321贝雷梁
贝雷架(321)钢桥使用手册
图3—18 端柱 3．加强弦杆（图 3—19）：加强弦杆一头为阴头，另一头为阳头。在加强弦杆 的中间设有支撑架孔和弦杆螺栓孔。加强弦杆与桁架上、下弦杆的连接见图 3—166。 设置加强弦杆的目的，在于提高桁架的抗弯能力，充分发挥桁架腹杆的抗剪作用。 由于桥梁端部弯矩很小，故首、尾节桁架不需设加强弦杆。
支架型式
碗扣式满堂支架
贝雷梁柱式支架
受力结构 安全性能 地形情况 施工难易 经济性能
受力状况简单, 受力分析较简 传力途径清晰, 但受力分析较复杂
单
高度太高, 影响整体稳定性, 构件较大数量少，较容易保证施工
地质情况复杂时, 地基处理工 安全，机械使用多，易发生机械安
作量大, 不均匀沉降会降低整全事故，结构刚柔结合，抗冲击性
结构 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加
形式 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加 加
强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强强
3
贝雷桁架构件设计参数及力学性能
贝雷桁架构件设计参数
贝雷桁架现有进口与国产两种规格，国产贝雷桁架又称为321 钢桥，为常用支架结构。
国产贝雷桁架用16Mn，销子采用30CrMnTi，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X 型。
材料的容许应力按基本应力提高30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%，设计时采用的容许应力如下：
16Mn 拉应力、压应力及弯应力为1.3×210＝273MPa；剪应力为1.3×160＝208MPa。
30CrMnTi 拉应力、压应力及弯应力为0.85×1300＝1105MPa；剪应力为0.45×1300 ＝585MPa。
现有进口贝雷桁架材料屈服点强度为351MPa，其容许应力按0.7×351＝245MPa 考虑，销子容许应力可考虑与国产销子一样。
其它构件容许荷载如下：
进口贝雷梁的桁架销子双剪状态容许剪力550kN；弦杆螺栓容许剪力150kN，容许拉力80kN；摆动滚子最大容许荷载210kN。
国产贝雷梁的栓滚最大容许荷载250kN，平滚每一滚子最大荷载60kN；其余可参考进口贝雷的数值。
贝雷桁架各构件重量详见表3.8-1。
表3.8-1 贝雷桁架构件重量表(单位：kg)
贝雷桁架片力学性质见表3.8-2：
1 / 2
2 /
2
贝雷桁架结构几何特性见表 3.8-3
：
表 3.8-3 贝雷桁架结构几何特性
贝雷桁架结构容许内力见表 3.8-4：
表 3.8-4 贝雷桁架结构容许内力表
贝雷桁架单元杆件性能(单片贝雷片)见表 3.8-5： 表 3.8-5 贝雷桁架单元杆件性能表。
“321”型连续贝雷梁检测与承载能力评估
“321”型连续贝雷梁检测与承载能力评估刘亚运;王永红;仇天天【摘要】Bailey beam is widely used in the field of construction because of its convenience,rapid erection and strong mobility.However,due to the deviation of structural design and construction,it often has problems in its operation phase.In this paper,the actual bridge is taken as the research background,the static loading test was tested based on the actual situation,the carrying capacity of the existing structure is evaluated and judged,and some suggestions are put forward,which can provide reference for the inspection and maintenance of the existing bridges.%贝雷梁是施工领域常用的一种拼装组合结构,但由于其结构设计和施工上的偏差,往往在其运营阶段出现问题.本文以实桥为研究背景,根据现场实际进行静力荷载试验,对现有结构的承载能力进行评估和判断,并提出了建议,可为现有桥梁的检测和维护工作提供参考.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2017(039)012【总页数】4页(P77-80)【关键词】“321”见雷梁;荷载试验;承载能力【作者】刘亚运;王永红;仇天天【作者单位】浙江大港桥梁科学研究有限公司,杭州310012;浙江大港桥梁科学研究有限公司,杭州310012;浙江大港桥梁科学研究有限公司,杭州310012【正文语种】中文【中图分类】TU528.31由于国民经济的增长，城市建设的步伐也在持续的加速，贝雷梁钢便桥以其构造简单、施工和维护便捷、可循环利用以及灵活性强等特点广泛的应用于诸多工程领域之中，其所占的比重也越来越多[1]。
贝雷架简介
贝雷架简介贝雷架也称为“装配式公路钢桥”，原名叫“321”公路钢桥。
是我国的战备公路钢桥。
我国生产的“321”公路钢桥与英国的“贝雷桥”相似，主结构相同，但是尺寸不一样，贝雷桥为英制，“321”公路钢桥为公制。
本工程采用装配式公路钢桥是“321”钢桥，是由中铁七局设计的定型产品（见图4-1），其性能对比见下表4-1。
图4-1 贝雷片构造图表4-1 贝雷架性能指标贝雷架的组成部分：1、桁架桁架(如图)由上、下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成,上下弦杆的端部有阴阳接头，接头上有桁架连接销孔。
桁架的弦杆由两根10号槽钢(背靠背)组合而成，在下弦杆上，焊有多块带圆孔的钢板，在上、下弦杆内有供与加强弦杆和双层桁架连接的螺栓孔，在上弦杆内还有供连接支撑架用的四个螺栓孔，其中间的两个孔是供双排或多排桁架同节间连接用的，靠两端的两个孔是跨节间连接用的。
多排桁架作梁或柱使用时，必须用支撑架加固上下两节桁架的接合部。
在下弦杆上，设有4块横梁垫板，其上方有凸榫，用以固定横梁在平面上的位置：在卜弦杆的端部槽钢的腹板上还设有两个椭圆孔，供连接抗风拉杆使用。
桁架竖杆均用8#工宁钢制成，在竖杆靠下弦杆一侧开有一个方孔，它是供横梁夹具固定横梁时使用的。
桁架构件的材料为16Mn，每片桁架重270kg。
2、桁架连接销及保险销桁架连接销供连接相邻两桁架用，形状如图所示。
重量为3kg,在锥度一端有一个插保险销用的小孔。
图4-2 桁架连接销及保险销图4-3 桁架3、加强弦杆主要用来加强桁架弦杆的承载能力材料、断面与桁架上弦杆相同构造与桁架上弦杆比弦杆螺栓孔座板与桁架弦杆上孔的座板高低位置不同外余均如图所示。
图4-4 加强弦杆一根加强弦杆重两根弦杆螺栓与桁架弦杆相连。
4、弦杆螺杆用以加强弦杆与桁架间的连接栓规格杆螺栓M36×18，材质为16Mn,抗剪力为150KN,拉力为80KN。
如图所示图4-5 弦杆螺杆5、桁架螺栓用以上下层桁架的连接，比弦杆螺栓长，它的构造均与弦杆螺栓相同。
321型贝雷梁钢栈桥计算书
钢栈桥计算书.二O一五年九月目录一、设计依据 (3)二、结构布置 (3)2.2材料特性 (5)2.3变形控制 (6)2.4有限元模型材料特性参数 (6)3、荷载计算 (7)3.1恒载计算 (7)3.2活载计算 (7)四、工况分析 (8)五、有限元计算 (9)6、结果校核 (13)6.1主要构件校核 (13)6.2结构稳定性验算 (14)6.3混凝土承台处地基承载力 (15)一、设计依据1、《苏峰山1、2号特大桥钢栈桥初步设计图》2、《港口工程荷载规范》（JTJ 215－98）3、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）4、《建筑结构荷载规范》GB50009-20125、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)6、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）7、《简明施工计算手册》8、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)二、结构布置如下图所示，钢栈桥整体结构从上至下依次为28槽钢的钢面板、25工字钢做分配梁，321型贝雷梁按单层双排布置，采用90的花架，横桥向共布置6片贝雷片、主横梁为双拼56b工字钢，钢管桩型号为Φ630*8，横联及斜撑型号为Φ325*10圆钢管。
支栈桥结构形式与钢栈桥相同。
由于钢栈桥各跨之间的结构相同，因此，本次计算只选取其中的某一跨进行有限元仿真计算。
图1苏峰山1桥钢栈桥立面图图2苏峰山1桥钢栈桥平面图图3苏峰山2桥钢栈桥立面图图4苏峰山2桥钢栈桥平面图主栈桥支栈桥图5钢栈桥及支栈桥侧面图2.2材料特性1、贝雷梁特性a、贝雷结构尺寸贝雷结构尺寸如图：图6 贝雷结构尺寸图b、技术参数指标（1）桁架单元杆件性能如表：表1 桁架单元杆件性能杆件名材料桥断面型式横断面积（cm2）理论容许承载力（KN）弦杆16Mn ][10 2×12.7 560 竖杆16Mn I8 9.52 210 斜杆16Mn I8 9.52 171.5（2）桁架物理力学特性如表：表2 桁架物理力学特性表2、主要材料力学特性主要材料（贝雷如前）力学特性如下：表4主要材料力学特性表2.3变形控制主要承重构件<L/400。
321贝雷梁重量及尺寸资料
护轮木
根
440
2990＊140＊140
16
U型标准钢桥面板
块
2100
2996＊800＊
17
U型中央钢桥面桥
块
1300
2996＊482＊
18
钢路缘
根
240
2996＊70＊200
19
支座
个
380
450＊450＊145
20
支座板
块
1840
1344＊900＊200
21
搭板支座
块
460
645＊450＊300
“321”钢桥构件目录和轮廓尺寸
序号
构件名称
构件重量
构件轮廓尺寸(mm)
单位
N
1
桁架
片
2700
3115＊176＊1500
2
销子
个
30
55＊200
3
加强弦杆
根
800
3115＊176＊100
4
横梁
根
2450
5850＊122＊370
5
横梁夹具
个
30
238＊50＊354
6
有扣纵梁
片
1070
2990＊753＊138
300*176*100
39
菱形千斤顶
个
210
510*480*120
40
座架
个
80
410＊100＊78
41
阴头垫铁
块
20
55＊120＊110
42
托梁
根
80
863＊70＊100
31
路缘连接螺栓
个
20*
321贝雷梁
关于“321”不加强型贝雷片受力的详细分析过程“321”贝雷片如下图所示，常用于抢险救灾用便桥、工程用栈桥、支架、施工平台等，具有施工方便、快捷的特点。
0-1 “321”贝雷片实物图下表为“321”型贝雷片的截面设计参数及容许内力表，很多施工人员在进行支架或栈桥设计时，仅仅是将贝雷片简化为简单的梁柱，套用其整体容许内力，很少对各杆件内力及其整体稳定性（绕弱轴和强轴应分别计算）进行计算，由此造成一定的安全隐患。
下面以90cm间距的两片单层不加强“321”贝雷片为例对其承载力进行推导：1.首先采用midas/civil有限元分析软件（此软件弊端：不能显示各杆件整体稳定、局部稳定的详细分析过程），建立如下模型：1-1 midas模型（集中荷载）根据贝雷片设计参数，单排单层不加强贝雷承受容许剪力为245.2KN，因此在每片跨中施加490KN集中荷载（标准荷载），按照简支梁计算公式，剪力为245KN，弯矩为M=245×1.41=345 KN.m<788KN.m（容许弯矩）。
也许一般的施工者就这样算完，觉得结果满足要求了，其实这样的集中荷载完全超过了各杆件的容许承载力。
上表3.8-5中竖杆的容许承载力只有210KN，而这样的集中荷载导致的竖杆内力达430KN（如下图1-2），所以以上单片贝雷结构无法承受跨中490KN的集中荷载。
1-2 midas 轴力图（集中荷载）再看集中荷载下的应力图1-3：1-3 midas 应力图（集中荷载）最大应力为473Mpa，完全超过了16Mn钢材（Q345）的设计值310MPa。
所以采用手工计算贝雷片时，不仅要对整体结构的弯矩、剪力进行计算，还应对每根杆件内力进行计算，可见其复杂程度。
因此为简化计算过程，都采用计算软件分析计算。
但如果施加同样等效的均布荷载会怎样呢？如下图：1-4 midas 应力图（均布）可见，贝雷杆件最大应力为285MPa，超过了国产贝雷材料的容许应力245MPa，不满足要求；再看支撑架的应力，最大为2 25.8Mpa，也超过了A3钢（Q235）的容许值。
贝雷架(321)钢桥使用手册
较大, 但是较单一, 人员数量 但是形式较多，人员要求少，但人
要求多, 机械设备投入相对较 员素质要求高，机械设备投入较大，
少, 施工速度较慢, 支架总成 施工速度较快，支架总成本较低，
本较高, 经济性较低
经济性较高
三、装配式公路钢桥的组成与结构
装配式公路钢桥由桁架式主梁、桥面系、连接系、构础等 4 部分组成，并配有 专用的架设工具。主梁由每节 3 米长的桁架用销子连接而成（图 3－1），位于车行 道的两侧，主梁间用横梁相连，每格桁架设置两根横梁（图 3－2）；横梁上设置 4 组纵梁，中间两组为无扣纵梁，外侧两组为有扣纵梁；纵梁上铺设木质桥板（图 3
6
（一）主梁
主梁由桁架单元、桁架销子、端柱、加强弦杆、桁架螺栓、弦杆螺栓等构成。 1．桁架单元（桁架片）和桁架销子（图 3－17） （1）桁架单元：由上、下弦杆，竖杆和斜撑焊接而成。上、下弦杆的一端为 阴头，另一端为阳头，在阴、阳头上都有销子孔。两节桁架拼接时，将一节的阳头 插入另一节的阴头内，对准销子孔，插上销子。桁架各孔的用途如下：弦杆螺栓孔 用于拼装双层或加强桥梁时，将桁架螺栓或弦杆螺栓插入弦杆螺栓孔内，使双层桁 架或桁架与加强弦杆连接起来；支撑架孔用来安装支撑架，当桁架用作主梁时，用 中间两个孔，用作桥脚时，用端部两个孔，以加强两排桁架间的联系；风构孔用于 连接抗风拉杆；端竖杆上的支撑架孔，用于安装支撑架、斜撑和联板；横梁夹具孔 用于安装横梁夹具。下弦杆上设有 4 块横梁垫板，垫板上有栓钉，用于限定横梁的 位置。 每片桁架重 265 千克；肩抬需作业手 4 人，手抬则需 8 人；如将上、下弦 杆的加强弦杆连接后再用手抬，则需增加 4 人。 桁架单元杆件性能见表 3-1。
结构 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加 不 加
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关于“321”不加强型贝雷片受力的详细分析过程
“321”贝雷片如下图所示，常用于抢险救灾用便桥、工程用栈桥、支架、施工平台等，具有施工方便、快捷的特点。
0-1? “321”贝雷片实物图
下表为“321”型贝雷片的截面设计参数及容许内力表，很多施工人员在进行支架或栈桥设计时，仅仅是将贝雷片简化为简单的梁柱，套用其整体容许内力，很少对各杆件内力及其整体稳定性（绕弱轴和强轴应分别计算）进行计算，由此造成一定的安全隐患。
下面以90cm间距的两片单层不加强“321”贝雷片为例对其承载力进行推导：??? 1.首先采用midas/civil有限元分析软件（此软件弊端：不能显
以上分析均为容许应力法，下面采用同济大学的3d3s软件进行进一步分析：
2.? 3d3s软件计算分析过程（采用概率极限状态设计方法，考虑荷载分项系数）：
2-1?? 3d3s计算模型
红色杆件为计算应力超设计值的杆件，取17、70、26号杆单元，查看结果如下：
???????????????????????????????????????????????? 2-2?? 各单元详细分析过程图
可见，17号斜腹杆主要是绕弱轴（平面内）整体稳定不足，配套的70号支撑架杆件（63*4的角钢）强度和整体稳定都不满足，26号竖腹杆强度和整体稳。