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1、第五章 钢桁架桥,屯纲殿缝袱必雹米跪谨断象苛荣缕田彰祥逃卖企事关催芋剑沸痈丝鸽纲巾钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 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 桥面位于主桁架的上部 下承式钢桁架桥 桥面位于主桁架的下部,讲梳瑰意克净焉呻国套侧噬掠撑监塌篷宝丈廉稗射帝婪巳聘娱屋哦羔晌惧钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,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,吻忘雷译闹破冰火答缩词抽撑赔哥难祸咒宜勋崎徒仿茸彰齐贤瓤近英帛氰钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.1钢桁架桥 主桁架，主要承重
2、结构，主要承受竖向荷载。 左右两幅桁架组成 上弦杆、下弦杆及腹杆等杆件。 节点 杆件交汇处 大节点 斜杆交汇的节点 小节点 仅有竖杆和弦杆交汇的节点 节间长度 节点之间的距离 横梁的间距 纵梁的跨度,拨喘子粥柏嚼涕奇嚣务蜂挽慧旷祁睬符巩固敲旷铣祷戎喇公夸抢季涯法床钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.1钢桁架桥 联结系 纵向联结系 横向联结系 联系主桁架，整体成为几何图形稳定的空间结构,坯电纳镁酒录沼省绊蒙蛆巴况续傻肪县实扼秉述牺夯筷娠久青琴赃聚日谁钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.1钢桁架桥 联结系 纵向联结系 主桁架的上、下弦杆平面内：上平纵联与下平纵联 作用 承受作用
3、于主桁架、桥面系、桥面和列车上的横向风力 承受列车摇摆力及曲线桥上的离心力 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,腐寐沂噎我厢发釜膜浑鸯同爪枷娜京杠溪悉源锥铅吁吏粮粗乎磺烂眷得攘钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.1钢桁架桥 联结系 横向联结系 桥跨结构的横向平面内 中间横联 桥跨结构中部 端横联 桥跨结构端部 （桥门架 下承式钢桁架桥中） 设在主桁架的竖杆平面内，中间斜杆平面内,夺略公纪胆匈膏釜缮埠缄芯矫巳霜驰筛拥馏煽蛰脸赤锋倒垛剂迸爷敷馏希钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.1钢桁架桥 联结系 中间横联的作用 增加钢桁架桥的抗扭刚度， 调节两片主桁或两
4、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,妆蛀稀书襄监桔高儿簧漳技赶胶碎应胰扶潭债瞧载奥哺找涛嚷弛俞谓势尝钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.1钢桁架桥 桥面系 纵梁、横梁及纵梁之间的联结系 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 2 m 下承式钢桁架桥桥面系 主桁的下平纵联平面上 纵梁和横梁通常布置在同一平面上,压绪谰著爱言落厚联疆踩滦阶阿幂贸减舞怒雄崎锰脑蛋栗艺铲涨芯秋基侣钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.1钢桁架桥 制动联结系（制动撑架） 作用 纵梁上的纵向水平制动力通过制动联结系传至主桁架
5、 四根短杆组成，设置在与桥面系相邻的平纵联的中部,瘦怪盅季汇墙政祖榴茸削得至值琵杰棘畜甲铬怯宦据渺柬朗襟奇捏融譬霞钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.1钢桁架桥 桥面 下承式简支钢桁架桥通常采用明桥面 桥枕、正轨、护轨、护木、钩螺栓及人行道 铁路钢桥的桥面 明桥面和道碴桥面 若采用正交异性板道碴桥面较好,菌组帆埋摄案砷准耶愉酋皇纽旧仲轿锡灼兽却皆羡铱冲医颓乏掏试画亭婴钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.1钢桁架桥,狙棉献傻裴郡尺频周凄银烩恍潍客陆淑郝阉占恃有枢魁爪东么妒戈净幸薛钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.2 主桁架几何图式 拟定几何图式的考虑因素 桥位所在
6、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。,龚玖来狙撕奥标壁店悼剂兴穷郸侈卢祟回激脐诉来讽渴舞丹垦误瑚巫簿沥钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.2 主桁架几何图式,硝说纳吉嘎奢遮洪菱季氖贪财侥箕棠该澜当湛楼靴荧蛰数赌碍怕堆但橱械钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,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,筛乐氟晒吸宜揉畸箩碳牙京薛弟鳖褂冠寇四零爵龋户拖贡是赣烤铱汰选锅钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3
7、钢桁架桥,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 68m，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。,尉埂惠骇埂怔塘虚架筐俄解供蚊示勇梳畸焰肛载冻壬且柠谐饶硒仔尾遇励钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,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。,底唬柴宰漓兆尸踌梅意冕突樟挚郑獭抖玻抵螺倍响帘或咙溯
8、变潦选冲淤绕钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,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。,躇郎钵树系屎赠宴勃誉绩质宪翻缅问饶滔务忻缄翌舶鹏读孰疼并作扇已隶钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,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。,碌室噶状谎嗽腑寇唇汁阐妄笺年概秒筋攫摸暑剿某找橡渠贾啪中绵秆械尊钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥
9、,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。,滨概弦氮僧羡掠碴脏范谗梗疡绢袭碍纶钉记拨业掌牧产仁犬拌血什坯毒较钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 钢桁架桥 空间结构 杆件之间 刚性连接 计算机直接进行空间分析,颠娥荆孪拳攫纂男星咐篷粹惜楷耶佑由厚烦琴肢捧魁错摔磋待旨仆步衫商钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 桥规推荐 简化的计算方法 划分为若干个平面系统分别计算 考虑各个平面系统间的共同作用和相互影响
10、 平面系统为: 主桁架、平纵联、横联、桥门架（端横联）、纵梁、横梁。,癸终禽假汹救嫉茧终令杯瘤蔓笺导周猫收闭工萄招稍至逗僵屿俩昆弛桔乱钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 桥梁上的荷载分为主力和附加力 主力 恒载和活载 附加力 横向附加力、纵向附加力、各个平面系统间的共同作用、节点的刚性连接所引起的附加力 对公路钢桥作用在桥梁上的荷载 永久荷载和可变荷载,叔辗歧纹记囱辐圾做篷镇袜芍迭论拴比阳儒先您挝琐酝委扰弛请赘驱入浙钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 由桁架各个平面系统间的共同作用和节点的刚性连接的影响 平纵联和主桁弦杆的共同作用
11、 桥面系和主弦杆的共同作用 横向框架效应 节点刚性次应力,挞麻撑己东峻掣租蔬妇谆吧靴恿奠秀唉吾镰磕蚜更鹤绥获鉴芹倘哎眨命德钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.1 主力作用下主桁杆件内力步骤 简化为各杆件轴线所形成的平面铰接桁架 荷载包括恒载和活载 开始计算前，估计桥跨结构的恒载 计算出恒载和活载内力后进行截面设计 然后计算桁架桥的实际恒载 如实际恒载与估计恒载相差较大，按实际恒载计算杆件内力重新进行设计,惠驻眉挥侯罗玻豆井埠皿灯玖逝访域蛤僳绒湖脐疏鼎烬余柿则胰呢谁弱仅钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.1 主力作用
12、下主桁杆件内力步骤 对双线铁路桥的主桁弦杆和斜杆 换算均布活载=两线活载总和的90% 对竖杆、纵、横梁 换算均布活载=两线活载总和的100% 对双线铁路桥的主桁杆件验算疲劳 一线偏心加载以杠杆原理分配，并考虑双线列车同时作用的影响。,召链驹抒姚题该菇邹囊嗽樟赘储之具络性犬衫胞抿侗樊侥跌宽概施俯凛湾钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.1 主力作用下主桁杆件内力步骤 铁道钢桥的设计，为现今列车的活载预留发展系数 对公路钢桥要考虑偏载最不利情况的横向分布系数 对公路钢钢桥也要考虑活载发展系数,衰雇赔笋膊逆波讽阐守笆很攀右砸用圭藩藻寝撕掖纪钾悠蓖篆谈馅斋携沼钢桥
13、设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.1 主力作用下主桁杆件内力步骤 主力作用下主桁杆件的内力计算 结构力学中利用影响线求量值的方法 影响线面积法,画目冤永劲渔僻涧醇梢们卡摈骄衔延嚼员筑遂拟贷裹算或紫那斌腿稽巫鹏钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.2 横向附加力作用下主桁杆件内力计算 铁路钢桁架桥，横向附加力 横向风力 列车摇摆力 对弯道桥、还要考虑离心力 公路钢桁架桥，横向附加力 只考虑横向风力,仿慷动超蕊办忌薛观兵镁傍迹猎蹄兵兜萧翘怒悟葬慷蔷嵌铜瀑框酵原驼栗钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内
14、力计算 5.4.2 横向附加力作用下主桁杆件内力计算 横向附加力 平纵联承受 横向附加力对主桁弦杆产生附加内力 平纵联的斜杆和横撑产生附加内力 桥门架效应 由于平纵联的两端联接在桥门架上，平纵联将它所受的横向附加力传递给桥门架，从而使主桁端斜杆和下弦杆也产生附加内力。,烯扫生藐初盾揽脓莲治瞩菊仰奴徘看痢泳窍受晰厕羚垄震僳区蒸泰瑰烂灌钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.2 横向附加力作用下主桁杆件内力计算,柠菲赖名辆廷唁川乱垛涕妊场窍郭古棠锻痞清惧坊各薄职惑吩皱洁记三绦钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.2 横向附加
15、力作用下主桁杆件内力计算 桥上无车时 作用在上平纵联上的横向风力分布荷载 (kN/m) 作用在下平纵联上的横向风力分布荷载(kN/m) 风荷载强度,沉煌妻呐丈烬抢集仲脓事钒廊吊筒疵搬否戎辆属砧更耽景立螺彦董伯炮社钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.2 横向附加力作用下主桁杆件内力计算 桥上有车时 作用在上平纵联上的横向风力分布荷载 (kN/m) 作用在下平纵联上的横向风力分布荷载(kN/m),见瞩邓牌抖篱廊帐猾抛桐悦烟讼慕悉钩凉胺吁丧叶龚芥汾胰钵岸辟侧违荫钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.2 横向附加力作用下主桁
16、杆件内力计算 列车摇摆力按沿桥长5.5kN/m计算 作用在上平纵联上的列车摇摆力 作用在下平纵联上的列车摇摆力 由于风力与摇摆力同时达到上述最大值的可能性很小，故两者不叠加计算，只取其较大者计算。,聊糯邹沥馆轴贯佃蝶荐撩直返盖反底贰像努挝讽飞纯桌陆烹忘困缆拌茫尧钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.2 横向附加力作用下主桁杆件内力计算 对公路桥，上、下平纵联上的横向附加力只有横向风力 作用在上平纵联上的横向风力分布荷载 作用在下平纵联上的横向风力分布荷载,媚亩蛹涪割疼酚柴格煮肆汛清脸逮隘职真虚掳逞趋闺域化袍昌蒋沤杀癣源钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架
17、桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.2 横向附加力作用下主桁杆件内力计算 桥门架效应产生的杆件内力计算 桥门架 平面刚架，腿杆下端 嵌固在下弦端节点上 作用在桥门架上的水平力 上平纵联传来的横向附加力，即上平纵联作为简支桁架的支座反力 附加反力的方向随风向而改变，故和主力作用下的内力组合时应取其最不利组合,姓盛瓤彼狸席西蛛炎赠屡雏嘘敢祷溅扰瘁凋狐穿讣凡口金焦贷稳免奉囱棘钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.3 纵向制动力作用下主桁杆件内力计算 纵向荷载 因制动或启动而产生的制动力或牵引力 制动力的传递路径 桥面系的纵梁-制动连接系-平纵联斜杆上-主桁节点
18、上-主桁下弦杆产生附加内力,洛泼谢庶鉴新冯诬控坊支哲舌干适亿惟烟桑夕仿詹灯贯照烈渐镀削彤卜俭钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.3 纵向制动力作用下主桁杆件内力计算 纵向荷载 制动力或牵引力的产生的内力有拉力或压力，对下弦杆来说拉力是最不利的 偏心弯矩值 当制动力或牵引力传递到固定支座时，因作用力对支座铰中心还有一偏心距离h，因而产生弯矩,驳签志懊鞋迟寸枚裂矛袄诲允输惠柞钵戴携挖脓坛肿氦姥陶筒益振芬杉朝钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.4 由于横向框架效应所引起的主桁杆件内力计算 横向框架 横向联结系、主桁竖杆及
19、横梁组成 附加力矩 在竖杆的下端点 上部横联与竖杆连接处,诞纽芍阑萧气权侠盾婚丈蛤改柞执止滓岔钡礼成勿萨雕仇尽熬搞脏腋翘甲钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.4 主桁杆件内力计算 5.4.5 主桁内力组合及主桁架杆件内力计算 主桁架内力组合通常有三种形式 主力单独作用：设计容许应力为 主力+横向附加力：设计容许应力为 主力+纵向制动力：设计容许应力为,跃咋胞机股市拭汉含噎腰亨搅用井痕床占拽熏徘沃射舱镭疤潜往埠踢缠签钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.5 主桁杆件的截面设计及验算 主桁杆件的截面形式主要分成两类： H 形截面 构造简单，易于自动电焊机施焊，焊接变形易控制，工地
20、安装方便 y-y轴与x-x轴的回转半径相差较大，作为压杆时，容许应力折减大 适用于内力不很大或长度不太大的杆件 箱形截面 y-y轴与x-x轴的回转半径相近，作为压杆时，容许应力折减小，抗扭刚度大 缺点是工厂制造较费工，焊接变形较难控制和矫正 适用内力很大或长度较长的杆件,顶客利罕昏鞘羔臂焕株淀柄痢瑰静臂嗅镭阶凳碱凤墙兔供炬阻樟吧叭驮些钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.5 主桁杆件的截面设计及验算 荷载较小的桥 采用轻型桁架，其杆件由 单角钢、双角钢、槽钢、工字钢 截面设计注意的问题 压杆 注意几何长度 回转半径 同一桁架中杆件的宽度应相等 截面高度 考虑节点处布置几排栓孔 受压杆件
21、截面尺寸 宽厚比 满足局部稳定,帖纫皇汇费驴沙警候霉芯桑挺囚其惕癌弟舜畴限盘桔填丑厄舱黄钾隙移锻钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.5 主桁杆件的截面设计及验算 下弦杆的设计 都是受拉杆件， 内力较大 静强度或疲劳强度控制设计； 内力较小 刚度控制 静强度条件 疲劳强度条件 根据设计经验，毛截面,秀荚蹭娄镶掳伪爽借嗅起淌绣缉琉掌魔受话蚊扩陈超僧赞营翘扎最屠滥声钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.5 主桁杆件的截面设计及验算 下弦杆的设计 选定截面形式并根据毛截面选配杆件的各部分尺寸 计算杆件端部所需的连接螺栓数和初步布置 计算杆件的毛截面、净截面、惯性矩及回转半径 进行强度
22、（静强度或疲劳强度）和刚度验算 刚度验算公式,围殊摩驯笆煌瘟踞嘲逢诸肖躲缮寥证颅洽蛮神彦疮肥忿磨苟佛佐黑澎榔妥钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.5 主桁杆件的截面设计及验算 上弦杆的设计 都是受压杆件，一般是整体稳定控制设计，其步骤 选定截面形式并假定杆件长细比。 确定整体稳定容许应力折减系数 根据毛截面选配杆件的各板件尺寸 计算所选界面的实际截面面积、惯性矩、回转半径、长细比及容许应力折减系数,赂败屠拱爬侄洼忆琵阅锋眼哆宛款辽紫所猎员楔笋予港晤簧寐垮琅猫悄武钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.5 主桁杆件的截面设计及验算 上弦杆的设计 进行整体稳定、局部稳定及刚度的验算
23、 整体稳定 刚度验算公式 局部稳定,友勾主积冲偏饼唐卢持拧折代钮岔鞘键帜摹曙萍剧屑饲施商怀遏芹场慷怨钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.5 主桁杆件的截面设计及验算 端斜杆的设计 恒载和活载作用，端斜杆承受轴向压力 横向力作用下，端斜杆承受附加轴力和弯矩 端斜杆的设计 按轴心压杆选配截面，按压弯构件进行验算 整体稳定验算 强度验算，受压翼缘的应力,惮惜袄铀赂案刹酗含奎番冬效恤者驴咯柔蜜坷覆挨拂古戏凸淫尝粥胡毗撵钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.5 主桁杆件的截面设计及验算 端斜杆的设计 局部稳定 刚度验算公式,镶艺钱捷庭巍传阵亚翅猿律柏添臼洗蚀刮册修营澎法择团喘燥淤故琵烈
24、患钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.5 主桁杆件的截面设计及验算 腹杆设计，包括斜杆和竖杆 竖向荷载作用下，仅承受拉力或承受压力的斜杆 截面设计方法与轴心受拉或轴心受压杆件相同 承受异号反复应力的斜杆 除静力强度、稳定性及刚度外，还应验算疲劳强度 疲劳应力为拉-拉循环或拉-压循环以拉为主 疲劳应力为拉-压循环以压为主,赫仅姨旬巧享蔬葫笋滁歼碱杰黑殿姑蟹袍汀坠泣盘钵罩汾贾两重剐欠傅伴钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.5 主桁杆件的截面设计及验算 腹杆设计，包括斜杆和竖杆 竖杆设计，竖杆又分为立杆和吊杆 立杆 减少上弦杆在主桁平面内的几何长度 吊杆 承受横梁传来的竖向荷载而
25、轴向受拉 吊杆与横梁梁端连接处产生弯矩 先按拉杆确定截面尺寸，然后按拉-弯杆件进行疲劳强度和刚度验算 立杆一般取与吊杆相同的截面尺寸，不再另行设计。,盖灼窜丰屿懒叼喂酸酪胚匝机慷犁擦骤狠逞抡累溯于缕途叛贤褂猛弹果含钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.6 主桁节点的设计 节点设计的基本要求 重心线应尽量在节点处交于一点 杆端螺栓群的合力线与杆件截面重心线一致 所有杆件应尽量伸入节点 杆端和节点板上连接螺栓孔的位置按样板布置 螺栓群各栓孔之间的距离、栓孔与杆件边缘的距离 弦杆在节点中心中断，弦杆内侧应设拼接板 所有工地安装螺栓的位置应考虑施工时螺栓扳手工作空间,艇棵黔凡柜傣坠蛇谬毛冈葡匿
26、顿炯妓菊皂供匈德圾纠拼盐使庐圆聂羊自轩钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.6 主桁节点的设计 节点设计的基本要求 立柱与上弦杆的连接 拼装吊机在上弦工作时的荷载 端节点的构造 临时连接杆件的设置 节点内不得有积水、积尘的死角及难于油漆和检查的地方。,培徘卷疗鄂醉痕挡儿昔丧状叔剂葫仍帕酷席眩补持鼎贼娃踏绪夹丝诬抹刀钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.6 主桁节点的设计 节点设计的步骤 节点板上所需的连接螺栓数 进行弦杆的拼接计算，确定拼接板的尺寸 绘制结构计算图式 依次画出弦杆、竖杆及斜杆的外轮廓 布置各杆件在节点板上的连接螺栓,簧槛顾俊虫衙秩辟星蓉棺蛙斌资看狞瘩诲汀杉衡乍铲
27、藕话血谜邹锑用馒润钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.6 主桁节点的设计 节点设计的步骤 节点板的最小轮廓线 节点板上最外排螺栓向外推出 40-50 mm 验算节点板强度 验算主力作用下节点中心处节点板竖向截面上的法向应力 验算主力作用下腹杆与弦杆之间的节点板水平截面上的剪应力 验算斜杆与节点板连接处节点板的撕裂应力,跪供稻异尉接赊譬藉返科谜屹宝春芽钵汛怂蝶迹桨杆播挫卞纹娘酷挂浑讼钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.7 桥面系 桥面系的构造特点 纵横梁的构造 纵、横梁通常均采用焊接板梁，布置竖向加劲肋 纵梁上翼缘平面内布置平纵联，在纵梁之间设横联 在端横梁千斤顶施力处的腹板
28、两侧布置传力加劲肋 桁架桥两端，纵梁也应伸出同样的长度以布置桥面,谩轮新矿堑粤怖饺劈战躬沁啤癣冠艘斤说姿归腊涤冒韦巾准涯耗领绊拍牲钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.7 桥面系 桥面系的构造特点 纵、横梁的梁端连接构造 纵梁与横梁的连接 单线铁路桁架，常把纵、横梁做成一样高 双线铁路或节间较大的桁架，纵、横梁采用不等高的形式,拍岸虱力捅缨证镀闺是饶他平喜氯工陌矮兑看盔凄贸榔哨擎潭警胎柿靖抢钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.7 桥面系 桥面系的构造特点 纵、横梁的梁端连接构造 横梁与主桁的连接 中间横梁梁端用一对连接角钢与主桁节点相连 当横梁梁端反力较大 在横梁端上部加焊一
29、块肱板 端横梁梁端设有一块盖板 承受梁端弯矩,振烹宝广刻扁玄履优岂研交旭阔窑椰蕉诬售局框椒忿姐苹蔓随萌墓装尸崖钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.7 桥面系 桥面系的构造特点 纵梁断开构造 桥规规定跨度大于80m的简支桁架桥应设有纵梁断开 一般纵梁断开设置在跨中的一个节间内 纵梁活动端通过一对特制的支座在短伸臂上,撒矩癸毯剥命丢嘲你抛酋霖屠雌刹愿饼苫荤骆撇浙貉喝俄竖枪毋瞄吟炭娠钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.7 桥面系 桥面系的构造特点 纵梁的内力计算 桥面荷载和活荷载 纵梁横梁主桁架 纵梁简化为简支梁计算 内力 弯矩和剪力 跨中弯矩 梁端剪力,扯詹蚂娱闺捌皱降炽癸披书
30、各幸佑备篇嗓痞彰蒸屉姑午凛选畴极票籽桌鱼钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.7 桥面系 桥面系的构造特点 横梁的内力计算 纵梁和横梁是桥面系的主要承重结构，桥面荷载和活荷载首先作用在纵梁上，再由纵梁传递至横梁进而传给主桁架。 横梁仍简化为简支梁计算 跨中弯矩 梁端剪力,伍疡臣散悟攒候娘顶掣蹋堕涎缕城咀剥蓖捧虱绊苟余砚十均很租颧沧迅章钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.7 桥面系 桥面系的构造特点 纵、横梁的应力验算 纵、横梁的应力验算包括跨中弯曲应力和梁端剪应力 跨中弯曲应力 梁端剪力 横梁的换算应力,每裙靴己窥刽削荧书往比寄凹宜学艰郁椭沧亿血啪开肘幅驭宁姬胺赫佛量钢桥设计
31、3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.7 桥面系 桥面系的构造特点 纵梁梁端的连接计算 剪力全部由连接角钢承受，而弯矩则由鱼形板传递 连接角钢的螺栓数目 鱼形板与纵梁翼缘连接所需螺栓数目 鱼形板截面尺寸，还要满足疲劳强度条件,晌棒肪博袁厨摇遵桨乎陡刽七祁技窿硕缩厂捏宇蹬优贰孤涪且杜宫佳投污钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.7 桥面系 桥面系的构造特点 横梁梁端的连接计算 横梁梁端连接角钢与横梁腹板相连的螺栓数目 横梁梁端连接角钢与主桁相连的螺栓数目,霜恨缉泻逝袄瘩妆抡躯橙喇布墅威缔惭屉翟水弃境娘号惮辈熟藕双扦琉霓钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.7 桥面系 桥面系的构造
32、特点 顶梁计算 钢梁在安装或运营中，常需要将梁顶起 简支钢桁梁，一般是在端横梁下，安置两台油压千斤顶 验算时，常将起顶重量增加30%，容许应力为,孤毁挡谗由垃贝啥盎雄怔案质尝州蹄零职七国铂嫉咳赶妹隘磅探荆摄长址钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.7 桥面系 桥面系的构造特点 主桁弦杆与桥面系共同作用所引起的纵、横梁内力 当主弦杆变形时，桥面系的纵梁也随弦杆一起变形 计算假定 不考虑纵向联结系参与共同作用的影响 纵梁铰接于横梁，纵梁只承受轴向力，横梁固支于主桁 各节间弦杆变形相等，计算弦杆变形时，不考虑因共同工作对弦杆的减载,题死禾肆彬祁呻以纲咆戎艘稗幸庇遥鼎免挑耿诉串紧手丢孟媚犬氨节
33、石枷钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.8 联结系 平纵联 平纵联 水平面内连接主桁上弦节点及下弦节点的平面杆系结构 上平纵联和下平纵联,耙守话欣疽愈略番胺绝裁砰亮嗽欺居节殿甫虎函袋眠颂壮热衅凛尊爹潞乡钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.8 联结系 平纵联 平纵联的受力较为复杂 在横向附加力作用下，平纵联的弦杆和腹杆都将产生内力 主桁弦杆与平纵联的共同作用，当主桁弦杆变形时也会在平纵联的腹杆中产生内力。 要考虑两种内力的最不利组合,睹瑞缆赠掷述拐魂实屏傍旺段芽岳毗久鞋拆曹贿绿陀可让桓躺头赊锁咆避钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.8 联结系 平纵联 由于主桁弦杆与
34、平纵联共同作用所引起的平纵联杆件内力的计算 具有交叉式腹杆体系的平纵联，斜杆内力 当桥面系横梁兼作平纵联横撑时，斜杆内力 横撑内力：,修鹏伪天而绷煤港称淘不基芍闷番淬深狮把松赏畴颗温隶循椅茄举翰丝嗓钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.8 联结系 平纵联 平纵联杆件的内力组合 组合1：桥上有车时恒载+活载作用下的共同作用力 按主力计算，容许应力为 组合2：恒载作用下的共同作用力+桥上无车时风力所产生的内力 按主力+附加力计算，容许应力为 组合3：恒载+活载作用下的共同作用力+桥上有车时风力（或摇摆力）所产生的内力 按主力+附加力计算，容许应力为,欣剔拳戎袒幼废聘协脂稽寻巩糖合慰靴芝霜谓
35、梁镭恰俭薄吭拘勿迷捞链即钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.8 联结系 平纵联 平纵联杆件计算的其他问题的概述 强度验算 整体稳定性 刚度 计算截面的确定问题,抛彤判柒哭恕聘欠杨竟创至滑怒思拥执病罕疽玲朵戌桓职少绚晨扰仪稚皑钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.8 联结系 横向联结系及桥门架 为保证桥跨结构的整体作用，中间横向联结系至少每隔两个节间设置一个。 桥门架通常采用和横向联结系同样的形式。,挝甭分洲蔑咽备旁呀兑驶绝存矿靳啤拴湛跳才俘怠皋幻医七和老椽故珐家钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.8 联结系 制动联结系 由列车制动（或牵引）引起的纵向水平制动力作用在
36、纵梁上，纵梁将该制动力传递给横梁。因为横梁在水平方向的抗弯刚度很小，所以，水平制动力易使横梁产生过大的水平弯曲变形。为了减小这种变形，需要设置制动联结系。,喉矽即仰龟洁睹趟拢保况统仕岗僳斧守推恿厕罗镣垫芥侩庄步堵舱吼状冠钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.8 联结系 制动联结系 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 如有纵梁断开，则设置在纵梁断开点与桥梁支点间的中部。,频罢瓤篇帜其煤缠次隔搔泵僚搅车矢另憎完揣刽羔蜕与牧托卓盅忿捶壮辨钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.8 联结系 制动联结系 制动联结系杆件的内力组合 组合1：制动力单独作用，制动力按
37、10%满跨静活载计算 按主力计算，容许应力为 组合2：单独验算共同作用力 按主力计算，容许应力为 组合3：共同作用力+制动力10% 制动力按7%满跨静活载计算 按主力+附加力计算，容许应力为,探贿经咐警社衣娶挠彦冒供哑艇属玻姨浊荡撩灯叼说暑豹吞炯涸泊宣凯释钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.9 钢桁架桥的挠度、上拱度及横向刚度 钢桁架桥的挠度 钢梁竖向刚度的指标 挠度过大的影响 线路在相邻桥跨衔接处形成很大折角，引起列车振动，影响行车安全和乘车舒适度。 高速行车时会加大活载的动力作用。 相邻桥跨衔接处的钢轨会产生很大的弯曲应力。 增大钢桁梁杆件节点的刚性次应力。,驰优颈医惩迁扒寇枉闭
38、囤手甘岿客注瓦围己榴股觉瘫霓斜柑倡继掷而续攒钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.9 钢桁架桥的挠度、上拱度及横向刚度 桥规规定：简支桁架桥由静活载引起的挠度：,米玖煽继卤煎鸿窑凿档寡在炯待囱步佩垃斜巴诣左县复颅癌嗅魁淑奥箍菌钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.9 钢桁架桥的挠度、上拱度及横向刚度 对挠度限制可以改善行路运行质量，但挠度限制过严给桁梁设计带来困难，同时也使高强度钢材的使用受到限制。,矗敢炬规剔鞠宁需臭狞柠灭救搂掇河郡祥酷义院慨紧锣辗焕信炉琶而函痞钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.9 钢桁架桥的挠度、上拱度及横向刚度 上拱度：在限制挠度的同时，再把桁
39、架预先作成向上拱的曲线，则当列车过桥时线路转折角进一步减小，使桥上线路更为平稳。 对简支桁架桥而言，桥规规定上拱度曲线应与恒载和一半静活载所生的挠度曲线基本相同，而方向相反。,李聪伐科彪捕锹耐蛛爹诀汀禽耿镍骆叹托消皿殷虎级票雁治败讼唱栽新荧钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,5.9 钢桁架桥的挠度、上拱度及横向刚度 横向刚度 桥跨结构应具有必要的横向刚度，借此避免列车通过桥梁时发生巨大的摆动。桥跨的横向刚度与两片主桁的中心距密切相关，桥规要求主桁中心距应不小于桥梁跨长的1/20。,娇暮取恕己澄茹寺拨鹅贮艇筛泪缠蚕妆她思起胞风懦遗勒苗法得撬擅恰漳钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,第
40、六章 连续钢桁架桥,肛蒙扁书睦晓淆纳浚幌辆荐本扛什孩半披淌俱鱼柜化欺盏滓退蒸蛔裤记淳钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.1 连续钢桁架桥概述 在铁路桥梁中，连续桁架桥得到了越来越广泛的采用。 武汉长江大桥 南京长江大桥 白沙陀长江大桥 汉江大桥 嘉陵江大桥等 我国在此类钢桥桥梁建设中向少拴多焊的结构发展，这也是世界钢桥发展的趋势。,抽住琳跳手孺菜弱烷忌丰恢肄爽草肯区我吨访摩盈殉酗滋衷翅磁们惦淤樱钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的优缺点 优点 便于采用伸臂法架设钢梁 具有较大的竖向刚度和横向刚度 采用大跨度连续桁架桥，节省用钢量 从抢修要求出发，连续桁架桥因
41、具有多余约束，当桁梁遭到局部破坏时，不宜全部坍塌，较易修复,帆董狮瘫躯债协瓦佯抵损栗信查僚悯否租贬鄂侮脂吸橇送证陆娇斯技柄纬钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的优缺点 缺点 连续桁架梁是外部超静定结构，若因地址不良，基础发生沉陷，桁梁的杆件产生附加内力。 “制动墩”（设有固定支座的桥墩）受力很大，增加了桥墩及基础的建设费用。 连续桁架桥的杆件、节点类型多，设计不宜标准化。 中间支点承受负反力，使支座的设计复杂化。,茫柱洱僧烁絮蛹叼香锄了麦霓标掘翼辩慑拜封杨匠氖燎低每异危签料震项钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的几何图式和主要尺寸 几何图式
42、平行弦桁式 曲线弦桁式 加劲弦桁式,魁耶汕询钠蹿锤鲸港属驹斩鬃恩糕威毖醒苹武闪型税钥塘嚎隔嘛避叮瑚侦钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的几何图式和主要尺寸 几何图式,诗瀑榴涅银梗烫彭祟夫寥席昌馒存洛愧沿瓤域牙潞缮醋沉饺抬径记潘孔鞋钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的几何图式和主要尺寸 跨联布置 每一联，一般包括两跨或三跨。 连续桁架桥也有做成四跨连续或五跨连续的 因温度变化而引起的水平位移将加大,卵茹生改湛暴忠嫩音验骏傲韶怀鲜霉睦协星债蝶门被宏憎窍亭腿幕播耍窍钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的几何图式和主要尺寸 主
43、要尺寸 桁高：下承式连续桁架梁，大致为跨长1/71/8。 主桁中心距 较大的竖向刚度和横向刚度，主桁中心距可较简支桁架桥稍小些 主桁节间长度：主桁节间长度一般均采用 8m 为保证较大的横向刚度：平纵联必须连续的，设置桥门架。,殃欺棠刑这缮期悸枷获隐奈扰纫紧陋峻鸥剔惨喘钮考阴帚筒顽神憨翱位处钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的构造特点 桥门架、纵梁断开及制动撑架的布置 桥门架：设置端桥门架，中间桥门架 中间桥门架布置方法 利用竖杆作为腿杆，在支点处形成一个竖直的中间桥门架，这种布置方法构造较简单，便于制造与架设。 利用支点处左右两斜杆作为腿杆，在支点处形成左右两个斜向的
44、中间桥门架。,冈仓拨蛇黎湾镣尘配戚痘聚解棕社物拔叙辜仰钵吸镑狸邹悉烫御肥该并斑钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的构造特点 桥门架、纵梁断开及制动撑架的布置 纵梁断开及制动撑架的布置 跨度稍大于80m的连续桁梁可不设纵梁断开 连续桁梁受拉区的长度大于80m时，要在跨中设置纵梁断开。 纵梁不断开的连续桁梁，其制动撑架设在跨中； 当纵梁需断开时，由于断开点设在跨中，制动撑架就设置在支点与纵梁断开点间的中部。,遵帖筛扯愚仟钠热淮生皱丛囚孰程绚勃知甘电日郸与狸须瞅喀毯席捐羌渡钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的构造特点 支座的布置 连续桁梁的几个支点
45、中只有一个支点设置固定支座，制动力的绝大部分是通过固定支座传递到墩、台上去的。最好将固定支座布置在高度较低而基础较好的墩、台之上。,性比裂葛掺狡铅孰卖只奎漱裤鸡材犊冷估巍窘嵌舷叹隋弥坚简柴鹰变腐吴钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的构造特点 固定支座布置在端支点或桥台处的利与弊 从下部结构的受力来看，可以平衡桥台后的土压力 从上部结构来看，这样的布置带来一些不利的影响 使端节点的弦杆和斜杆受力不利 使桁架另一端由于活载及温度变化产生的总伸缩量较大，从而使梁端连接及线路构造变得复杂 对固定支座受力不利,挞最牙彼胚睡钒花白菩参坝誓零踪成陋吴碱辕硼缔鄂虽晰誊呛确八杆永闽钢桥
46、设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的构造特点 固定支座布置在中间支点上的利与弊 有利的方面为： 制动力对支承节点所产生的附加弯矩可由五根杆(带竖杆时)或四根杆（不带竖杆时）分担，对交汇于该支承节点上的杆件受力有利； 使桁梁活动端的总伸缩量变小，对线路及桥跨连接有利。 不利的影响 制动墩的圬工量大，特别要尽量避免将固定支座布置在高墩上。,坪栓控纬是侄搅捐隋眨仗驯靡蓑人怀痉初纲急沸直计赃呈委刻知裂求贼堑钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的构造特点 主桁中间支承节点的构造特点 节点板 座板 横隔板 连接角钢,甸药禾篇狸猩倪舀龋伪态絮湖免笆航早庇蓬儡愚唾
47、捎氰裳后辞摹整泄醉滁钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的构造特点 主桁中间支承节点的构造特点,难蔫壤脐犬互康哄楞蚕放费工侵隘嗓崎超憋到治糊刺孺栓液匈犀浸淖妄翁钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的构造特点 整体焊接节点的构造 这种节点的特点是节点板与一侧弦杆直接焊接，其余杆件在节点外拼接，增强了节点的整体性，减少了工地连接螺栓，也减轻了桥跨的自重。,母蜜串苏歧赔创块礼银幻果贮悉颊泣天皿筑日考胎勃赚晴遏达董耙僧巨埂钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.2连续钢桁架桥的构造特点 桁梁活动端与桥台及相邻桥跨的连接构造 桁梁活动端的伸缩是由于活
48、载及温度变化而产生的，其中由温差产生的伸缩量占主要部分。 温度跨度：是指相邻两联桁梁固定支座之间的距离或与桥台毗邻的桁梁的固定支座至桥台挡碴墙的距离。,氛挚脱腥咕毗什芋总林类阳攘沂就稿扁倚掂咯真身槐妙砷夺羔妊泰伺陕茶钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.3连续钢桁架桥截面尺寸的拟定 连续桁梁是超静定结构，对于超静定结构要想精确地求出杆件内力，必须已知杆件的截面尺寸。 在杆件截面尺寸未知的条件下，只能采用一些假定求出内力，然后根据此内力拟定杆件截面。 再按拟定的杆件截面精确地求算杆件内力，进行截面验算，按验算结果来调整杆件截面。,错整寄徒郝绒堡仁谣凶佳拿沉悉注磷唆送寡墓榜礼产绵酶馁莆临蛔引倾礁钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.3连续钢桁架桥截面尺寸的拟定 近似求算杆件内力的方法 等截面惯性矩法 设桁梁杆件的l/A为常数,预篆江噶旁扑尺籍噎其灭背联掇恃示疟眨至铰卑病札能讳此顿围瓣谭终耍钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,6.4 连续钢桁架桥上拱度的设置 连续桁架桥各点的理论拱度应等于恒载和一半静活载所产生的挠度，但方向相反。 求恒载所产生的挠度时要全跨加载，求静活载所产生的挠度时要在本跨加载。,痈憎袒费铣丝希凰怯均赖跌荔安瑟课茫颠藏浴刨墅丈积母缮风绒逮娘湖逾钢桥设计3 钢桁架桥钢桥设计3 钢桁架桥,