本科毕设-钢桥(主要类型-钢箱梁特点)绪论.pdfVIP

85+110+85m钢箱连续梁桥设计

1.1.3钢桥的主要类型

钢桥可以根据不同的地形环境条件要求建成多种不同的形式，由于钢构件施工方便，

自重轻，安全性高，其建造的桥梁种类比其他材料制造的更多。桥梁按照受力体系分类

可分为梁、拱、索三大基本体系。梁桥主要承受弯矩为主，其应用也最为广泛；拱桥以

承受压力为主，对于桥墩或桥台要求较高；悬索桥以承受拉力为主，常见于大跨度桥梁；

组合体系桥是将基本体系进行结构组合形成的桥型，如斜拉桥等。

1、钢桥按主梁的构造形式分类有钢板梁桥、钢桁梁桥、钢箱梁桥以及钢——混凝土

结合梁桥；结构体系包括简支梁、连续梁和悬臂梁（见图1.1）。主梁是主要的承重结构，

梁桥受力明确，传力简单，在竖向荷载作用下，支承处（支座）不产生水平反力，只有

垂直反力，竖向荷载与主梁的轴线几乎垂直，作为受弯构件，与相同跨径的其他结构体

系桥梁相比，主梁内产生的弯矩是最大的。

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(a)简支钢桁梁

(b)连续钢桁梁

(c)悬臂钢桁梁

图1.1梁氏体系桥

2、钢拱桥按拱肋的构造形式分有钢箱拱（箱板拱、箱肋拱）、钢桁拱和钢管混凝土

拱等；结构体系包括有推力拱桥和无推力拱桥（见图1.2）；拱圈或拱肋是拱桥的主要承

重结构，拱桥在竖向荷载作用下，支点处将产生很大的水平向推力，所以拱桥对于桥墩

或桥台的要求比较高；支点水平推力减小了跨中处的弯矩。与同跨径梁桥相比，主要承

重结构的弯矩和剪力要小很多，设计合理时，主拱在竖向荷载作用下，只承受压力。

(a)有推力拱桥

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(b)无推力梁桥

图1.2拱式体系桥

3、悬索桥和斜拉桥（见图1.3），其主要由高强钢索来承受拉力，自重轻，跨越能力

大。；悬索桥在竖向荷载作用下，主缆将承受很大的拉力，悬索将力传给桥塔，大大减小

了主梁的内力，其加劲梁受到的力也相对较小，对加劲梁的要求较低。悬索桥按分跨情

况又可分为：单跨、两跨和三跨悬索桥；按照加劲梁的构造又可分为钢板梁、钢桁梁、

钢箱梁以及结合梁等。在组合体系中，斜拉桥最为常见，以斜拉桥为例，斜拉桥由桥塔、

主梁和拉索组成，斜拉索承受拉力，主梁承受压力，相互结合，共同受力。钢斜拉桥的

主梁形式常见的有：钢箱梁、钢板梁和结合梁等，在竖向荷载作用下，斜拉索受力，将

主梁吊起，拉力通过桥塔转化为压力、压力经过基础传给地基。斜拉索与主梁的结合使

用，使得主梁内弯矩减小，降低对主梁要求，增大跨越能力。斜拉索的水平分力使主梁

成为受压结构，发挥了材料的特性。斜拉桥的结构体系包括：塔、梁墩固结（刚接体系）；

塔墩固结梁支承于墩上（飘浮、半飘浮）；塔、梁固结支承于墩上（固结体系）。组合体

系桥结构自重轻，对主梁要求低，在跨度上有很大调整范围，适合大跨桥梁，在本世纪

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发展很快。

（a）悬索桥

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(b)斜拉桥

图1.3组合体系桥

1.2钢箱梁特点

1、钢材相比于其他材料，具有诸多优缺点：

(1)强度高、刚度大，塑性及韧性良好；

(2)材质均匀，施工安全性高；

(3)钢构件可工厂化施工，制作简单，装配性能好；

(4)钢材可焊性好；

(5)钢材可回收利用；

(6)钢构件容易失稳破坏；

(7)钢材耐腐蚀性差；

(8)钢材耐热但不耐火，保温隔热效果差；

(9)钢材在反复荷载作用下会发生疲劳破坏。

2、箱形截面具有良好的抗弯