）漳州沿海大通道漳浦段佛昙湾特大桥工程岩土工程勘察报告。 （3）施工现场调查。包括施工场地和周边环境条件，水、电、路、临时租地和地材等情况，水文地质、气象、交通、机械、物资采购等资料。 （4）国家及福建省现行的施工技术规程、验收标准及质量、安全技术规程。 （5）根据我单位的综合施工能力及近年来参加类似工程的经验，投入的各类资源和技术、管理等。 二、工程概况 佛昙湾特大桥里程桩号K38+548.05—K41+49.25，起于整美村南侧，终于佛昙镇后社村渡头。佛昙湾特大桥主桥上部结构为77+140+77m的三跨变高度预应力砼连续刚构跨北港航道，引桥为30m标准跨径装配式预应力砼连续T梁，跨南港航道处为4×40mT 梁。主桥下部结构采用双肢薄壁实心墩、钻孔灌注桩基础。引桥下部结构采用柱式墩、肋板式台，钻孔灌注桩基础。全桥长2501.20m。 全桥约设置2420m的施工钢栈桥，布置在大桥左侧。钢栈桥宽度为6米，考虑水位及浪高，计划栈桥顶部高程6.0m，高于设计最高水位（3.58m）约2.4m。贝雷梁底部高程低于桥面约1.9m，考虑其阻水安全，实际最高设防水位按4.5m控制。栈桥、水上钢平台拟仅用于主桥下部结构施工，少量边跨膺架的安装。以砼罐车运输、35t汽车吊起重作业、50t履带吊零星起重作业，作为工况控制。 栈桥起点与桥头混凝土硬化的便道相接，各个桥墩设置钻孔平台，和栈桥相连。栈桥、桩基钢平台拟“L”字型布置，栈桥、钢平台采用钢管桩+贝雷梁+防滑钢桥面板的结构。18#、19#墩中间预留Ⅱ级航道通航孔，总净宽100m。 三、气象、水文、地质 项目所在区域属南亚亚热带海洋性季风气候，常年气候温和，冬暖夏凉，全年无霜。春季气温回升，但回升缓慢；夏季晴热；秋季秋高气爽；冬季气温较低，但降水较少。项目所在区倚山面海，热量丰富，雨量充沣，台风及暴雨等气象灾害频繁。年均气温21.1℃，最热为7月，降雨主要集中在6—8月；台风每年年均4—5次，多出

钢结构最新设计规范

钢结构设计规范GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1 条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规范。 第1.0.2 条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3 条本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》（CBJ68-84））制订的。 第1.0.4 条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5 条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》）。 第1.0.6 条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规范的要求。 第二章材料 第2.0.1 条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3 号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2 条下列情况的承重结构不宜采用3 号沸腾钢: 一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－ 20C时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于—30 C 时的其它承重结构。 二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于- 20 C时的重级工作制吊车梁、吊车桁架 或类似结构。 注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10 C采用。 第2.0.3 条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材，必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50 t的中级工作制焊 接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于-20 C时，对于3号钢尚应具有-20C冲击韧性的合格保证；对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有—40C冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第2.0.4 条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450 、ZG270-500 或ZG310-570 号钢。 第2.0.5 条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条，应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。 选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，宜采用低氢型焊条。 二、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行标准《焊接用钢丝》的规定。

结构优化设计在房屋结构设计中的运用

结构优化设计在房屋结构设计中的运用 发表时间：2019-04-04T09:06:49.333Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第34期作者：严明煜 [导读] 建筑行业的发展机遇与挑战共存，并且随着越来越多的建筑企业参与到市场竞争中，使得建筑行业的竞争也越发激烈。因此，如果建筑企业想要在暗流涌动的市场格局中争得一席之地，就必须要改进原有的建筑结构设计，优化设计技术水平。因此，当前对建筑结构设计中优化技术的研究是必不可少的。 严明煜 浙江东南建筑设计有限公司浙江杭州 310000 摘要：建筑行业的发展机遇与挑战共存，并且随着越来越多的建筑企业参与到市场竞争中，使得建筑行业的竞争也越发激烈。因此，如果建筑企业想要在暗流涌动的市场格局中争得一席之地，就必须要改进原有的建筑结构设计，优化设计技术水平。因此，当前对建筑结构设计中优化技术的研究是必不可少的。 关键词：建筑结构设计；优化技术；应用探讨 1建筑结构设计优化的概念、特点以及重要意义 所谓建筑结构设计优化，主要是指建筑在最初的设计之时，除了要保障房屋建筑等的施工安全性以及实用性，还要能够在基本满足人们最基本生活要求的同时，尽量保证房屋结构不仅美观，还要合理、舒适，使得房屋建筑具有安全性、适用性、经济性、科学性、美观等的综合性设计方案。一般建筑结构设计优化方法普遍具有以下几个特点：（1）建筑结构优化设计方法具有多样性和综合性的特点。（2）建筑结构优化设计方法是与艺术等审美标准相融合的设计，直观效果比较强。（3）建筑结构优化設计的安全系数得到了整体的提高。（4）建筑结构优化设计的适用性增强。（5）建筑结构优化设计能够体现当今时代的低碳要素，具有节能性和环保性。（6）建筑结构优化设计的经济化趋向愈来愈明显。（7）建筑结构优化设计在管理中更加简易、方便、快捷。（8）建筑结构优化设计具有科学性（9）建筑结构优化设计具有明显的创新意识、突破了传统的设计形式。建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用具有以下重要意义：建筑结构优化设计方法在房屋结构设计的应用中，是以优化房屋的结构、保障房屋建筑的质量及其安全为目的的。根据近年来我国城市建筑的发展趋势以及科学技术的发展情况来看，与传统的房屋设计相比，经过优化设计的建筑所采取的设计理念以及设计技术更为先进和科学，能够充分发挥房屋建筑建材的性能以及其设备的性能的优势，成本支出也更为低廉，从而实现企业利益的最大化。除此之外，建筑结构优化设计方法应用于房屋结构设计中，能够实现房屋建筑内部结构的协调和整合，有效提高房屋建筑的质量以及安全性。现代的建设结构优化设计方案和传统的建设房屋比较，运用设计方法后的建筑可以降低工程的建设投入成本和投资，提高建筑结构的优化方法，可以节省建设材料的使用，充分利用建设材料。 2结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤 2.1结构优化模型 房屋结构整体优化设计方法分以按3个步骤进行。首先，选择设计变量。一般把对设计要求起主要影响作用的参数作为设计变量，如目标控制参数（结构造价C1和损失期望C2）和约束控制参数（结构的可靠度PS）；而将那些对设计要求来讲，变化范围不大或是根据结构要求或局部性的设计考虑就能满足设计要求的参数等作为预定参数，这可以大大减少设计、计算和编制程序的工作量；其次，确定目标函数。寻求一组满足预定条件的截面几何尺寸和钢筋截面积以及失效概率，从而使总费用最小；第三，确定约束条件。房屋结构基于可靠度优化设计的约束条件，则包括尺寸约束、结构强度约束、应力约束、变形约束、裂缝宽度约束、构件单元约束、结构体系约束、从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。在设计中，要使结构优化设计应用于实际房屋结构工程，则是路房屋结构设计中实际的约束条件与目标约束条件相比较，保证各约束条件都符合现行规范的要求，以实现最优设计。 2.2设定优化设计计算方案 房屋结构基于可靠度的优化设计问题属于比较复杂的多变量、多约束非线性优化问题，一般情况下，在计算过程中，应转化问题求解，即将有约束优化问题转化为无约束问题。可以利用起来的优化设计计算方法有复合形法、拉氏乘子法、Powell法等。 2.3进行程序设计 根据基于可靠度的结构优化模型和选择的优化设计计算方法，编制功能齐全、运算速度快的综合程序。 2.4结果分析 对计算结果进行分析，确定最优设计方案。 在上述步骤的执行过程中，涉及的问题包括多个方面，所以要全方位、多角度地考虑。这主要是因为建设投资这项工程的耗资非常大，涉及到的情况非常多，所以，总法则和考虑必须综合进行，不能片面地追求资金的节约而不顾设计的优化作用。技术与经济之间存在一对矛盾，要能够正确处理，因为它是控制投资中至关重要的环节。因此，在设计中片面强调经济节约是不正确的，应满足技术上的相应要求，使项目达到相应的功能倾向，与此同时，要反对重视技术，轻经济、设计保守浪费的现象。 3建筑结构设计优化在房屋设计中的具体运用 3.1整体和布局的统一性 以湖南省某处建筑设计为例，建筑平面图如图1所示，在建筑设计过程当中，经常会运用到艺术建筑设计理念，在项目的整体性工程设计方面，需要对建筑设计和艺术性设计实施完美的结合。因此，在建设过程中需要充分地考虑到整体建筑项目风格以及对建筑环境的和谐统一。从另外一个角度上来进行分析，建筑的局部美和整体性设计上都需要进行和谐统一，不管是在走线的方式还是建筑给排水管道的铺设上，都需要以整体性和安全性为主要的设计原则，在充分的保证建筑安全性的前提下来进行美观性设计。 3.2建筑结构的优化设计 在建筑结构设计优化工作当中，需要充分考虑到建筑剪力墙的优化设计，在建筑优化设计过程中主要表现在对建筑的安全性能的保障方面。充分结合建筑设计的中心位置以及剪力墙的整体受力形式，尽可能降低剪力墙的设计指标，在降低建筑受力方面，需要重点考虑建

重型钢栈桥的设计及施工技术

裸露岩层地质条件下 重型钢栈桥的设计及施工技术 摘要通过广东省平远（赣粤界）至兴宁公路项目第五标段潭头河重型钢栈桥的设计及施工实例，重点介绍了在裸露岩层地质条件下，重型钢栈桥的设计及施工的特点。 关键词裸露岩层重型钢栈桥设计及施工技术 1、工程简介 1.1线路及栈桥概况 新建广东省平远（赣粤界）至兴宁高速公路是济广国家高速公路的一部分，全线呈北至南走向，起于梅州市平远县，止于梅州兴宁市。 我部施工的第五合同段起于平远县石正镇，终于梅县梅西镇。设计为双向四车道高速公路，设计速度100km/h，路基宽26m。项目线路起止里程：K1610+700～K1617+000，全长6.3公里，以路基为主，兼有桥涵。 主线K1613+400处，高速公路设计为潭头河大桥与潭头河正交，结构形式为9×20m小箱梁；为保证桥梁施工便利，同时疏通主线路基前后施工便道，须在潭头河上游20m处设置施工重型钢栈桥。 潭头河重型钢栈桥位置示意图图1 潭头河钢栈桥桥面宽度为4.5m，全长24.0m，桥梁荷重为50t。栈桥小里程端直接与乡道Y153相接，为保证车辆的转弯半径，将桥台位置前移3.0m；该处先填土至设计标高，压实后再进行桥台基础及台背砌筑。

1.2气候及水文情况 工程区域为亚热带季风型气候，是南亚热带和中亚热带气候区过渡地带，受海洋季风的影响，气候温暖潮湿，雨量丰沛，雨季长，区内雨量充沛，潮湿系数大于1，年降雨量在1540.3～1637.0mm，其中夏季雨季占年降雨量的41.5%。 潭头河虽然宽度较小，水流量不大，但雨季河水流速较快，且上游存在较多的河流漂浮物；由于钢栈桥受河岸两侧路面影响，主体钢结构在汛期将位于河面以下，故应随时注意漂浮物的清理，以免横向冲击力对钢栈桥造成影响。 1.3地质情况 潭头河钢栈桥位置地质情况是影响该桥设计及施工的重要因素，该区域岩土性以砂质黏性土为主，一般含有较多分布不均匀的砂、砾石层，厚度变化较大。由于潭头河常年受山区流水冲刷严重，除两侧桥台有部分填土外，其余位置均为裸露的岩层，且强风化岩层较薄，钢管桩基础入土深度较小，因此，在进行钢栈桥设计时，应充分考虑基础的稳定性。 综上，潭头河重型钢栈桥属于急水、裸露岩层施工，施工技术难度较大，施工安全要求高。 2、重型钢栈桥的设计 2.1栈桥设计原则 结合本重型钢栈桥施工的工况为水中、支架作业，且桥梁区域内岩层强度较大，基础入土深度浅，因此，栈桥设计时要注意以下原则： 2.1.1栈桥基础稳定 栈桥施工中，最为重要的就是基础部分，将直接影响栈桥的实际承重与稳定性能，在上述地质水文情况下，栈桥的设计重点便是保证基础稳定性。为此，我们采用“板凳法”设计，即将基础Φ630mm钢管桩在纵向短距离布置，然后四根钢管桩依次相连，形成“四脚板凳”，确保其整体稳定性。 潭头河重型钢栈桥基础及纵梁示意图图2 2.1.2满足实际水流要求