简支钢桁梁桥主桁架
简支钢板梁和钢桁梁桥
第三节 下承式简支桁架桥
一、简支桁架桥各组成部分及其作用
组成－桥面、桥面系、主桁、 组成－桥面、桥面系、主桁、联结系和支座 桥面－明桥面（正轨、护轨、桥枕、护木、 桥面－明桥面（正轨、护轨、桥枕、护木、钩螺栓及 混凝土桥面板加道碴桥面， 人行道 ）混凝土桥面板加道碴桥面，无碴无枕桥面 桥面系－纵梁、 桥面系－纵梁、横梁及纵梁间的联结系 主桁－由上弦杆、下弦杆、腹杆（斜杆，竖杆） 主桁－由上弦杆、下弦杆、腹杆（斜杆，竖杆）及节 点组成 联结系－水平纵向联结系（简称平纵联，分上平纵联， 联结系－水平纵向联结系（简称平纵联，分上平纵联， ），横向联结系 下平纵联 ），横向联结系 支座－多采用钢支座， 支座－多采用钢支座，见第七章 传力途径－竖向：纵梁→横梁 主桁节点→主桁 横梁→主桁节点 主桁→支 传力途径－竖向：纵梁 横梁 主桁节点 主桁 支 墩台； 桥门架→支座 座→墩台；横向：上平纵联 桥门架 支座；下平纵 墩台 横向：上平纵联→桥门架 支座； 联→支座 支座
桥例： 桥例：成昆线三堆子金沙江桥
1969年，简支钢桁梁，192m
桥例： 桥例：枝城长江大桥
位于湖北省宜都县的焦枝铁 路线上，为公路铁路两用的 连续钢桁梁桥 铁路和公路设于桁架下弦同 一平面上，桁架间为双线铁 路，外侧各有５ｍ宽单车道 公路及1.45ｍ宽人行道 1971年建成
桥例： 桥例：成昆线泸沽安宁河桥
铁路下承式简支桁架桥各组成部分
上弦杆
斜杆 下弦杆 竖杆
节点
Байду номын сангаас
主桁－杆件－节点－空间结构－平纵联－桥面系－ 主桁－杆件－节点－空间结构－平纵联－桥面系－桥面
传力途径
明桥面与桥面系
铁路下承式简支桁架桥各组成部分分解图
02-ppt - 简支钢桁梁桥组成、构造及设计概要
桥梁工程Bridge Engineering主讲人：冀伟副教授一、简支桁架桥各组成部分及其作用第三节简支钢桁梁桥组成主桁桥面系/桥面板桥面联结系支座一、简支桁架桥各组成部分及其作用主桁—由上弦杆、下弦杆、腹杆（斜杆，竖杆）及节点组成一、简支桁架桥各组成部分及其作用一、简支桁架桥各组成部分及其作用节点—大节点（有斜杆交汇的节点，受力及构造比较复杂，节点板尺寸也较大）—小节点（仅有竖杆和弦杆交汇的节点，受力及构造较简单，节点板尺寸也较小）一、简支桁架桥各组成部分及其作用一、简支桁架桥各组成部分及其作用纵向和横向联结系—水平纵向联结系（简称平纵联，分上平纵联，下平纵联）一、简支桁架桥各组成部分及其作用纵向和横向联结系—联结主桁架，使桥跨结构成为稳定的空间结构，能承受各种横向荷载横向联结系—分为桥门架和中横联—主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。
适当调节两片主桁或两片纵联的受力不均一、简支桁架桥各组成部分及其作用桥面联结系—由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系—传力途径：荷载先作用于纵梁，再由纵梁传至横梁，然后由横梁传至主桁架节点一、简支桁架桥各组成部分及其作用桥面板—供车辆和行人行走的部分。
根据桥面联结系形式不同，桥面板的形式也有所不同 一、简支桁架桥各组成部分及其作用 铁路钢桥 桥面 明桥面道碴桥面一、简支桁架桥各组成部分及其作用桥枕正轨护轨护木钩螺栓人行道 明桥面钩螺栓一、简支桁架桥各组成部分及其作用钢支座—传统的钢桁梁桥，Array多采用铸钢支座主桁架—是钢桁梁桥的主要组成部分，它的图示选择是否合理，对桁梁桥的设计质量起着重要作用 二、主桁的几何图式 三角形斜杆形K 形桁架二、主桁的几何图式三角形桁架—构造简单、适应定型化设计，便于制造和安装—弦杆的规格和有斜杆交汇的大节点的个数较少二、主桁的几何图式斜杆形桁架—相邻斜杆互相平行的桁架，又称为N 形桁架。
—在构造及用钢量方面都不及三角形桁架优越，目前在梁桥中已很少采用，而在钢桁梁斜拉桥中常采用。
第九章 下承式简支钢桁梁-01pdf
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
三角形腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
上弦为折线腹杆体系
三角再分形腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
米型腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
N型腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
现在钢梁制造上已经摆脱机器样板的约束，采用程序 控制钻孔，随着计算理论和计算方法的不断提高，钢桁梁 的几何图示也会更加的丰富。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
③斜杆倾度 与桁高、节间长度有关，斜杆轴线与竖直线的交角以在 30°~50°范围内为宜。 ④两主桁的中心矩 下承式简支桁架桥两主桁的中心矩考虑： a.横向刚度：两主桁的中心矩与跨度之比； b.桥上净空要求（4.88m单线；8.88m双线） 列车提速后，为了增加桥梁的横向刚度，减少横向振幅， 新的标准设计，两主梁的中心距，单线6.4m；双线10.0m。
桥梁工程
p2
明桥面（包括双侧人行道）： 当木步行板时，单线=8KN/m，双线=15KN/m； 当为钢筋混凝土或钢步行板时，单线=10KN/m， 双线 =17KN/m。 当采用有砟桥面，桥面重量需进行道砟板、道砟、轨枕和 钢轨等的计算，规范中没有规定。 c.每片主桁计算恒载强度
p = ( p1 + p 2 ) 2
d.节点刚性连接引起的主桁杆件附加应力（次应 力），设计时，主桁杆件截面高度与其长度之比在连续桁 梁中大于1/15时，简支桁梁中大于1/10时，应计算由于节 点刚性所产生的次应力。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
2、作用在主桁杆件的力
使主桁杆件产生内力有：主力和附加力 主力：包括恒载、列车竖向活载、列车横向摇摆力、 弯道桥的离心力。 附加力：包括风力、制动力或牵引力。 《铁桥规》规定：桥梁设计时仅考虑主力与一个方向 的附加力相结合。
钢桁梁桥设计与计算详细解读，从基础开始~
钢桁梁桥设计与计算详细解读，从基础开始~一、钢桁梁的组成1、分类：按桥面位置的不同分为上承式桁梁桥、下承式桁梁桥、和双层桁梁桥2、组成：由主桁、联结系、桥面系及桥面组成（一）主桁它是的主要承重结构，承受竖向荷载。
主桁架由上、下弦杆和腹杆组成。
腹杆又分为斜杆和竖杆；节点分大节点和小节点；节间距指节点之间的距离。
（二）联结系1、分类：纵向联结系和横向联结系2、作用：联结主桁架，使桥跨结构成为稳定的空间结构，能承受各种横向荷载3、纵向联结系分上部水平纵向联结系和下部水平纵向联结系；主要作用为承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载、横向风力、车上横向摇摆力及离心力。
另外是横向支撑弦杆，减少其平面以外的自由长度。
4、横向联结系分桥门架和中横联；主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。
适当调节两片主桁或两片纵联的受力不均。
（三）桥面系1、组成：由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系2、传力途径：荷载先作用于纵梁，再由纵梁传至横梁，然后由横梁传至主桁架节点。
（四）桥面桥面是供车辆和行人走行的部分。
桥面的形式与钢梁桥及结合梁桥相似。
二、主桁架的图式及特点⌝三角形桁架（Warren trussesυ节间距较小时不设竖腹杆，较大时可设竖腹杆υ弦杆的规格和大节点的个数较少，适应定型化设计，便于制造和安装υ我国铁路中等跨度（L=48m~80m）下承式栓焊钢桁梁桥标准设计。
⌝斜杆形桁架(Pratt trusses)υ斜腹杆仅受压或受拉υ弦杆和竖杆规格多，均为大节点。
⌝双重腹杆桁架(Parallel chord rhombic truss)υ斜杆只承受节间剪力的一半υ受压斜杆短，对压屈稳定有利。
υ适用于大跨度钢桁梁，如武汉、南京长江大桥和我国铁路标准设计(L=96m~120m)下承式简支栓焊钢桁梁桥。
主桁架的主要尺寸⌝先确定桥梁跨度，再确定主桁架的主要尺寸包括：桁架高度、节间长度、斜杆倾角和两片主桁架的中心距。
⌝在拟定上述尺寸时，要综合考虑各种影响因素，相互协调，尽可能采用标准化和模数化，目的在于使设计、制造、安装、养护和更换工作简化及方便。
钢桥施工技术——钢桁梁桥
钢桥施工技术——钢桁梁桥钢桁梁（图6.3.1）的出现来自钢板梁的演变，人们根据梁的截面在中性轴附近应力最小的理论，研究从板梁的腹板中挖掉若干方格以节省钢料和减轻梁的自重的办法，并逐步演变为用三角形组成的桁架来代替板梁。
钢桁梁和板梁的主要区别是：桁架以腹杆（斜杆和竖杆）代替板梁，在竖向荷载作用下，桁架中的所有杆件都顺着杆件轴向承受压力或拉力，杆件截面上的材料都发挥相同的效能。
与板梁相比，桁梁的主要优点：一是跨越能力较大；二是当跨度较大时，自重也较轻，节省钢材，一般使用跨度都大于30 m。
钢桁梁主要类型有上承式简支钢桁梁、下承式简支钢桁梁、下承式连续钢桁梁等。
其主要由桥面、桥面系、主桁、连接系及支座等 5 个部分组成。
列车作用于钢桁梁的荷载，首先通过桥面的基本轨传送给桥枕，桥枕传给桥面系的纵梁，纵梁传给横梁，横梁传给主桁，主桁传给支座，支座传给墩台。
一、主桁主桁（图6.3.2）是钢桁梁桥的主要承重结构。
钢桁梁桥有两片主桁架，每片桁架一般由上弦杆、下弦杆、斜杆及竖杆等组成，斜杆和竖杆统称为腹杆。
两片主桁架的作用相当于板梁的两片主梁。
铁路钢桁梁桥一般采用下承式。
图6.3.1 钢桁梁图6.3.2 下承式钢桁梁组成示意图1. 主桁形式我国中等跨度（48～80 m）的下承式桁梁桥，其主桁结构常采用图6.3.3（a）中的几何图示，而不采用图6.3.3（b）。
二者的斜杆方向不同，基于此，在竖向荷载作用下，图式6.3.3（a）的竖杆较图式（b）受力较小，受压斜杆的数量也较少，而且图式6.3.3（a）的弦杆内力不像图式6.3.3（b）那样在每个节间都得变化一次，因而图式 6.3.3（a）的弦杆截面，易于选择得较为经济合理。
由于这些原因，使图式6.3.3（a）比图式6.3.3（b）更为节省钢料。
具有图6.3.3（a）这种形式的桁梁桥，其构造简单，部件类型较少，适应设计定型化，有利于制造与安装，宜于选作标准设计桁梁桥的主桁图式。
简支钢板梁和钢桁梁桥
第六章
内容： 第一节
简支钢板梁和钢桁梁桥
钢桥概述
第二节
第三节 第四节
2 主梁计算 包括：内力计算、截面的选择和验算、加劲肋的计 算等。 在选定主梁截面时，需要考虑强度、稳定(板的局 部稳定和梁的总体稳定)和刚度三个方面的问题。
(1)主梁内力计算 沿梁选取若干截面(例如将梁分成8等份)，算出各截 面处因恒载和活载产生的最大弯矩M和最大剪力Q。 (2)主梁截面选择 主梁截面选择包括确定腹板和翼缘板的尺寸。 腹板厚度一般可选用10mm或12mm， 按照规范，主要构件所用钢板厚度不宜小于10mm， 以免锈蚀后对截面削弱过大； 对跨度等于或大于16m的焊接板梁，腹板厚度不宜小 于12mm，以减小焊接所引起的变形。
2 焊接 焊接材料有焊丝、焊条、熔剂。 焊缝的力学性能均要求不低于母材。 钢桥上主要应用电弧焊(埋弧自动焊，气体保护焊)，采用 的焊缝型式主要有两种，即熔透的对接焊缝和不熔透的贴 角焊缝，见图6．3。 焊接方法有自动焊、半自动焊和手工焊。在钢桥的工厂焊 接工作中，大量采用自动焊和半自动焊。
3 栓接
第二节
钢板梁桥
2 下承式板梁桥 主要承重结构是两片 工字形板梁。在两片 主梁之间，设置有由 纵梁、横梁及纵梁之 间的联结系组成的桥 面系(floor system） 大大缩小了建筑高度 (自轨底至梁底)。
由于要满足建筑限界的要求，无法设置上平纵联， 故在横梁与主梁之间，加设肱板： 1肱板对主梁上翼缘起支撑作用，保证上翼缘及腹 板的稳定； 2肱板与横梁连成一片，可起横联的作用。
72M简支钢桁架桥顶推架设施工技术
72M简支钢桁架桥顶推架设施工技术发布时间：2021-04-15T14:10:02.593Z 来源：《建筑科技》2021年1月下作者：张磊[导读] 随着钢结构桥梁建设的不断发展钢桁架桥以其承载力大、跨越能力强、造型美观等优势逐渐成为钢结构桥梁的重要推广桥型,为避免中断交通和危及通行安全，顶推施工逐渐应用于钢桁架桥现场架设中,以跨径72m简支钢桁架桥施工为背景结合大跨径简支钢桁架桥顶推施工技术,详细介绍顶推施工系统设计、施工工艺及控制措施，阐述大跨径钢桁架桥顶推施工注意事项，对该类型桥梁施工具有重要指导意义，同时为大跨径简支钢桁架桥顶推施工技术上海中铁上海工程局集团有限公司城市轨道交通工程分公司张磊 201906[摘要]随着钢结构桥梁建设的不断发展钢桁架桥以其承载力大、跨越能力强、造型美观等优势逐渐成为钢结构桥梁的重要推广桥型,为避免中断交通和危及通行安全，顶推施工逐渐应用于钢桁架桥现场架设中,以跨径72m简支钢桁架桥施工为背景结合大跨径简支钢桁架桥顶推施工技术,详细介绍顶推施工系统设计、施工工艺及控制措施，阐述大跨径钢桁架桥顶推施工注意事项，对该类型桥梁施工具有重要指导意义，同时为大跨径简支钢桁架桥顶推施工技术的进一步完善和发展提供借鉴和依据。
引言顶推施工是一种借助滑动装置并通过液压千斤顶施力，将梁体顶推到位的施工方法，由于顶推施工对既有交通通行干扰小、施工操作简单等特点在桥梁建设中得到广泛应用，自1959年顶推法施工在德国Ager桥上应用以来,顶推施工在预应力混凝土连续梁桥建设中得到了快速发展，如德国的worth桥、南非象河铁路桥、瑞士捷拉东斯桥等，均为顶推长度超过1000m的大跨径桥梁，从20世纪80年代起顶推法施工在我国公路桥梁建设方面进入了新的发展阶段，哈尔滨尚志大桥、长沙洪山庙大桥、佛山平胜大桥、杭州九堡大桥等均采用了顶推施工工艺。
可见顶推施工方法从首次运用以来经历了不断完善和发展，其工艺不断成熟。
下承式简支钢桁梁1
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桥梁工程
王形和箱形杆件
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桥梁工程
箱形杆件的构造
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桥梁工程
箱形杆件
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桥梁工程
箱形杆件
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桥梁工程
第二节 主桁杆件内力计算 主讲内容：
(1)桁架桥杆件内力计算的基本原理 (2) 主力作用下主桁杆件内力计算；
(3)横向附加力作用下的主桁杆件内力计算；
(4)制动力作用下的主桁杆件内力计算； (5)主桁杆件计算内力的确定。
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桥梁工程
1. 桁架桥杆件内力计算的基本原理
桁架空间结构
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第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
①将桥跨的空间桁架结构分成若干个平面桁架结构：主
桁、纵梁、横梁、平纵联、横向联结系和桥门架。
桁架分解成的平面结构
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桥梁工程
②将平面桁架结构中各杆件的轴线所形成的图形作为计 算图式。
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桥梁工程
桥面
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桥梁工程 3.下承式栓焊简支钢桁梁荷载传递途径 ①竖向荷载：主要是列车竖向荷载，包括列车的动力荷载。
桥面
竖向荷载
纵梁
横梁
主桁节点
主桁杆件
支座
墩台。
②横向水平荷载：包括风力、列车横向摇摆力、曲线桥的离 心力。
横向水平荷载由平纵联承受，作用在上平纵联上的横向
水平力先传给桥门架，再由桥门架传到支座和墩台上去，下 平纵联直接通过支座传给墩台。
等。
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三角形腹杆体系
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桥梁工程
上弦为折线腹杆体系
三角再分形腹杆体系
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米型腹杆体系
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桥梁工程
N型腹杆体系
120m下承式简支钢桁架桥设计分析
第17卷第6期2020年12月现代交通技术Modern Transportation TechnologyVol.17No.6Dec.2020 120m下承式简支钢桁架桥设计分析曹骏驹(江苏省交通工程建设局，南京210004)摘要：以新安京杭运河大桥主桥120m下承式简支钢桁架桥施工设计为例，设计中对主桥构造尺寸拟定(包含桁架高度、节间长度、斜杆倾角、主桁间距、各杆件及节点板厚度等)，通过midas Civil软件进行结构验算,发现原设计中部分杆件强度应力储备不足，通过深度分析，优化了构造尺寸。
结果表明：钢桁架各构件强度、整体稳定性、杆件稳定性、刚度和疲劳验算均满足规范要求，结构设计经济、耐久、安全可靠。
关键词：简支钢桁架；结构分析;疲劳验算；结构安全中图分类号：U442.5文献标识码：A文章编号：16729889(2020)06005704Design and Analysis of120m Through Simply Supported Steel Truss BridgeCAO Junju(Jiangsu Provincial Transportation Engineering Construction Bureau,Nanjing210004,China)Abstract:Taking the construction drawing design of120m through simply supported steel truss of the main bridge of Xin'an Beijing-Hangzhou Grand Canal Bridge as an example.In the design,the structural dimensions of the main bridge are determined(truss height，section length，inclined bar inclination，main truss spacing，the thickness of each member and gusset plate，etc.).Through midas Civil structural checking calculation，it is found that the strength stress reserve of some members in the original design is insufficient.Through depth analysis，the structural size is optimized.The results show that the strength,stability,overall stability,stiffness and fatigue of each member of the steel truss meet the requirements of the code, and the structural design is economical，durable，safe and reliable.Key words:simply supported steel truss；structural analysis；fatigue checking calculation；structural safety下承式简支钢桁架桥是常见的铁路桥梁之一,它具有自重轻、跨越能力强、建筑高度低、建设速度快等特点，可运用在工程抢险、航道整治等工程中。
第一章 第二节 钢桁梁桥
图11 内插式节点板模型图
c.整体式：该结构形式在节点外拼接，施工方便，受力较 好；但焊接工作量大，且焊接残余变形不易矫正。
图12 整体式节点板
图 13
几 种 典 型 的 整 体 式 节 点
节点构造设计要求：
各杆件重心轴交汇于一点；(避免偏心荷载引起附 加应力)
联结铆钉及高强螺栓数量足够且对称布置，钉群
见下页节点示意图
图6 武汉长江大桥节点构造图
（3）压杆的稳定要求（即板件宽厚比）
压杆中的钢板应该有足够的稳定性，避免板件发生翘曲 而丧失局部稳定。压杆板件的宽厚比在容许值范围内，可 以保证压杆整体失稳前不出现局部失稳现象。
b b
b、δ——分别为板件的宽度和厚度。
（3）
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。
我国简支钢桁梁标准设计图式
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，使得桥面位置分类
• 上承式、下承式、公铁两用桥
图(c)- (e)为上承式桁架，(d)较少采用，端竖杆要承受较大支承反 力，用料太多。最常用的是(c)，小跨径的也可做成(e)。
上承式和下承式钢桁梁桥的选择：
（1）桥下净空不受限制时，采用上承式桁梁桥可以减小桥墩 高度，既经济又安全； （2）当桥下净空受限制时，也常采用下承式桁梁桥。 （3）当建筑高度足够时，中小跨径的桥梁一般都采用上承式 桁梁桥： 上承式桁梁桥在构造方面，尤其是行车部分，要简单； 上承式桁梁桥主桁间距可比下承式的小，从而桥墩和桥台的 宽度可比下承式的小； 上承式美观，行车视野好； 在加固和改建道路时，上承式的要比下承式的容易。
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钢结构与钢桥课程考核试题
——简支钢桁梁桥主桁架计算
设计资料与设计标准
1．设计资料
（1）工程概况：某简支桁梁桥，公路I级荷载，跨径为48m，主桁架采用下承式平行弦钢桁架，钢材采用Q345，焊条采用E50 型。
桥面宽度为8m。
H型钢（参考截面）：上弦杆、竖杆250×250×9×14mm；
下弦杆、斜杆250×250×14×14mm；
（2）已知恒载
桥面:6.7kN/m; 联结系:2.7 kN/m ;桥面系(纵\横梁及纵梁联结系)5.8 kN/m 2．设计遵照的国家标准
《公路桥涵设计通用规范》（D60）
《公路钢结构桥梁设计规范》新规范报批稿/征求意见稿（建议使用，网上有）
或者《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）
3. 主要设计内容
（1）布置主桁架的腹杆几何图式；
（2）计算主桁架杆件内力，给出各杆件的最不利内力（不包括纵向联接系计算、桥门架效应计算）。
（3）验算主桁位移;
（4）设计计算主桁架节点（选一个节点）；
4.加分项（选做）
对钢结构钢桥学习中或在本题计算中，发现问题并进行探讨分析。