钢桥设计第五章钢桁架桥.pptx

会计学 1 钢桥设计第五章钢桁架桥 5.1钢桁架桥 定义 钢桁架桥按桥面位置的不同，可分为上承式钢桁架桥和下承式钢桁架桥 上承式钢桁架桥的桥面位于主桁架的上部 下承式钢桁架桥的桥面位于主桁架的下部 本章主要详细讨论下承式简支栓焊钢桁架桥的组成、作用及上部结构的计算方法。 第1页/共70页 5.1钢桁架桥 主桁架、联结系、桥面系、制动联结系、桥面、支座及桥墩等几个主要部分组成。 第2页/共70页 5.1钢桁架桥 主桁架，是钢桁架桥的主要承重结构，主要承受竖向荷载。 主桁架由左右两幅桁架组成，每幅桁架中有上弦杆、下弦杆及腹杆等杆件。 杆件交汇处称为节点，有斜杆交汇的节点称为大节点，仅有竖杆和弦杆交汇的节点，称为小节点。 节点之间的距离称为节间长度，一般也是钢桁架桥面系横梁的间距及纵梁的跨度。 第3页/共70页 5.1钢桁架桥 联结系 有纵向联结系和横向联结系两种，其作用是联系主桁架并同主桁架一起使桥跨结构成为几何图形稳定的空间结构。 纵向联结系设在主桁架的上、下弦杆平面内，分别称为上平纵联与下平纵联。纵向联结系的主要作用是承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载，它包括作用于主桁架、桥面系、桥面和列车上的横向风力、列车摇摆力及曲线桥上的离心力。另外，纵向联结系横向支撑弦杆，减少弦杆在主桁平面外的计算长度。 第4页/共70页 5.1钢桁架桥 联结系 横向联结系设在桥跨结构的横向平面内，位于桥跨结构中部的叫中间横联，位于桥跨结构端部的叫端横联。在下承式钢桁架桥上，端横联也叫桥门架。 中间横联设在主桁架的竖杆平面内，如没有竖杆可设在中间斜杆平面内。 中间横联的作用是增加钢桁架桥的抗扭刚度，当受到不对称的竖向荷载和横向荷载时，中间横联还可以适当调节两片主桁或两片纵向联结系的受力不均匀性 理论和试验表明，桥面架或端横联受力比中间横联大。 第5页/共70页 5.1钢桁架桥 桥面系 由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系组成，主要承受并传递竖向荷载和纵向荷载。 纵桥之间的联结系将两片纵梁联成整体，纵梁间距通常为2m。 下承式钢桁架桥的桥面系位于主桁的下平纵联平面上，为了争取较小的建筑高度，下承式钢桁架桥的纵梁和横梁通常布置在同一平面上。 第6页/共70页 5.1钢桁架桥 制动联结系 或称制动撑架，它的作用是使作用于纵梁上的纵向水平制动力通过制动联结系传至主桁架，再由主桁架传给支座，从而减小纵向荷载对桥面系杆件特别是横梁的不利影响。 制动联结系通常由四根短杆组成，设置在与桥面系相邻的平纵联的中部。 第7页/共70页 5.1钢桁架桥 桥面 下承式简支钢桁架桥通常采用明桥面，由桥枕、正轨、护轨、护木、钩螺栓及人行道等组成。 铁路钢桥的桥面有明桥面和道碴桥面两种，我国钢桁架桥多使用明桥面，施工方便、安全可靠，缺点是噪音大，枕木与纵梁接触处易锈蚀，且此处纵梁翼缘与腹板的连接焊缝易发生疲劳破坏。 若采用正交异性板道碴桥面，上述缺点可得到改善，噪音小，整体刚度好，荷载分布能力强，桥面板作为主梁的一部分参与共同受力。 第8页/共70页 5.2 主桁架几何图式 拟定几何图式的考虑因素 桥位所在地的水文、地质、地形条件等； 桥上的运输条件及对桥下净空的要求； 便于制造、安装和养护、构造简单、有利于设计标准化； 有利于节约钢材，力求经济合理； 美观要求。 第9页/共70页 5.2 主桁架几何图式 第10页/共70页 5.2 主桁架的基本尺寸 桁架桥的跨度从以下两个方面综合考虑： 桥址处的水文地质情况。 桥上、桥下净空的要求。 第11页/共70页 5.2 主桁架的基本尺寸 主桁的高度 用钢量方面 刚度方面 容许建筑高度 节间长度 中等跨度经济节间长度是6~8m，标准设计取8m 小跨度桁架桥节间长度小到4m。 大跨度桁架桥节间长度有大到15m。 第12页/共70页 5.2 主桁架的基本尺寸 斜杆倾角 合理的倾角，在有竖杆的桁架桥 50度左右 合理的倾角，在无竖杆的桁架桥 60度左右 主桁中心距 主桁中心距与桁架桥的横向刚度和稳定性有关。 我国《桥规》规定，主桁中心距不宜小于跨度的1/20。 第13页/共70页 5.3 铁路钢桁架桥标准设计几何图示 共有3组图式，6种跨度 上承式钢桁梁，跨度有48m, 64m, 80m，主桁高度为8m，节间长度也为8m，主桁中心距为4m。 第14页/共70页 5.3 铁路钢桁架桥标准设计几何图示 共有3组图式，6种跨度 下承式钢桁梁，跨度有48m, 64m, 80m，主桁高度为11m，节间长度也为8m，主桁中心距为5.75m。 第15页/共70页 5.3 铁路钢桁架桥标准设计几何图示 共有3组图式，6种跨度 下承式钢桁梁，跨度有96m, 112m, 128m，主桁高度为16m，节间长度也为8m，主桁中心距为5.75m。 第16页/