钢桁架刚性拱桥的设计
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。
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。
大跨度钢桁架桥梁的结构设计
大跨度钢桁架桥梁的结构设计摘要钢桁架桥梁的使用主要在一些公路桥梁中，在城市规划建设中使用较少。
但是近些年来随着城市道路的快速发展和铁道事业不断推进，大跨度的钢桁架梁桥也得到了很大的发展。
鉴于大跨度钢桁架桥梁在使用中施工方便和能够承载较大的交通量的优势，给城市中桥梁建设提供了更多的选择。
在本文中，详细的介绍了大跨度钢桁架桥梁的结构设计特点，包含有桥梁结构的构造要求，通过使用有限元软件的分析方式，对于大跨度钢桁架梁桥的设计要点和结构承载进行讨论。
关键词大跨度钢桥；大钢桁架桥梁；结构设计；桥梁设计在城市的发展过程中，对于交通的需求不断提升。
在遇到自然阻碍的情况下需要不断提高工程的智慧来完成实际的需要。
面对江河的阻隔，架设桥梁方面就需要改变以往的设计思路。
这样的情况下，大跨度钢桁架桥梁就应运而生。
下面我们对大跨度钢桁架桥梁的结构进行设计。
1 工程结构概况某桥梁的整体结构选用下承式大跨度钢桁架桥梁，在桥梁的上部结构中包括有桥面结构、主桁架、桥梁连接体和桥梁支座等五个主要部分。
大跨度钢桁架桥梁桥面铺装结构使用厚度为30cm的钢筋混凝土连续板，并在钢筋混凝土上面铺设有3cm～6cm的防水层和6cm的沥青混凝土层。
整体的桥面板上采用16个现浇钢横梁。
桥梁的上部结构中所选用的混凝土强度为C45，承受荷载的钢筋为HRB450，构造筋为HRB400。
大跨度钢桁架桥梁的桥面结构由钢横梁和纵梁组成。
相比于一般跨径的传力结构相似，大跨度钢桁架桥梁通过桥面将荷载向下传递（纵梁--横梁），通过传力节点最终分布在钢桁架杆件中。
在桥面的钢桁架的横梁中有16道，断面采用工字型的焊接钢，尺寸为2□800×60，1□850×50（单位mm）。
因考虑到桥梁的结构为大跨度，承受的荷载较大，所以结构设计时采用混凝土和钢架共同受力的模式，同时在钢架顶端设置有螺栓剪力键，更好的使混凝土和钢架共同受力。
桥梁的连接体的作用是使得横梁和纵梁能够在风荷载的作用下保持稳定性，并且能在地震的作用下有一定的抗倾覆能力。
浅谈大跨度钢桁架桥的预拱度设计
54科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NFO R MA T ION工 程 技 术1 挠度的产生由于自重与作用在桥梁之上的荷载,桥梁会发生一定的变形,从而使桥轴线由水平线变为向下弯曲的弧线。
为方便研究,取桥轴线方向为x轴,并假定自重与荷载产生的弯矩M为对称分布,则此时桥梁的横截面形心在垂直于轴线的方向的线位移w称为该截面的挠度,横截面相对于原来位置的角位移θ,称为该截面的转角。
由于挠度远小于桥梁的跨度,因此变形后的桥轴线是一条平坦的曲线,而横截面形心沿x轴方向的线位移为挠度的高阶微分,因此可忽略不计,梁变形后的轴线可表示为:w=f(x)由于挠曲线为一平坦曲线,故有。
根据曲率与弯矩的关系,有,因为。
通过积分有,。
2 荷载作用下钢桥的挠度计算取钢桥形式如图1,主桁杆件使用钢材为Q345q。
根据规范,假设桥面受到的均布荷载为p 1＝10kN/m,桥面系p 2＝6.29kN/m,主桁架p 3＝14.51kN/m,联结系p 4＝2.74kN/m,检查设备p 5＝1.02kN/m,螺栓、螺母和垫圈p 6＝0.02(p 2＋p 3＋p 4),焊缝p 7＝0.015(p 2＋p 3＋p 4)。
当全桥满布单位均布荷载时简支桁架跨中挠度为:f 1=∑N 0N 1lE A m式中:N 1为单位集中荷载作用在跨中时各杆件内力;N 0为全桥满布单位均布荷载时各杆内力,即杆件影响线总面积;L、A m 为桁架各杆长度和毛截面积;E为钢材的弹性模量。
跨中单位集中荷载作用下各杆内力分别为:弦杆N 1＝±Lα 2H ＝±77α2×10.59 =±3.64α;斜杆N 1＝±12sin θ＝±1 2×0.8090 =±0.618吊杆A 5E 5 N 1＝1.00;其余竖杆N 1＝0。
式中α、H为分别为影响线顶点位置及桁高;θ为斜杆与弦杆夹角。
钢桁拱桥结构构成设计及施工工艺资料整理
均按规范规定的限制进行控制，同时考虑厚板效应， 根据不同板厚屈服强度的不同与容许应力值之间按线 型进行调整，具体的做法就是:
设计基本容许应力[σ]= 屈服强度 s
1.7
设计中在结构的运营及安装的全过程中主体结构 各部位构件的应力均控制在规范规定的不同工况容许 的应力范围以内。
汇报内容
► 桥位、全桥总体布置与主要技术标准 ► 主体结构的构成 ► 主桥的主要设计特点 ► 主桥施工工艺流程
桥位
全桥总体布置与主要技术标准
朝天门长江大桥包括主桥和南、北两侧引桥，全长约 1741m。其中主桥932.0米，为190+552+190m的连续钢桁系 杆拱桥；北引桥长314.0米，南引桥长495.0米，均为预应 力混凝土连续箱梁桥，最大跨径54m。
结构线型的控制
结构的容许应力各个阶段均控制在屈服强度范围，在此应力水 平中，构件受力产生变形，当构件受力消除，结构恢复原形，整个 结构在弹性范围进行应力、应变变化。设计中对结构几何尺寸的描 述以及具体施工图中各部构件的内部尺寸均为结构的无应力状态下 的尺寸。工厂制造时构件的各部分尺寸也是无应力尺寸（但需计入 温度变化对尺寸的影响）。
钢梁的安装步骤
由于南北两岸钢梁是按对称性进行安装，因此这 里主要以北岸的钢梁架设进行介绍：
谢 谢 大 家！
因此，结构整体的无应力线型主要是由工厂制造精 度来保证的，钢梁安装过程对线型的保证主要是保 证相连部位处各构件上栓钉群中心的重合，栓孔直 径和螺栓直径间存在约2～3毫米差值，在架设施工 中是不应考虑的。如果工厂制造精度出现偏差，仅 通过架梁工艺是不能消除对成桥线型的影响，因此 要求工厂杆件出厂前都需要试拼装。
钢桁架拱桥施工组织设计
⑸水利防洪
桥址河段两岸防洪大堤顶高在10.4m左右，北岸大堤距0m岸线距离约592m左右，大堤前方筑有子堤，高程在7.5m左右，大堤与子堤之间为水产养殖场，子堤至水边之间为芦苇滩地，南岸大堤距0m岸线距离约150m左右，滩地较为狭窄。
《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98)
《铁路工程基桩无损检测规程》(TB10218-99)
《客运专线铁路桥涵施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)
《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号)
《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(铁建设[2005]157号)
图2.2桥梁横断面布置图
三个主墩采用12.0×40.0m的圆端形空心墩，单箱双室截面；主墩基础采用46根Φ2.8m的钻孔桩基础，桩长107～112m左右；圆端形高桩承台平面尺寸为34×76m，承台顶面高程-7.0m，厚4.0m。
主桥浅水区4孔84m跨连续钢桁梁结构布置与主桥边跨相同，下部结构采用φ2.5m钻孔桩基础，双幅矩形空心墩身。
机车为SS4
11
设计活载
中-活载
4.3南京市地铁
桥面两侧预留南京市地铁过江通道，远景规划中，相关参数见表2.6。
表2.6 南京地铁主要技术标准
序号
主要技术标准
《铁路工程结构混凝土强度检测规程》(TB10426-2004)
《铁路工程施工安全技术规程》(TB10401.1-2003)
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2004]157号)
钢桁梁拱架设施工规范
虫季蛋绕及侍爽磷策联瓶有撂菱概矿果多谩瘟勾凸塔遥拓轨露鹃异舆迢扶《钢桁梁(拱)架设施工》规范《钢桁梁(拱)架设施工》规范
三、本标准的各章节要点解读
7．5 高强度螺栓施拧： （1）施拧步骤：先初拧，后终拧。 （2）终拧方法：扭矩法、转角法。 （3）终拧后检查判别方法： a、螺栓、螺母、垫圈的划线均未错动者为漏拧； b、螺栓、螺母的划线未错动者为螺栓随螺母转动； c、螺母、垫圈的划线未错动者为垫圈随螺母转动。 7．6 施拧质量检查：按《铁路桥涵工程质量评定验收标准》和《公路桥涵施工技术规范》的规定执行。
档多刺框累示折颧戚翼汹肤惧励出努济载富魄屋括刁掌攒尹烫仔昂脚碧闲《钢桁梁(拱)架设施工》规范《钢桁梁(拱)架设施工》规范
三、本标准的各章节要点解读
第六章 钢桁拱桥架设（单跨拱） 6．1 准备工作：爬坡式架梁吊机设计制造。 6．2 钢桁拱桥架设：基本要求同第三章内容。 6．3 钢桁拱跨中合龙： （1）合龙步骤：先合龙钢桁拱，再合龙系杆；先合龙钢桁拱下弦杆，再合龙上弦杆，然后合龙斜杆，最后安装上下平联。 （2）临时锁定措施：一般均由设计图纸确定。 （3）系杆合龙： a、钢桁拱合龙完成、体系转换完成后，应立即进行系杆合龙。 b、钢桁拱合龙后，需在两边孔桥墩临时支点处，用调整支点高程的方法来调整系杆端部合龙口的尺寸，当偏差在0.5mm以内时，利用圆孔合龙铰完成系杆合龙施工。
旋透辆俺皂删劲恋鹰京匙控眼藻头银酚羡鞠阎渤锁摊狠贞鹅归讯犬理阑逻《钢桁梁(拱)架设施工》规范《钢桁梁(拱)架设施工》规范
三、本标准的各章节要点解读
第三章 连续（简支）钢桁梁架设 3．1 钢梁架设方法综述 (1)膺架法：适用于水不深、桥不高的各种跨径、各种类型的钢桥; (2)浮吊架设法：适用于水较深、备有大吨位浮吊的条件; (3)顶推滑移架设法：适用于能在桥头路基或引桥上拼装钢梁的条件; (4)拖拉架设法：适用于河滩无水或水不深，建立临时支墩不困难，路基、引桥上可拼装钢梁及平衡梁的条件; (5)浮运架设法：适用于深水河流或滨海河流处; (6)浮运拖拉架设法：适用条件与浮运架设法相同，多在单孔架设时采用; (7)悬臂拼装架设法：适用于大、中等跨度的各类梁式钢桥; (8)整体架设法：适用于有临时支点或大型吊机（船）的施工条件。
预制钢筋混凝土桁架拱桥的设计与施工
③其它荷载
体系温差 ： ２℃ ～＋ ５ 一５ ２ ℃。
收缩 、 徐变荷载按现行桥梁设计规范考虑 。 ３ 桥梁设计
钢筋， 标准强度 Ｒ ＝ ５Ｍ ａ张拉控制应力 叮 ＝ ： ７０ Ｐ， ｋ
６０ Ｐ ， ０Ｍ ａ施工采用单侧张位 ， 张拉端设在下弦杆上。
每一跨拱片分成三段 制作 、 运输 、 吊装， 分段点设在
作用下将承受弯矩 ， 成为偏心受压构件。桁架拱综 分发挥全截面材料的作用 。桁架拱桥在施工中由于 具有整体的钢筋骨架 ， 可整体预制安装和采用分段 预制、 吊装就位后再联成整体 ， 预制构件规格少 、 施
合了桁架和拱的有利因素， 以承受轴向力为主 ， 能充 筋混凝土桁架拱片， 拱片上搭放预制钢筋混凝土桥 面板 ， 桥墩为实体钢筋混凝土桥墩 ， 桥台为扶臂式钢 筋混凝土桥 台， 基础为钢筋混凝土扩大基础 。桥梁
形式见图 １ 。
图 １ 桥梁立面示意 图
（ ）构造尺寸 １
混凝土、 普通钢筋和预应力钢筋作为一期恒载。
预制拱片的拱 轴线为圆 曲线 ， 矢跨 比为 １ ． ：５
２ 为斜拉杆式拱片。拱脚处拱片高度 ５ ７ 跨 中实 ， ．ｍ，
桥面铺装 、 栏杆、 装修等二期恒载。 ②活载 汽车按六车道城 一 Ａ荷载 考虑。
本文以一座五跨（ ３ ｍ＝ ５ｍ） ５× ０ １０ 钢筋混凝土
体共同受力 ， 整体性好 。桁 架部分各杆件主要承受 ２ 工程 实例
轴向力 ， 具有普通桁架受力特点 ； 实腹段具有拱的受
力特点 ， 在恒载作用下 ， 主要承受 轴向压力 ， 在活载
桁架拱桥 为 例， 桥桥 面 全 宽 ３ ｍ， 动 车道 宽 该 ０ 机 ２ ｍ， ４ 两侧人行道各 ３ ｍ宽， 桥梁上部结构为预制钢
钢筋混凝土桁架拱桥主拱圈钢筋的布置
钢筋混凝土桁架拱桥主拱圈钢筋的布置本文仅对钢筋混凝土桁架拱桥的配筋作了阐述,主拱圈的配筋要从力学的角度进行详细而细致的分析,配筋和受力分析紧密结合,对各种受力要进行精确地反复地验算,同时要准确分析各部位的受力情况,确保正确地配筋,从而保证工程产品地顺利生产。
标签：配筋主拱圈桁架拱桥的上部结构一般是由桁架拱片、横向联接系和桥面三部分组成,其主要承重结构是桁架拱片。
桁架拱桥是由拱和桁架两种结构体系组合而成,因此兼具有桁架和拱的受力特点。
桁架拱桥一般由上、下弦杆、腹杆、实腹断组成的桁架拱片,横向联接系和桥面系三部分组成。
桁架拱片是桁架拱桥的主要承重结构,承受上部结构的自重,并与桥面结构一起承受活载,把活载和恒载传到墩台上去。
桁架拱片各部位配筋情况,按各部位受力性质和大小,大致如下:1一般配筋下弦杆为受压杆件,一般以靠近支点的一段受压最大,向跨中逐渐减小。
下弦杆所受压力考虑全由混凝土承受,故下弦杆一般按构造配筋,不另配受力钢筋。
纵向钢筋的直径不宜小于12mm,纵向钢筋与混凝土侧面的净距不小于 2.5cm,箍筋直径不小于6mmi,箍筋间距应不大于纵向受力钢筋直径的15倍,或构件横截面的较小尺寸,并不大于40cm。
上弦杆一般也为受压杆件,但因在局部荷载下要受弯,故应按压弯构件考虑。
其中端节问上弦杆尚可能出现受拉,加以局部受弯又最大,故这根长度最大的上弦杆常是控制设计的。
偏心受压构件纵向受力钢筋的含筋率不宜小于0.15%,同时不少于2根,而上弦杆的受力钢筋应布置在上弦截面(不计桥面)的截面重心线以下,受力钢筋和箍筋的直径、间距及保护层厚度等规定,同受压杆件。
腹杆中的受压杆件,也仅按构造配筋。
受拉杆件按轴心受拉杆件配筋,考虑拉力全由钢筋承受,钢筋应沿轴线或对称于轴线布置。
实腹为压弯杆件,按所计算的几个截面的内力配筋。
要加强靠实腹段节间内短腹杆两端侧面的局部配筋,因此此处次应力较大。
在桁架拱片的拱脚支承端和吊梁的支承牛腿内,也应注意配置局部受力钢筋。
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图 ３ 重 庆 朝 天 门 长江 大 桥 效 果
道 公路 和双 线城 市轨 道交通 桥 。
３ 桁 拱的 构件 材 料选 择
本 文 根据 上述 三 桥 的设 计 实践 ， 合钢 桁 架 刚 结 性 拱桥 受力 体系 、 钢材 类 型选择 、 国内成 熟 的安装 方 法等 ， 对该 类型桥 梁 的设计 谈一 点认 识 。
１ 概 述
性拱， 图 １ 见 。本 桥桁 宽 １ ． 为 ４车道公 路桥 。 ６ ６ｍ，
钢桁 架刚性 拱桥 为传 统 的桥梁 结构 。它 以其 刚
劲 的桁拱 与柔 细 的吊杆 的构造 组合 ， 形成 刚柔相 济 ，
（）宜 万铁 路万州 长江 大桥 。桥跨 布置 为 （６ ２ １８
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钢桁架 剐性拱桥 的设 计
徐
伟
文章 编号 ：０ ３ ７ ２ ２ ０ ） １ ０ １ ３ １ ０ —４ ２ （０ ６ Ｓ —０ ０ —０
钢 桁 架 刚性 拱桥 的设 计
徐 伟
（ 中铁 大桥 勘测 设计 院有 限公 司， 湖北 武汉 ４ ０ ５ ） ３ ０ ０
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓＲｉ ｉ ｃ ｉ ｇ ｓｇ ｆＳ ｅ ｌＴｒ ｓ ｇｄ Ａｒ ｈ Ｂｒｄ ｅ
Ｘ Ｕ Ｗ ￡
（ ｈｎ ｈ ｎ ｔ ｊ ｒ ｒ ｇ ｅｏ ｎ ｉ ａ ｃ Ｃ ｉａＺ ｏ ｇ ｉ Ｍａ ｉ ｅＲ ｃ ｎ ａ ｓｎ ｅ＆ Ｄ ｓ ｎ Ｉｓｉ ｔ Ｃ ． ｔ． Ｗ ｕ ａ ３ ０ ０ ｈ ａ ｅ ｏ Ｂ ｄ ｓ ｅ ｉ ｔ ｕｅ ｏ，Ｌ ｄ， ｈ ｎ４ ０ ５ ，Ｃ ｉ ） ｇ ｎ ｔ ｎ
究， 其计 算分 析表 明 ： 固接 时 ， 部 桁 拱 杆 件存 在 巨 局 大 的杆 端次弯 矩 ， 值 的 巨大 ， 其 已没有 承受 轴力 量 使 的能力 。该次 弯矩 的大 小 与 杆件 的 刚 度成 正 比 ， 存 在恶 性循 环 ， 部 分 杆 件 很 难设 计 。 目前 世 界上 的 这 桁梁桥基本 都是铰接 方式将荷 载传递 给桥墩 和基 础 。
摘 要 ：结合具 体 的工程设 计情 况 ， 对钢桁 刚性 拱桥 型在 国内的使 用条件 ， 钢 桁 刚性拱 桥 针 就
的结构 受 力体 系的确 定 、 构构件 的钢材 强 度等级 的选 用 、 架结构 节 点的构 造方 式 的选择和 现场 结 桁
可采 用的安装 方 式进行 讨论 。 关 键词 ： 桥 ； 架拱桥 ； 钢 桁 刚性 结构 ； 梁设计 桥 中图分 类号 ： ４ ． ２ Ｕ４ ８ ２ ４ 文献 标识 码 ：Ａ
焊 接 和栓接 两种 连 接方 式 。 目前 国 内尚无 大 跨 度 的 全焊 钢 桁 架 公 路 、 铁路
桥 梁 的工程 实例 。
结 构全 伸臂 或半 伸臂 拼装 跨 中合 龙 。对 于双 铰 的推
力 拱桁 架采用 伸 臂拼 装施 工时 ， 在最 大伸 臂状 态下 ，
拱脚 反 力 巨大 ， 在 拼 装 的 初始 阶段 便 将 拱 脚 直接 需 支 承在 正式 固定 铰支 座 上 ， 其位 置 在 后 续 的安 装 中
满 足 要求 。
设 计时还 应考 虑 到桁 拱受力 体 系受 安装方 法 的 影 响 。一般对 大 跨度 钢 桁 拱 桥 ， 不 会 采 用 满 布膺 都
架 法施 工 ， 常用 的架 梁 方 法 为借 助 于 临 时 施 工 辅助 ４ 桁 拱 的节点 构造
桁 架结 构 的各个 相 邻杆件 通 过节 点 的连接 实现 其 相互 间的 内力传递 。杆件 与节 点 间通 常可 以采用
Ａｂｔ ｃ：Ｉ ｈ ｉｈ ｆｔｅｓ ｅｉｃｂｉｇ ｒｊｃ ｅｉｎ ａ ｄａ ｐｉ ｔ ｎ ｃ ｎ ｉｏ ｓｏ ｈ ｓｒ ｔ ｎｔｅｌ ｔ ｈ ｐ ｃ ｉ ｒ ｅｐｏｅｔｄ ｓ ｎ ｐ ｌ ａｉ ｏ ｄｔ ｎ ｆｔ ｅ ａ ｇ ｏ ｆ ｄ ｇ ｃ ｏ ｉ
ｓｅ ｌｔｕ ｓｒｇ ｄ ａ ｃ ｒｄ ｅｔ ｐ ｎ Ｃｈ ｎ ，ｔ ｉ ａ ｅ ｉｃ ｓｅ ｅ ｅ ａ ｓｕ ｓｏ ｈ ｙ ｅ ｏ ｈ ｔ ｅ ｒ ｓ ｉｉ ｒｈ ｂ ｉｇ ｙ ｅｉ ｉａ ｈｓ ｐ ｐ ｒｄｓ ｕ ｓ ｓ ｓ ｖ ｒ ｌｉｓ ｅ ｆｔ ｅ ｔ ｐ ｆｔ ｅ ｂ ｉ ｇ ，ｉ ｃｕ ｉ ｇ ｄ ｔｒ ｉａｉ ｎｏ ｈ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌｍｅ ｈ ｎｃ ｌｓ ｓｅ ，ｓ ｌｃｉ ｎ ｏ ｔｅ ｔｅ ｇ ｈ ｒｄ ｅ ｎ ｌ ｄｎ ｅｅ ｍ ｎ ｔ ｆｔ ｅｓｒ ｃ ｕ ａ ｃ ａ ｉａ ｙ ｔ ｍｓ ｅｅ ｔ ｆｓｅ ｌｓ ｒｎ ｔ ｏ ｏ ｇ ａ ｅ ｏ ｈ ｔｕ ｔ ｒ ｌ ｏ ｏ ｅ ｔ ，ｗａ ｓｏ ｏ ｍａｉ ｎｏ ｈ ｒ ｓ ａ ｅ ｏｎ ｓａ ｄａｓ ｅ ｓ— ｒ ｄ ｓｆ ｒｔ ｅｓｒ ｃｕ ａ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｃ ｙ ｆｆ ｒ ｔ ｆｔ ｅｔｕ ｓｐ ｎ ｌ ｉｔ ｎ ｌｏ ｆａ ｉ ｏ ｐ
高强度 螺栓 连接 。
５ 桁 拱 的安装
上世 纪 ８ Ｏ年代 国 内开 展 了桁 架 整体 节 点构 造
的研究 ， 在孙 口黄 河铁 路 桥 上 首 次成 功 使 用 。随 并
难 以调整 。为保证 桁 拱 的合 龙 和 设 计 线形 ， 需要 提
国 内已建成 的钢 桁 梁桥杆 件 与节 点 间主要还 是
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钢 桁 架 刚 性 拱 桥 Байду номын сангаас 设 计
徐
伟
３
采用 栓接 。其栓 接 方 式 又分 为 铆 钉 连 接 、 栓连 接 螺 和 高强度 螺栓连 接 ３类 。 目前 正在 设计 和建设 的钢 桁 梁桥均 考虑 节点采 用 高强度 螺栓 连接 。
市拱 桥 主要为无 推 力 的系杆 拱和无 铰 的推 力拱 。
部分 高强 度 钢材 ， 减 少 钢 材 用量 和 降 低 自重也 是 对 有利 的 。随着 跨 度 的增 大 ， 主桁 拱 杆 件 的最 大杆 力 的量 值将 显著 加 大 ， 属大 杆力范 围 内的杆 件增 多 ， 此
针 对钢 桁 架 刚性 拱 桥 结 构 的构 造 特 点 ， 钢桁 架 拱 桥与下 部 结 构 间是 铰 接 还 是 固 接 进 行 了 一 些 研
ｂ ｅ ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｉ ｌ ｎ ｔ ｌ ｔ ｎ ａ ｄ ｅ ｅ ｔ ｎ ｏ ｈ ｒｄ ｅ ｌ ｔ ｏ ｓ ｆ ｒ ｆ ｄ ｉ ｓ ａ ｌ ｉ ｎ ｒ ｃ ｉ ｆｔ ｅ ｂ ｉ ｇ ． ｅ ａ ｏ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｔ ｅ ｒｄ ｅ ｒ ｓ ｒ ｈ ｂ ｉ ｇ ｝ｒｇ ｄ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｒｄ ｅ ｄ ｓｇ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓ ｅ ｌ ｉ ｇ ；ｔ ｕ ｓａ ｃ ｒｄ ｅ ｉ ｉ ｔ ｕ ｔ ｒ ；ｂ ｉ ｇ ｅ ｉ ｎ ｂ
因此钢桁 架桥梁与 桥墩或基 础间不宜选用 固接 。 钢桁 拱桥 采 用 推 力拱 还 是无 推 力 拱 的问题 ， 从
受 力 上考虑都 是 可 以选 用 的 ， 主要 视 其 桥 位 处 的 实
际情 况而定 。
对 钢桁 拱 桥 中受 力 相 对 较 小 ， 以及 一 些构 件 尺
寸 主 要是为 满 足结 构构 造 的需 要 ， 常 Ｑ ４ ｑ便 能 通 ３５
施及 较 大 的强迫 力 ， 艺复 杂 ， 险 较 大 ； 采 用 无 工 风 如
应 力合龙 ， 由于龙 口构件 长度 与设 计值不 同 ， 引 起 将 成 桥后 的桁拱 各 构 件 内力 发 生改 变 ， 存 部 分 安 装 永
围 ２ 宜 万 铁 路 万 州长 江 大 桥 照 片
残 余 内力 ， 响 内力 的 准 确 分析 和构 件 的设计 。无 影 推 力 的系杆 钢桁 架 拱 采 用 伸臂 拼 装 施 工 时 ， 系杆 合 龙 前 的结构 特点 与 钢 桁 梁 相 同 ， 可通 过各 支点 的升 降 平移 使两 岸 的桁 拱 合 龙 点对 位 ， 对 杆件 的设 计 这 长度没 有影 响 ， 构 件 无 安装 残 余 内力 存 在 。但 仅 各 为 １ 布置 的钢 桁 拱 桥 采 用 两 岸悬 拼跨 中合 龙 时 ， 孔
桥的 概况如 下 。
（ ）缅甸 曼德勒 桥 。桥跨 布置 为（ ×１ ２ １ ２ １ ）ｍ＋ （ ×２ ４ ３ ２ ）ｍ＋（ ×Ｉ ２ ｍ， ３ ２ ） 为 钢桁架 刚 ２ １ ） （ ×２ ４ ｍ
图 １ 曼德勒桥施工 照片
收 稿 日期 ： ０ ５ １ —Ｏ ２ ０ ｌ １ 作者 简 介 ： 徐 伟 （ ６ 一 ） 男 。 １ ４ ， 高级 工 程 师 ，９ ５年 毕业 于西 南交 通 大 学 桥 梁 工 程 专 业 ， ９ １８ 工学 学 士 。
＋３ ０ ６ ）ｍ， ３ ０ｍ 主跨 为 钢 桁架 刚性 拱 桥 ， ６ ＋１ ８ 其 ６
相得 益 彰的建 筑 效果 ， 有较 佳 的建 筑 景观 。上 世 具 纪 发达 国家建 成 了大 量 的 钢桁 架 拱 桥 ， 中最 具 代 其 表性 的为澳大 利亚 的悉 尼大桥 。我 国 由于受经 济水 平 的 限制 ， 世 纪 ８ 上 ｏ年 代 以前 建 成 的 钢 桥 相 对 较
路桥或公铁两用桥 ， 尚无钢桁架刚性拱桥 。９ 年代 ｏ
以来 ， 随着我 国经 济实 力 的增 强 和建桥 技术 的发展 ，
钢桁 架 刚性拱 桥也 开始 在工程 实践 采用 。近 年来 笔 者主持 设计 了 ３座该 类 型 的桥 梁 一缅 甸 曼 德 勒桥 、
宜万铁 路万 州长 江大桥 和重 庆朝 天 门长江大 桥 。各
主 桁 拱 的 最 大 杆 力 一 般 在 ５ ０ Ｎ 以 下 ， ０ ｏ０ ｋ 由
Ｏ３ ５ ４ ｑ和 Ｑ ７ ｑ 料 构 成 的 杆 件 便 能 满 足 其 受 力 ３０ 材 需要 ， 以不 考虑 更 高强 度等级 的钢 材 。当然 ， 可 选用
拱桥从 其结 构整 体 的受力 分 为推力 拱 和无推 力 的系杆拱 两大类 。 目前 国 内修 建 的大量 的公 路 和城