钢板梁 PPT
合集下载
组合钢板梁桥PPT课件
1 8
PL3 Ebh3
3 PL 8 bh2
1 32
PL3 Ebh3
连接件
(a) 非组合梁
(b) 组合梁
组合梁与非组合梁的截面应力
组合结构桥梁设计新理念 1
组合钢板梁桥—组合梁的分类及其特点
◇组合梁的定义：当钢梁与混凝土桥面板之间用连接件接 合在一起，两者间不能自由发生相对滑移、共同承担纵桥 向弯矩时，称为组合梁。 ◇组合钢板梁的定义：是指用3块钢板焊接成截面为I形钢 梁的组合梁。
◇关于组合梁 的某些名称
◆叠合梁 ✕ ◆联合梁 ◆结合梁 ◆组合梁 ★
连接件
组合结构桥梁设计新理念 2
组合钢板梁桥—组合梁的分类及其特点
◆按照连接刚度 ◇组合梁的分类 ◆按照施工方法
◆刚性组合梁 ◆弹性组合梁 ◆柔性组合梁
◆活荷载组合梁 ◆死活荷载组合梁
◆按照主梁结构体系
◆简支组合梁 ◆连续组合梁
点
◇组合钢板梁桥的发展趋势
◆采用预应力混凝土桥面板，减少主梁根数； ◆对承重体系加以改进，不设或少设横撑、腹板加劲肋； ◆采用高强钢材、轻质或钢纤维混凝土等新型建筑材料； ◆采用预制预应力混凝土桥面板，实行构件工厂化； ◆推广使用耐候钢，节省防锈等维护费用； ◆用等高或连续变截面压延钢板翼缘，代替多层或间断变
◇死活荷载组合梁：用脚手架施工、在桥面板完全硬化后撤除脚手架时，钢梁、桥面、
路面铺装等死荷载都由组合梁承担，即承担所有死荷载与活荷载的组合梁。
桥面板浇灌 桥面板
钢梁
桥面板浇灌 撤除支撑
活荷载 路面铺装
路面铺装
(a) 活荷载组合
(b) 死活荷载组合
按照施工方法分类
组合结构桥梁设计新理念 5
1 钢桁梁桥
合理节间长度：(0.6-0.8)h(带竖杆三角形体系)、 (1.0-1.2)h(纯三角形腹杆体系)。
(3)斜杆倾度 影响节点构造及竖杆受力。 根据设计经验，斜杆与竖直线的夹角在30°~ 50° 之间。
(4)主桁架的横向间距 主桁架的横向间距由横向刚度和稳定性决定。 下承式桁架一般不宜小于(1/20~1/17)l；对于上承 式桁梁 桥，主桁间距不宜小于（1/16~1/14)l，l为计 算跨径。
§1-1 钢板梁桥的定义及分类
钢板梁桥的介绍
钢板梁桥是指由钢板焊接、栓接或铆接，形 成工字形的实腹式钢梁作为主要承重结构的桥 梁。
按照行车道系（桥面）位置的不同， 钢板梁桥又分为： 上承式钢板梁桥：桥面位于主梁上翼缘 下承式钢板梁桥：桥面位于主梁下翼缘
§1-2 上承式焊接板梁的构造
焊接板梁（工字形梁）是由上、下翼板和腹板焊接 而成。上承式钢板梁桥上部结构主要有： 主梁:主要承重作用，把荷载传递到支座。
按主桁架的形式分类 • 按照腹杆体系的不同分类：三角形腹杆体系、外倾式斜 杆体系、带竖杆的三角体系、内倾式斜杆体系、再分式腹 杆体系等。 • 按照上下弦杆是否平行分：折线形桁架、平行弦桁架和 分段平行弦桁架。
按支承形式分类
• 简支桁梁桥、连续桁梁桥、悬臂桁梁桥。 按照承受荷载的性质分类
•
连续桁梁桥的尺寸确定
• （1）连续桁梁桥通常做成2~3跨，不超过3跨。跨径过
大，温度位移过大，伸缩缝构造复杂，为了避免温度影
响过大，使得构造简单，一般一联做成2~3跨。
• （2）3跨连续桁梁可做成不等跨，边跨:中跨=
1:1.15~1:1.25。正负弯矩大致相等，充分利用材料，节 约成本。
第2章 钢板梁桥
(1)主梁平面：承受竖向荷载。 (2)上平纵联平面：承受列车、桥面、主梁上半部所受的风 力和列车摇摆力；其计算简图为两端简支的桁架梁。
(3)下平纵联平面：承受主梁下半部的风力;其计算简图为 两端简支的桁架梁。
强调说明： 由于上平纵联、下平纵联的计算同钢桁梁的内容相同， 所以，本讲只讲述主梁的设计计算。
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁
上平纵联与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁
下平纵联与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
c.横联的位臵，应与竖向加劲肋的布臵一起考虑，横联 的间距不应大于4m。 d.顶梁，在架设及养护过程中，常需将梁端顶起，梁端 需架设顶梁，见下图所示。
第八章 钢板梁桥
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁端加劲肋与下翼缘连接、端横联与下翼缘和 竖向加劲肋的连接、支座与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
（3）上承式板梁构造要求 主梁（两片） 由翼缘、腹部以及加劲肋组成； 两主梁的中心矩不小于跨度的1/15，且不小于2.2m。 对翼缘腹板加劲肋构造要求如下： ①翼缘 主梁截面承受弯矩能力大致符合弯矩图，节省钢材，主梁 做成变截面，可以采用一块或两块钢板，通过调整翼缘的宽 度和厚度实现主梁的变截面，截面变化时应采用斜坡过渡。 宽度不陡于1：4；厚度不陡于1：8；末端宽度不小于20mm ②腹板 标准设计中当L=24m，腹板高度h=1900mm；当L=32m， 腹板高度h=2500mm；当L=40m，腹板高度h=3200mm。以 上尺寸满足用料经济并适应运输条件。
①确定k；沿梁选取若干截面，按各截面影响线顶点位臵 及加载长度，活载为铁路列火车荷载，计算时必须采用中华 人民共和国铁路标准荷载，即“中-荷载”，计算采用“中荷载”的换算均布荷载k（将查表的数值除以2得到k）；
(3)下平纵联平面：承受主梁下半部的风力;其计算简图为 两端简支的桁架梁。
强调说明： 由于上平纵联、下平纵联的计算同钢桁梁的内容相同， 所以，本讲只讲述主梁的设计计算。
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁
上平纵联与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁
下平纵联与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
c.横联的位臵，应与竖向加劲肋的布臵一起考虑，横联 的间距不应大于4m。 d.顶梁，在架设及养护过程中，常需将梁端顶起，梁端 需架设顶梁，见下图所示。
第八章 钢板梁桥
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
上承式板梁端加劲肋与下翼缘连接、端横联与下翼缘和 竖向加劲肋的连接、支座与主梁的连接
第八章 钢板梁桥
桥梁工程
（3）上承式板梁构造要求 主梁（两片） 由翼缘、腹部以及加劲肋组成； 两主梁的中心矩不小于跨度的1/15，且不小于2.2m。 对翼缘腹板加劲肋构造要求如下： ①翼缘 主梁截面承受弯矩能力大致符合弯矩图，节省钢材，主梁 做成变截面，可以采用一块或两块钢板，通过调整翼缘的宽 度和厚度实现主梁的变截面，截面变化时应采用斜坡过渡。 宽度不陡于1：4；厚度不陡于1：8；末端宽度不小于20mm ②腹板 标准设计中当L=24m，腹板高度h=1900mm；当L=32m， 腹板高度h=2500mm；当L=40m，腹板高度h=3200mm。以 上尺寸满足用料经济并适应运输条件。
①确定k；沿梁选取若干截面，按各截面影响线顶点位臵 及加载长度，活载为铁路列火车荷载，计算时必须采用中华 人民共和国铁路标准荷载，即“中-荷载”，计算采用“中荷载”的换算均布荷载k（将查表的数值除以2得到k）；
钢板梁桥钢桁架梁桥钢箱梁桥与叠合梁桥ppt课件
法设置上平纵联 • 桥面系是由纵梁和横梁组成，传递竖向荷载 • 主梁与横联之间加设肱板
• 支撑主梁上翼缘，保证其稳定性 • 起横联作用 • 减少或防止主梁偏斜
9
• 3.主梁的受力分析
板梁桥实际上是一个空间结构，主要承受竖向荷 载（恒载和活载）和横向荷载（包括横向风力、列 车摇摆力、在弯道上还有离心力），将桥跨结构划 分为若干个平面结构，如主梁平面。平纵联、横联 等，认为竖向荷载只由主梁承受，横向荷载由平纵 联承受。
布置
双重腹杆形桁架
21
主要内容
• 1.钢板梁桥的特点 • 2.钢桁架梁桥的特点 • 3.钢箱梁桥的特点 • 4.叠合梁桥的特点
南京长江二桥
22
三、钢箱梁桥的特点
• 1.钢箱梁桥的概述
• 钢箱梁桥是型截面梁或箱型梁。
• 箱型梁不但可做为梁式桥的主梁形式，而且是 其他大跨度桥梁，如悬索桥、斜拉桥所经常采 用的主梁形式。
联结系将两片主梁在水平纵向和横向分别联 成一体形成一个稳定的空间结构，平纵联还 能传递桥跨结构的横向荷载。
7
• 2.2下承式钢板梁桥基本构造及功能
• 下承式钢板梁桥上部结构主要有
• 主梁 • 联结系 • 桥面 • 支座
8
• 下承式钢板梁桥上部结构
• 主要承重结构 • 下翼缘设水平纵联，因列车穿过两片主梁，无
钢板梁桥是指由钢板焊接、栓接或铆接，形成实 腹式钢梁作为主要承重结构的桥梁，截面多为工字 型。
• 2.钢板梁桥的类型及构造特点
按桥面位置不同 • 上承式钢板梁桥
桥面位于主梁上翼缘 • 下承式钢板梁桥
桥面位于主梁下翼缘
4
• 2.1上承式钢板梁桥的基本构造和及功能
• 上承式钢板梁桥上部结构主要有
• 支撑主梁上翼缘，保证其稳定性 • 起横联作用 • 减少或防止主梁偏斜
9
• 3.主梁的受力分析
板梁桥实际上是一个空间结构，主要承受竖向荷 载（恒载和活载）和横向荷载（包括横向风力、列 车摇摆力、在弯道上还有离心力），将桥跨结构划 分为若干个平面结构，如主梁平面。平纵联、横联 等，认为竖向荷载只由主梁承受，横向荷载由平纵 联承受。
布置
双重腹杆形桁架
21
主要内容
• 1.钢板梁桥的特点 • 2.钢桁架梁桥的特点 • 3.钢箱梁桥的特点 • 4.叠合梁桥的特点
南京长江二桥
22
三、钢箱梁桥的特点
• 1.钢箱梁桥的概述
• 钢箱梁桥是型截面梁或箱型梁。
• 箱型梁不但可做为梁式桥的主梁形式，而且是 其他大跨度桥梁，如悬索桥、斜拉桥所经常采 用的主梁形式。
联结系将两片主梁在水平纵向和横向分别联 成一体形成一个稳定的空间结构，平纵联还 能传递桥跨结构的横向荷载。
7
• 2.2下承式钢板梁桥基本构造及功能
• 下承式钢板梁桥上部结构主要有
• 主梁 • 联结系 • 桥面 • 支座
8
• 下承式钢板梁桥上部结构
• 主要承重结构 • 下翼缘设水平纵联，因列车穿过两片主梁，无
钢板梁桥是指由钢板焊接、栓接或铆接，形成实 腹式钢梁作为主要承重结构的桥梁，截面多为工字 型。
• 2.钢板梁桥的类型及构造特点
按桥面位置不同 • 上承式钢板梁桥
桥面位于主梁上翼缘 • 下承式钢板梁桥
桥面位于主梁下翼缘
4
• 2.1上承式钢板梁桥的基本构造和及功能
• 上承式钢板梁桥上部结构主要有
《钢结构设计原理》第五章课件 梁的设计
纵向加劲肋应满足:
短向加劲肋最小间距为0.75h1,外伸宽度应取为横向加劲肋外伸宽 度的0.7-1.0倍,厚度同样不小于短向加劲肋外伸宽度的1/15。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
5.3.3 支承加劲肋计算
1.端面承压
t
≤2t
第五章 梁的设计
t hw h1 h
2）腹板尺寸
腹板高度hw 梁高确定以后腹板高也就确定了，腹板高为梁高 减两个翼缘的厚度，在取腹板高时要考虑钢板的 尺寸规格，一般使腹板高度为50mm的模数。
腹板厚度tw 抗剪强度要求:
tw
1.2Vm a x hw fV
局部稳定和构造因素: tw hw / 3.5
按支承条件分：
简支梁、连续梁 、悬臂梁 钢梁一般都用简支梁，简支梁制造简单，安装方便，且可避免支 座不均匀沉陷所产生的不利影响。不论何种支承的梁，当截面内力 已知时，进行截面设计的原则和方法是相同的。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
§5.2 梁的设计
一般说来，梁的设计步骤通常是先根据强度和刚度要求，同 时考虑经济和稳定性等各个方面，初步选择截面尺寸，然后对所 选的截面进行强度、刚度、整体稳定和局部稳定的验算。
如果验算结果不能满足要求，就需要重新选择截面或采取一 些有效的措施予以解决。对组合梁，还应从经济考虑是否需要采 用变截面梁，使其截面沿长度的变化与弯矩的变化相适应。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
短向加劲肋最小间距为0.75h1,外伸宽度应取为横向加劲肋外伸宽 度的0.7-1.0倍,厚度同样不小于短向加劲肋外伸宽度的1/15。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
5.3.3 支承加劲肋计算
1.端面承压
t
≤2t
第五章 梁的设计
t hw h1 h
2）腹板尺寸
腹板高度hw 梁高确定以后腹板高也就确定了，腹板高为梁高 减两个翼缘的厚度，在取腹板高时要考虑钢板的 尺寸规格，一般使腹板高度为50mm的模数。
腹板厚度tw 抗剪强度要求:
tw
1.2Vm a x hw fV
局部稳定和构造因素: tw hw / 3.5
按支承条件分：
简支梁、连续梁 、悬臂梁 钢梁一般都用简支梁，简支梁制造简单，安装方便，且可避免支 座不均匀沉陷所产生的不利影响。不论何种支承的梁，当截面内力 已知时，进行截面设计的原则和方法是相同的。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 梁的设计
§5.2 梁的设计
一般说来，梁的设计步骤通常是先根据强度和刚度要求，同 时考虑经济和稳定性等各个方面，初步选择截面尺寸，然后对所 选的截面进行强度、刚度、整体稳定和局部稳定的验算。
如果验算结果不能满足要求，就需要重新选择截面或采取一 些有效的措施予以解决。对组合梁，还应从经济考虑是否需要采 用变截面梁，使其截面沿长度的变化与弯矩的变化相适应。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢桥设计梁式桥.pptx
• 第一受力阶段：钢梁、模板、混凝土及其他设备重量，仅由钢梁承受。
• 第二受力阶段：桥面铺装层、防水层、路面或铁路桥的道渣、桥枕、钢轨、人行道设施 等和活载则由钢筋混凝土板和钢梁组成的整体截面承受。
第25页/共64页
• 3.4 结合梁桥的计算特点 • 第一受力阶段：钢梁、模板、混凝土及其他设备重量，仅由钢梁承受。
第17页/共64页
• 2.2 上承式焊接板桥梁的设计 • 翼缘与腹板连接焊缝的计算 • 单位长度焊缝需传递的水平剪力 • 最大轮压P产生的竖向剪力 • 单位长度内翼缘焊缝承受的总剪力为水平剪力和竖向剪力的合力（矢量相加） • 1 cm长的焊缝截面所能承受的剪力 • 翼缘焊缝的验算公式
1 2hf
QS yi Im
第39页/共64页
• 4.1钢箱梁桥的构造特点 第40页/共64页
• 4.1钢箱梁桥的构造特点 第41页/共64页
• 4.2 箱形梁桥与桁梁桥相比的优点 • 重量轻、省钢 • 抗弯和抗扭刚度大 • 安装迅速，便于养护 • 适宜于作成连续梁 • 结构新颖，外形简洁、美观
第42页/共64页
• 4.3 钢箱梁的构造特点 • 顶板、底板、腹板和加劲构件等组成 • 在无加劲构件的情况下常出现下面一些问题 • 垂直荷载作用下顶板发生较大凸凹变形，在集中荷载作用点附近受压翼缘局部屈曲，腹板压皱； • 在弯矩作用下，因截面惯性矩不足，弯矩达到临界弯矩时会发生弯折破坏； • 在扭矩作用下，当扭矩达到临界扭矩时也会使箱梁出现屈曲现象。
第48页/共64页
• 4.4 正交异性钢桥面板 • 闭合肋
第49页/共64页
• 4.4 正交异性钢桥面板 • 纵、横肋构造
第50页/共64页
• 4.5 腹板、底板和加劲肋 • 箱形截面梁腹板的构造与板梁的腹板构造相同。
• 第二受力阶段：桥面铺装层、防水层、路面或铁路桥的道渣、桥枕、钢轨、人行道设施 等和活载则由钢筋混凝土板和钢梁组成的整体截面承受。
第25页/共64页
• 3.4 结合梁桥的计算特点 • 第一受力阶段：钢梁、模板、混凝土及其他设备重量，仅由钢梁承受。
第17页/共64页
• 2.2 上承式焊接板桥梁的设计 • 翼缘与腹板连接焊缝的计算 • 单位长度焊缝需传递的水平剪力 • 最大轮压P产生的竖向剪力 • 单位长度内翼缘焊缝承受的总剪力为水平剪力和竖向剪力的合力（矢量相加） • 1 cm长的焊缝截面所能承受的剪力 • 翼缘焊缝的验算公式
1 2hf
QS yi Im
第39页/共64页
• 4.1钢箱梁桥的构造特点 第40页/共64页
• 4.1钢箱梁桥的构造特点 第41页/共64页
• 4.2 箱形梁桥与桁梁桥相比的优点 • 重量轻、省钢 • 抗弯和抗扭刚度大 • 安装迅速，便于养护 • 适宜于作成连续梁 • 结构新颖，外形简洁、美观
第42页/共64页
• 4.3 钢箱梁的构造特点 • 顶板、底板、腹板和加劲构件等组成 • 在无加劲构件的情况下常出现下面一些问题 • 垂直荷载作用下顶板发生较大凸凹变形，在集中荷载作用点附近受压翼缘局部屈曲，腹板压皱； • 在弯矩作用下，因截面惯性矩不足，弯矩达到临界弯矩时会发生弯折破坏； • 在扭矩作用下，当扭矩达到临界扭矩时也会使箱梁出现屈曲现象。
第48页/共64页
• 4.4 正交异性钢桥面板 • 闭合肋
第49页/共64页
• 4.4 正交异性钢桥面板 • 纵、横肋构造
第50页/共64页
• 4.5 腹板、底板和加劲肋 • 箱形截面梁腹板的构造与板梁的腹板构造相同。
简支钢板梁和钢桁梁桥PPT课件
第29页/共69页
桁架在桥梁中的应用
第30页/共69页
三、主桁的主要尺寸
• 桁高－经济高度，跨度的1/5~1/10，满足桥上净空 要求
• 节间长度－一般为桁高的0.8~1.2倍 • 斜杆倾度－与竖直线的交角在30°~ 50°范围内为宜 • 主桁中心距－不应小于跨长的1/20，满足桥上净空
要求 • 主桁尺寸与主桁图式有密切关系，各主要尺寸之间也
• 钢桥连接指：包括将型钢、钢板组合成 部件与杆件，也包括将部件及杆件连接 成钢桥结构
• 连接方式有：铆接、销接、焊接、栓接
铆接：钢桥常用铆钉直径为22及
24mm。铆接是将半成品铆钉 加热到1050-1150℃，塞入钉 孔，利用铆钉枪（机）将钉身礅粗 填满钉孔，并将另一端打成 钉头。 • 气动、液压铆钉枪（机）
焊结构无此工序） • 组焊－将整备好的零、部件放入组装胎型中，用点焊组装成型 • 焊接－按规定的焊接方法和工艺施焊 • 整形－可用机械冷矫或用火焰热矫，矫正焊接残余变形 • 检验－对焊缝进行超声波和X光检查
第38页/共69页
制造示例（预处理）
预处理生产线： 钢板整平、除锈、 涂底漆
第39页/共69页
公路：型钢，连接销 铁路：联结角
第19页/共69页
铁路结合梁桥构造图
第20页/共69页
抗剪器（剪力键）
第21页/共69页
桥例：石家庄南二环钢箱结合梁公路桥
• 最大跨度96m，开口钢 箱
• Φ22×170剪力钉
• 1999年竣工
第22页/共69页
二、上承式板梁桥的计算
结构－由主梁、上平纵联和下平纵联、端横联和中间横联等 组成的空间结构 荷载－竖向荷载（恒载和活载）和横向荷载（包括风力、列 车摇摆力，在弯道桥则还有离心力） 简化计算方法－将桥跨结构划分为若干个平面结构，每个平 面结构只承受作用在该平面上的力。（竖向荷载由两片主梁 承受，横向荷载由上、下平纵联承受） 计算内容
第六章钢板梁
六、（§4）粱的总体稳定性验算
§5 钢板梁的局部稳定和腹板加劲肋的设计
为了保证受压翼缘的局部稳定性，《公路桥规》规 定，焊接钢板梁的受压翼缘伸出宽度不宜大于 400mm，并不宜大于其厚度的12倍。 腹板局部稳定由抗剪和抗弯能力决定，由构造要求 可满足。防剪切失稳的有效措施是设置竖向加劲肋， 防弯曲失稳-纵向 什么情况加何种肋460页，尺寸及构造461页。
四、（§2）强度验算
1弯曲应力 2剪应力 3折算应力 4疲劳强度验算
双向σ w = C = 1 + 0.3 Mx My + ≤ C[σ w ] Wx Wy
σ w1 ≤ 1.1.1[σ w ]
σ
=
M W
n
≤ [σ
n
]
五、（§3）刚度验算
当梁高h大于或等于按刚度条件所决定的最小梁高时(公式 22—1)，可不必验算梁的挠 度，否则应计算由静活载(不计 冲击力)引起的最大挠度．并使其不超过计算跨径的1／600。
三、确定翼缘尺寸
定An 为了保证受压翼缘的局部稳定性，普通焊接梁受压翼缘板的宽度b不宜大于 80cm，并且不大于其厚度t的24倍，如横梁(或木桥面板)直接放置在焊接板 梁的受压具缘上时，则其翼缘板的宽度b不宜大于厚度t的20倍。 翼缘板的宽度通常取梁高h的1/2.5——1/5。
翼板的In=I-If 根据
5 48
=
q 1 pl 2 + (1 + ) 8 p
二、确定腹板尺寸
1—腹板高度 2．腹板厚度 由 考虑腹板局部稳定性的要求，可据下列经验公式进行估算：
按照《公路桥规》规定．焊接板梁的腹板厚度不宜小于10mm，以 免锈蚀后对截面的削弱过大。但腹板的厚度也不宜过厚，一般不宜 超过24mm，以利加工制造。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
（二）钢板梁的组成
• 主梁：承重作用，把传来的荷载再传给支座。
• 横向联结系：把各个主梁连接成整体，起到荷载横向分布、 防止主梁的侧向失稳作用。有实腹式梁和空腹式桁架形式。
• 纵向联结系：桁架式结构，作用是加强桥梁的整体稳定性、 与横梁共同承担横向力和扭矩的作用。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
• 采用钢桥面板时，自重轻、跨越大 钢桥面板跨径为4.0～6.0m； 适当设置纵、横肋时，横梁可作为钢桥面板的支承结构 故，主梁设置灵活，可只设两根主梁。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
• 我国典型桥梁桥宽与主梁的布置关系
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
（二）铁路桥的双主梁及横向联结系形式
主梁间距d的考虑因素 （1）桥枕或RC桥面的合理跨度—d为1.8～2.5m （2）桥跨结构的横向抗倾覆要求，d不能太小。 （3）桥梁横向刚度的要求:d>=L/20 （4）下承式板梁桥下净空的要求（4.88m） （5）整孔施工架设时的宽度要求。 铁路标准设计：上承式2m，下承式5.4m。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
纵联：在上下横撑处两主梁之间的平面内还设置交叉杆， 在上面的杆件与主梁的上翼缘形成上平纵联，在下面的形 成下平纵联。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
平纵联杆件节点板，可与上翼缘或腹板焊连，但不应与受 拉下翼缘焊连，因为受拉翼缘疲劳强度受焊接影响较大。
横向联结系与主梁的连接
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
✓ 分类： （1）按主梁截面形式
• 工字钢和H形钢：构造简单，造价低、尺寸小、跨度小。 • 焊接工形梁：上下翼板和腹板焊接而成。结构简单、受力
明确，连接方便、单个构件重量轻。焊接工字钢的抗扭刚 度和横向抗弯刚度小，横向失稳问题突出。
钢板梁截面形式
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
格子梁桥构造
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
（3）结构形式： 实腹式：刚度要求高时 桁架式：刚度要求不同，仅为防止主梁侧向失稳时
实腹式
桁架式
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
（4）数量： 端横梁：设2道，比中横梁要大 中横梁：一般时设1~3道；宽、长跨时设置5道。
计算表明：数量过多，对主梁内力影响不大。 为了防止主梁的侧向失稳，数量不宜过少，间距不大于6m
• 桥面系：把桥面荷载传递到主梁和横梁。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
钢板梁桥的组成
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
二、横断面布置
（一）确定公路桥的主梁间距与根数
考虑因素：(1) 主梁受力与截面尺寸； (2) 桥面板受力。(主梁间距是桥面板跨度；车道 的轮迹集中在主梁中心附近）
上承式板梁透视图
下承式板梁透视图
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
三、平面布置
（一）公路桥
✓ 目的：确定横向联结系的结构形式、数量和间距，以及纵 向联结系的形式与布置。
• 横向联结系
（1）功能：把各个主梁连接成整体，起到荷载横向分布、防止主梁 的侧向失稳作用，把桥面系传来的荷载传递到主梁。 （2）形式和数量的决定因素：由桥梁的整体横向刚度和主梁的侧向 失稳要求控制。
纵向联结系与主梁的连接
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
上承式板梁：桥下无净空要求时，尽量采用
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
下承式钢板梁：建筑高度小，一般不采用。 主梁之间：设纵、横梁的桥面系 设下平纵联、无上平纵联 设肱板：提供上翼缘支承，与横 梁一起形成横联。
第四章 钢板梁
➢钢板梁桥的组成与总体设计 ➢主梁 ➢纵、横联结系
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
一、结构形成与组成
(一)钢板梁的结构形式
✓ 定义：钢板梁桥是指由钢板焊接、栓接或铆接，形成工字 型的实腹式钢梁作为主要承重结构的桥梁。
✓ 适用范围：中小跨径 (铁路：40m、公路: 50～80m)
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
横梁根数与主梁弯矩的关系
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
• 纵向联结系： 作用：对于防止板梁桥施工时的失稳和抵抗横向力及扭矩 有很大的作用，需有足够的强度和刚度。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
（二）铁路桥：横联与平纵联 横联：两主梁之间设上下横撑和斜撑。上下横撑、斜撑与 主梁的加劲肋组成横联。端横联与中横联。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
(格子刚度Z＞10时，各主梁分担荷载大致均匀，横向刚度满足要求)
IQ1 IQ
Z
l 2a
3
IQ1 I
式中： l —主梁跨度 a —主梁间距 IQ , I —分别为横梁及主梁的惯性矩 I Q1 —换算为单根横梁的换算刚度 —横梁根数修正系数 横梁根数为 1、2 时： =1.0 横梁根数为 3、4 时： =1.6 横梁根数为 5、6 时： =2.6
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
（3）按桥面板形式分： • RC桥面板 • 钢桥面板：自重轻、极限承载力大，适用于大跨度桥 （4）按桥面板参与主梁受力情况分： • 结合梁桥：桥面板参与主梁受力，钢砼桥面需剪力钉 • 非结合梁桥：桥面板不参与主梁受力 （5）按平面形状分： • 直桥：桥轴线为直线，并与支承边垂直。 • 斜桥：桥轴线为直线，并不与支承边垂直。 • 曲线桥：桥轴线为曲线
（2）按受力和支承条件分： • 简支续钢板梁：伸缩缝少、噪音小、行车平稳、挠度小、截 面经济，适用于60m以下。缺点：对地基不均匀沉降较为 敏感，软土地基的附加弯矩大。
• 悬臂钢板梁：静定结构，无附加内力。缺点：伸缩缝多、 悬臂挠度大、线形有折角，对行车不利，受力复杂，疲劳 问题突出，少用。
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
• 采用RC桥面板时，受力不大 主梁间距为2.0～3.5m； 桥面板的悬臂长度约1m。 钢筋砼桥面板跨中板厚<26cm ，根部板厚<36cm
日本钢板梁桥标准横断面设计
第一节 钢板梁桥的组成与总体设计
• 采用PC桥面板时， 主梁间距为4.0～6.0m； 主梁根数（2～3根）。 特点：构造简单、架设方便。