西南交通大学
本科毕业设计
2×80m下承式连续钢桁梁桥结构分析
与荷载试验设计
页
院系土木工程专业
年级姓名
题目 2×80m下承式连续钢桁梁桥结构分析与荷载试验设计
指导教师
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评阅人
评语
评阅人 (签章) 成绩
答辩委员会主任 (签章)
年月日
毕业设计任务书
班级学生姓名学号
发题日期：完成日期：
题目 2×80m下承式连续钢桁梁桥结构分析与荷载试验设计
1、本设计的目的、意义学生在进行毕业设计之前，已对公共基础课程、专业基础
课程及专业课程进行了有序的分阶段的学习，对工程结构已经建立起了从设计原理到设计方法及施工方法的基本知识结构，但还缺少综合地系统地运用这些知识来解决实际问题的锻炼机会。本设计是以我国铁路钢桥的标准设计结构为背景，让学生在老师的指导下系统地完成结构设计、结构计算与检算的全过程。通过本设计可巩固学生对材料力学、结构力学、钢结构设计原理、桥梁工程等知识的掌握，提高学生分析和解决问题的能力；同时可让学生对桥梁工程的认识更加清晰、全面；还可通过对有限元软件、绘图软件及办公自动化软件的大量使用培养学生的计算机运用能力。
2、学生应完成的任务:
一、设计说明书的编制：
1、本设计概况；
2、结构杆件内力计算（建立有限元模型，得杆件内力、应力等结果）；
3、对主桁结构主要杆件进行检算；
4、静载试验方案制定与动载试验方案制定；
5、设计总结。
二、工程图纸的绘制：
1、结构概图
2、主桁节点详图
3、联结系详图（桥门架、中间横联、上平纵联、下平纵联、制动联结系）
4、桥面系详图（横梁、纵梁、纵梁联结系）
5、测点布置图
6、加载方案图
在以上图纸中完成相当于2幅0号图纸的内容。
3、设计各部分内容及时间分配：（共 16 周）
第一部分相关资料的收集、毕业实习（ 2 周）第二部分运用Midas/Civil建立空间模型完成成桥阶段分析（ 4 周）第三部分对主桁结构的主要构件进行检算（ 2 周）第四部分静载与动载试验方案制定（ 3 周）第五部分图纸的绘制（ 1.5 周）第六部分设计说明书编制（ 2.5 周）评阅及答辩（ 1 周）
备注：
指导教师：年月日
审批人：年月日
摘要
本次毕业设计的主要内容是：2×80m下承式连续钢桁梁桥结构分析与荷载试验设计。该桥设计为2×80m连续钢桁梁桥，全长为160m，主桁中心距为5.75m，桁高11m，节间长8m，主桁的几何图示采用三角形腹杆体系，桥面系由纵梁、横梁组成,杆件连接采用高强螺栓连接，设计荷载为恒载和中—活载。设计的主要内容包括三个方面。第一是理论计算及分析。运用有限元分析软件MIDAS/CIVIL对大桥结构进行建模计算，计算模型由空间梁单元构成。计算的目的是为了了解桥梁结构在各种荷载组合下的受力及变形情况，得出杆件的内力为下一步设计工作提供理论依据。第二方面是主桁杆件的检算。根据前面得到的内力对杆件疲劳、刚度、稳定进行检算，从而判断设计尺寸是否满足要求。第三方面是荷载试验。首先根据试验目的，充分考察和研究桥梁结构，分析与掌握各种有利与不利因素，结理论计算分析结果，然后对试验的方式，方法，数量等做出全面地规划，试验方案制定包括试验项目的选择，加载方案设计，观测内容确定，测点布置及测试仪器选择等方面。其次试验数据整理分析，通过试验得到的原始数据、文字和图象描述材料虽然是可靠的，但是这些原始资料数量庞大、不直观，不能直接用于评定桥承载能力，故进行承载能力评定之前必须对它们进行处理分析，得出直接进行桥梁结构承载能力评定的指标，以满足承载能力评定的需要。
关键词：连续钢桁梁桥结构分析荷载试验
Abstract
The main content of the graduation design: 2 ×80m through continuous steel truss structure analysis and load test design. Bridge design for 2 x 80m, continuous steel truss, main truss for 160m center for 5.75 m, hoisting, internodes is 8m the high is 11m, main truss by triangular geometry of the web system, composed by longitudinal beam bridge, rod connected by high-strength bolt connection, design load is dead load and chinese live load. The main contents of the design includes three aspects. The first is the theoretical calculation and analysis. Using finite element methods analysis software MIDAS / CIVIL for bridge structures modeling and calculating, the computing model is spatial beam element. The goal is to understand calculating load combination of bridge structure in the stress and deformation, the internal force design work for the next provides theory basis. The second aspect is checking calculation the main truss bar. According to the front of the internal pole pieces of fatigue, stiffness and stability are checked to judge the size of design whether meet the requirements. And the third way is load test. Firstly, according to the objective investigation and research, analyzes and grasp the bridge structure of favorable and unfavorable factors, and theoretical calculation and analysis of the test results, and then, such as the number of methods, make overall planning scheme including test, test, project design, the content of loading, observation of measuring-point arrangement and test instrument selection, etc. Secondly, the tentative data reorganization analysis introduction. Primary data, writing and image description material which obtains through the experiment although is reliable, but these firsthand information quantity huge, is not direct-viewing, cannot use in evaluating the bridge bearing capacity directly, therefore carries on before the bearing capacity evaluation must carry on the processing analysis to them, obtains the target which can evaluate the bridge structural-load-carrying capacity directly, in order to meet the needs of bearing capacity assessment.
Key words: continuous steel truss bridge structural analysis load experiment
目录
第1章绪论 (1)
1.1 钢桥的发展概述 (1)
1.1.1我国钢桥的发展概况 (1)
1.1.2国外钢桥的发展概况 (3)
1.2钢桥的主要特点及发展展望 (5)
1.2.1钢桥的主要特点 (5)
1.2.2钢桥的发展展望 (5)
1.3钢桥的主要类型 (6)
1.4钢桥所用的材料 (6)
1.5 设计概况 (7)
1.5.1桥梁概况 (7)
1.5.2设计任务 (8)
第2章结构杆件内力计算 (9)
2.1计算方法简介 (9)
2.1.1有限元计算方法 (9)
2.1.2 MIDAS的介绍 (9)
2.2. MIDAS的建模说明 (10)
2.2.1 使用节点和单元建立模型 (10)
2.2.2 材料的定义 (10)
2.2.3 截面数据的输入 (12)
2.2.4 边界条件的建立 (13)
2.2.5 输入静力荷载 (15)
2.2.6 移动荷载的输入 (18)
2.2.7 支座沉降的输入 (19)
2.2.8其它主要设置 (20)
2.3结果分析 (20)
2.3.1桥梁挠度 (20)
2.3.2数据整理 (21)
第3章主桁杆件检算 (23)
3.1杆件的计算方法 (23)
3.2弦杆的设计 (28)
3.3斜杆的设计 (35)
3.4 竖杆的设计 (43)
第4章桥梁荷载试验 (47)
4.1 桥梁检测概述 (47)
4.1.1 桥梁检测的目的和意义 (47)
4.1.2 试验依据 (48)
4.1.3 荷载试验的加载原则 (48)
4.1.4 测点布置原则 (48)
4.1.5 现场准备及测试工作安排 (49)
4.2 静载试验 (50)
4.2.1荷载的选择 (50)
4.2.2 试验效率 (51)
4.2.3 荷载的加载位置 (53)
4.2.4 加载分级及控制 (54)
4.3 观测方案 (56)
4.4 支座沉降观测 (56)
4.5 动载试验 (56)
4.5.1 跑车试验 (58)
4.5.2 试验工作 (58)
结论 (59)
致谢 (60)
参考文献 (61)
附录 (62)
第1章绪论
1.1钢桥的发展概述
1.1.1我国钢桥的发展概况
我国使用金属材料建桥具有悠久的历史，最早的金属桥是用铁制成的。如秦末（公元前206年左右）时期，陕西褒城马道驿寒溪上修建的铁链桥；东汉（公园60年左右）时期在云南景东地区澜沧江上的锻铁悬索桥；公元1676年修建的四川泸定大渡河上的铁索桥等。但真正采用钢材修建时在1888年，到现在已经有100多年的历史了。
解放前我国钢桥建设的发展极为缓慢，所建的钢桥，跨度都很小，建桥的钢材是进口的，结构是铆接的，采用工艺很简陋。跨度稍大一点的桥梁大都是由外国商人设计和监造的.如1896年建成的哈尔滨松花江桥，钢梁为俄国和比利时制造；1905年修建的京汉线上郑州黄河桥(老桥)为比利时公司承建；1911年修建的陇海线黑石关伊洛河桥(老桥)为法国公司设计和承建。我国技术人员自行建造的具有代表性的钢桥是1937年建成的渐赣铁路钱塘江大桥，为我国著名桥梁专家茅以升负责设计和监督施工，该桥全长1 072m，为公、铁两用桥，正桥为16孔65．86m简支铆接钢桁梁，为我国历史上由自己工程师设计和监造的第一座双层公、铁两用大桥。
解放初期，我国的钢桥技术得到了发展，主跨大于100m的铁路钢桥就有十余座，如1956年我国借用苏联的钢材和技术，建成武汉长江大桥，全长1 670．4m，正桥由三联3×128m连续铆接钢桁梁组成，材料A3钢，公、铁两用；1968年我国用国产16Mnq钢完全依靠自己的力量建成南京长江大桥，包括引桥在内铁路桥梁全长6772m，公路桥梁全长4589m，主桥由一孔128m的简支钢桁梁和三联3X160m的连续铆接钢桁梁组成。1969年修建的成昆线三堆子金沙江桥(主跨192m)、大渡河桥(主跨144m)及渡口支线雅砻江大桥(主跨176m)均为下承式简支铆接钢桁梁。1966年我国铁路钢桥开始部分采用栓焊新技术，广西柳州的浪江桥是我国用16Mnq钢制造的第一孔铁路栓焊钢桁粱桥，跨度为61．44m。在成昆铁路桥梁修建中，进一步研究并发展了栓焊钢桥新技术，普遍采用国产16Mnq钢，建成了各种不同结构形式的栓焊钢桥44座，这
在我国钢桥发展史上是一个很大的进步+为我国钢桥技术发展开创了新纪元。具有代表性的桥有沪沽安宁河大桥、桐模甸2号大桥、拉旧大桥和迎水河大桥等，其主桥均为112m系杆拱栓焊钢桥。
在成昆铁路修建成功的基础上，1977年用国产高强度新型钢材15MnVN建成密云水库白河桥，为3×128m连续栓焊钢桁梁；1982年建的安康汉江桥为176m斜腿刚构箱形粱桥；1993年用国产高强度新钢材15MnVN厚板建成九江长江公、铁路大桥；2000年又以14MaNbq钢建成芜湖长江公路、铁路钢斜拉桥，主粱为钢桁梁，主跨312m。
公路钢桥在解放后也获得了较大的发展。如1955年建成的武汉汉水桥，为55m+gSm+54m刚性梁柔性拱组合体系；1966年修建的广西东兰红水河桥，为上承式钢桁粱与钢筋混凝土板相结合的结合梁桥，跨度66m；1966年修建的四川渡口二号桥，为跨度lgom96公路纲拱桥；1969年修建的四川渡口三号桥为跨度181m的公路钢拱桥；1972年修建的山东北镇黄河桥，主跨112．7m的连续钢桁粱桥；1984年修建的拉萨河达孜悬索桥，主索跨度500m。
改革开放后，公路钢桥的发展更快，桥梁结构形式愈来愈多样化，设计方法更加先进合理，钢材采用高强度钢，如1987年建成东营黄河公路钢斜拉桥，主跨288m；1991年建成南浦公路斜拉桥，主梁采用工字钢组合粱，主跨423叫1993年建成杨浦公路斜拉桥，主梁采用钢—混凝土结合梁，主跨602m；1996年建成长江西陵峡公路悬索桥，主梁为全焊钢箱梁，主跨900m；1997年建成香港青马公路悬索桥，主跨1 377m；1999年建成江阴长江公路悬索桥，主跨1 385m；2000年建成南京长江公路斜拉桥，主梁为全焊钢箱梁，主跨628m；2002建成的上海卢浦大桥是跨度为550m的中承式钢箱拱桥。
我国现代钢桥技术和国外相比，起步虽然晚了150多年，但建国后吸收、总结了许多建桥经验，发展进步很快。当前，钢桥的设计理论、国产钢材的架用、制造及安装工艺、科研手段已基本达到了国际先进水平。在钢桥的结构形式方面，更多地采用了大跨度悬索桥、斜拉桥及梁—拱组合等结构。具有整体性好、抗扭刚度大的箱形梁结构形式得到了进一步的发展；连接方面逐渐由栓焊向全焊过渡，全焊钢桥的特点是节约钢材、提高疲劳强度、加快工程进度、改善劳动条件。部分钢桥采用正交异性钢桥面板以充分发挥薄板良好的力学性能。计算理论方面逐步由空间计算代替平面计算，特别是由于联合结构的采用，各部件相互约束程度增大；平面计算方法已不再适用。大跨度钢桥使用的设计理论，有容许应力理论和极限强度理论；目前，铁路大跨
度钢桥的设计主要采用容许应力理论，而公路大跨度钢桥的设计已经采用极限强度理论。自20世纪80年代开始研究用可靠度理论，预计近年内各设计规范将以可靠度理论为基础。在使用的初期将会采用基于可靠度理论的多系数极限状态设计表达式，分别对承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。在疲劳司靠度理论设计方面，铁路部门根据我国的实际情况，制定了铁路疲劳荷载谱和疲劳抗力方程，但设计方法目前仍采用容许应力法。
我国公路、铁路要跨越的大江、大河、深谷很多，要建的桥当然也很多，现在的进步只是一个开始。根据客观需要和已具备的人力、物力，今后我国钢桥在设计、建设水平将会有更大幅度提高。
1.1.2国外钢桥的发展概况
从19世纪20年代，随着铁路蒸汽机车出现，人们开始修建铁路，铁路桥梁也随之发展起来。在历史上，当铁路开始修建时，造桥的材料只限于木材、砖、石、铸铁，其后才有锻铁型材（板、角铁），早期的钢桥实质上是用铸铁和锻铁修建的铁桥。19世纪70年代出现钢材，而钢材在桥梁的广泛运用是在19世纪90年代以后。由于以内燃机为动力装置的汽车是在19世纪后叶(1985年)方才出现，公路钢桥出现在铁路桥梁之后。但是，随着公路的蓬勃发展和多样化的需要，20世纪30年代，铁路钢桥原先占有的各种大跨度钢桥的记录逐步被公路钢桥取代，特别是二次世界大战以后，德国、日本等国家由于战后重建的需要，修建了大量的公路钢桥，钢桥的设计理论与制造技术得到了不断的完善，也建立起了较为系统和完善的设计规范与制造施工工艺。
从钢桥的建设、材料的应用和设计理论发展来看，钢桥的发展大致可以分为以下四个阶段：
铁桥和钢桥在1890前的发展。在1980以前是以铁桥为主，使用的材料主要是铸铁和锻铁，钢桥和很少。设计桥梁说需要的力学知识，处在逐步形成、逐步完善之中。起初桥梁设计规范并没有提上日程，钢桥设计主要依赖与建造桥梁的实干家的经验，稍有不慎，就会遭逢失败。铁桥的事故发生也特别多，平均每年发生铁桥的试过将近四件。
钢桥在1890－1920间的发展。早在1918年之前，北美洲在钢桥建设方面就取得了巨大成就，简支和连续桁梁桥、钢拱桥等都有了很大的发展，创造了许多世纪记录。
这期间钢材在桥梁上得到了广泛的应用。
钢桥在1920—1945年间的发展。在20世纪二三十年代，钢桥的设计理论有了很大的发展。1973年，英国成立一个桥梁应力委员会，对节点刚性引起的二次应力、主梁和桥面系共同作用、荷载在桥面铺装层之中的扩散和冲击作用等问题进行了较为深入的讨论。以此为依据，英国在1929年将钢桥容许应力提高了12.5%。1926，德国铁路颁布新的《铁结构规范》。1923~1933年，美国也成立了一个钢压杆研究专门委员会，进行了几十根大型钢压杆试验，并为钢压推荐了正割公式。1935年，美国在新版铁路桥梁规范中就采用了该公式。
钢桥自20世纪50年代以来的发展。自20世50年代以来，在公路桥梁蓬勃发展的背景下，出现了现代桥梁。现代钢桥的特点是（1）高强度低合金钢、预应力钢筋、高标号混泥土、聚合物等新材料的应用；（2）桥梁上部结构采用正交异性钢桥面板和钢与混泥土的组合结构，箱型梁、高次超静定的结构（多为连续梁或直腿刚架、斜退刚架、斜拉桥、各种组合结构等）（3）结构设计方面可以针对不同的情况按需要进行非线性（材料非线性、几何非线性）分析、空间分析、可靠度分析；（4施工工艺方面用钻孔桩机械(土层及岩层)、大直径桩、双壁钢围堰、自生式平台等修建深水基础，用焊接、高强度螺栓、预应力等方式进行连接；用悬臂施工（混泥土灌注及各种预应力制件的拼装）及整体架设等方法降低造价并压缩工期。
在20世纪50年代以前，许多桥梁，特别是那些创记录的长跨桥梁，往往是在不计工本的情况下建造的。工程结构就必须经济、耐用，要求对各中技术指标(省工、省料、省总造价、对环境的影响等)进行综合评估。钢桥形式逐渐多样化
1.2钢桥的主要特点及发展展望
1.2.1钢桥的主要特点
由于钢材具有强度高、材质均匀、塑性及韧性良好和可焊性好等诸多优点；因此，用钢材建造的桥梁——钢桥具有如下特点：
（1）跨越能力大。由于钢材的强度高，在相同的承载能力条件下；与钢筋混凝土桥梁相比，钢桥构件的截面较小，所以钢桥的自重较轻，最适合于建造大跨度的桥梁。
（2）最适合于工业化制造。钢桥构件一般都是在专业化的工厂由专用设备加工制作，不受季节的限制，加工制造速度快、精度高，质量容易得到控制，因而工业化制造程度高。
（3）便于运输。由于钢桥构件的自重较轻，特别是在交通不便的山区便于汽车运输。
（4）安装速度快。钢桥构件便于用悬臂施工法拼装，有成套的设备可用，拼装工艺成熟。
（5）钢桥构件易于修复和更换。
（6）钢材易锈蚀，故钢桥的养护费用高。另外，钢桥须防火，在列车通过时噪音大，故不宜在闹市区建造铁路钢桥。
1.2.2钢桥的发展展望
我国地域辽阔，所建铁路、公路需要跨越大江大河、高山峡谷等不同地域和高原、严寒等不同环境条件。随着我国经济的飞速发展和钢产量的进一步提高，可以预计本世纪我国钢桥在如下几个方面将会有一个更加瞩目的发展：①桥梁跨度将进一步加大，铁路钢桥的跨度将达500m左右，公路跨度将达1800m左右；②对钢桥的使用功能要求将更加明显，如高速铁路对大跨径钢桥刚度的要求要保证舒适性、桥梁形式与周围景观的协调性、特殊环境（如青藏铁路）对钢材及结构的特殊要求等；③桥梁建造费用和寿命周期内维护费用的通盘考虑将会使桥梁设计更加合理；④焊接在钢桥制造和施工中所占比例将进一步加大，将由栓焊向全焊过渡；⑤新的结构和构造形式将
使桥梁结构形式更丰富；⑥桥梁设计手段、制造技术、施工水平等的更新和提高将会更加保证梁的总体质量和使用要求；⑦设计理论的更新与研究成果的应用将带动钢桥技术的整体发展。
1.3钢桥的主要类型
钢桥可以根据不同的条件要求建成多种形式，其种类比其他材料制造的桥梁更多，主要可分为梁式体系、拱式体系及组合体系。
1.梁式体系
按力学图式分梁式体系又可分为简支梁、连续梁、悬臂梁；按主梁的构造
形式分有板梁桥、桁梁桥、箱梁桥、结合梁桥。
2.拱式体系
按力学图式分拱式体系可分为有推力拱和无推力拱；按拱肋的构造形式分有版式、桁式、箱式。
3.组合体系
这类桥型包括吊桥和斜拉桥，都是利用高强钢索来承重，吊桥（又称悬索桥）的承重构件是高强度钢索，恒载轻，跨越能力大。斜拉桥的承重构件是斜拉索和梁，其钢梁可以是板式、桁式或箱式，恒载较轻，风动力性能较吊桥好，故发展很快。
1.4钢桥所用的材料
钢桥主体结构所用的钢材主要是碳素钢和低合金钢。20世纪50年代我国钢桥主要采用普通碳素钢—A3钢，该钢材由于含碳量较高（0.14～0.22%），可焊性差，只能进行铆接连接，如武汉长江大桥的主桥采用A3钢，该桥为连续铆接钢桁梁。用A3钢建造大跨度桥梁时，构件截面尺寸大，从而增加用钢量并使钢桥的自重加大，因此，20世纪50年代后期，我国开始研究在钢桥上采用能够焊接的国产高强度低合金钢—16q钢和16Mnq钢，如南京长江大桥采用16Mnq，屈服点为340MPa，它比用A3钢节约钢材约15%。20世纪70年代，我国又成功研制出强度更高的15MnVNq钢，屈服点是420MPa，又比用16Mnq钢节约钢材10%以上。21世纪，我国研制出另一种新型的桥梁用钢—14MnNbq钢，屈服强度为340MPa，该钢材的主要特点是可焊接的最大板厚
可达50mm，已成功用于芜湖长江大桥(公、铁两用钢斜拉桥)上。
现代钢桥用材最多的是钢板。用钢材制造成钢桥，要经过许多机械加工工艺和焊接工艺。制成的钢桥要承受很大的静、动力荷载与冲击荷载，因此被选作造桥的钢材，既要能适应制造工艺要求，又要满足使用要求。为了满足这些要求，对钢的化学成分、力学性能（包括强度、塑性、韧性及疲劳性能等）和工艺性能
（包括冷弯性能和可焊性）都有严格的规定。
钢桥在使用时，不仅要求钢材具有较高的强度，而且还要求具有良好的塑性；对低温下工作的钢桥，要求钢材具有良好的低温冲击韧性；对于焊接钢桥，要求钢材具有可焊性。塑性是钢结构的安全性指标，因为在桥梁结构的局部应力集中处存在焊接残余应力的地方，应力值可能超过屈服点，塑性好的钢材还可以通过塑性变形使应力重新分布，避免结构的局部破坏而导致整个结构的实效。韧性不好的钢材，在低温或快速加载等不利的条件下，容易使钢材发生脆性断裂。因此，常用低温冲击韧性来判断钢材的脆性断裂倾向。钢材随着使用年限的延长，会发生老化、韧性下降，为此，还有有时效冲击韧性要求。现代钢桥所用的钢材，还必须具有良好的可焊性，通过一定得焊接工艺能形成优质的焊接接头。
钢桥是主要承受动荷载的结构，钢材的抗疲劳性能对于桥梁十分重要。钢桥承受的动荷载大小虽低于结构的名义承载能力，但由于结构中有微小的缺陷或集中应力，易产生塑性变形，从而萌生裂纹，随着外力循环次数的增加，微小的裂纹会逐渐扩展，最后导致钢桥的疲劳断裂。在结构上出现可以看见的裂纹时的荷载循环次数称为疲劳寿命。影响结构疲劳寿命的因素除材料的韧性外，还与材料的化学成分、强度、结构的构造细节、荷载类型、板厚及工作环境等有关。
冷弯性能是刚才承受弯曲变形的能力，并显示钢板中是否有缺陷、有无夹渣或分层。它既是一项工艺指标，也是一项质量指标，冷弯性能好的材料有利于制造。
1.5设计概况
1.5.1桥梁概况
全桥长160m，主桁桁式为三角形，桁高11m，节间长8m，主桁中心距为5.75m。下承式简支钢桁梁桥由主桁架、联结系、桥面系、制动联结系、桥面、支座及墩台等
几个部分组成。主桁架是钢桁架桥的主要承重结构，主要承受竖向荷载。联结系将两片主桁架联结在一起使桥跨结构成为稳定的空间结构。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，也可减小弦杆在主桁平面外的计算长度。中间横梁的作用是增加钢桁架桥的抗扭刚度，而端横联主要是承受由上平纵联传来的横向荷载，因而所受的力要比中间横联大得多。桥面系由纵梁、横梁及纵梁之间的的联结系组成。主要承受并传递竖向荷载和纵向荷载。制动联结系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穿至主桁架，从而减小纵向荷载对桥面系杆件特别是横梁的不利影响。
1.5.2设计任务
本设计是以我国铁路钢桥的标准设计结构为背景，完成结构设计、结构计算与检算的全过程，同时对设计桥梁进行试验方案的制定，另外还要完成工程图纸的绘制。通过本设计加强对材料力学、结构力学、钢结构设计原理、桥梁工程等知识的掌握，提高自己的分析和解决问题的能力；同时还可以对桥梁工程的认识更加清晰、全面；还能够提高有限元软件、绘图软件及办公自动化软件的使用能力。
第2章结构杆件内力计算
2.1计算方法简介
2.1.1有限元计算方法
有限元可以被看做结构分析的一种通用方法，有限单元法是将连续体理想化为有限个单元的集合体，这些单元仅在有限个结点上相连接，也就是以一个有限单元的体系代替一个无限个自由度的连续体，作了物理上的近似，首先进行单元分析，用结点位移表示单元内力，然后将单元再合并成结构，作整体分析，建立整体平衡条件。在求解力学问题时，有的以位移为基本未知量，也有的以应力为基本未知量，在有限单元法中也是如此，但是在这些方法中，最普遍的是以单元上结点位移作为基本未知量求解，这种方法称为位移有限元法作为分析的条件，应给出结点荷载、结构的几何条件如结点位置和结构单元的刚度性质，求出结构单元中的结点位移和内应力。在有限单元法中，原来连续体的材料特性，如正交异性、非线性、弹塑性等可在单元中保留，对于复杂的结构形式、边界条件及荷载情况，在有限单元法中均可以处理，因此有限单元法有很大的优越性。
2.1.2 MIDAS的介绍
在当今的结构计算中采用的通用软件比较多，如ANSYS，SAP2000等，桥梁专用软件有MIDAS、BSAS以及桥博等，它们在结构计算中各有其特点。
在本设计中，将采用MIDAS建立结构模型，并且对结构的各种工况情况进行模拟计算，与传统方法比较，避免了传统方法中由于计算能力方面的缺陷而进行的一些模型简化采用有限元分析软件能够更加准确的反映结构的各种情况。在如下一些方面，有限元软件的使用显得更加有优势。
桥跨结构本来是一个空间结构，各杆件之间的相互连接是刚性连接。而在传统的方法计算时将桥跨结构分成若干个平面结构：纵梁、横梁、主桁、平纵联、横向联结系、桥门架等，然后按承受各自平面上的荷载来计算杆件内力。传统计算中将平面内各杆件轴线所形成的几何图形作为该桁架的计算图式，并假定桁架各节点均为铰接，
这样就简化了计算，而且当同一杆件是两个平面结构所共同时，例如弦杆，它既是主桁平面内的弦杆，又是平纵联桁架片面内的弦杆。计算时应先将它在各个平面桁架内的内力求出，然后相加，以其代数和作为它的计算内力。并且次应力不能准确考虑，实际上的桥跨结构是具有刚性连接的空间结构，按上述假定所算出来的内力必然产生一定的误差，当误差较大时，应进行必要的教正。在传统方法计算内力的过程中，作了如下的假设：
1.各结点都是无摩擦的理想铰；
2.各杆轴都是直线，并在同一平面内且通过铰的中心；
3.荷载只作用在结点上并在桁架的平面内；
用MIDAS进行结构内力计算时，充分考虑了结构的空间性，并且能准确的模拟杆件间的刚性连接、温度效应对结构的影响以及支座沉降对结构影响等，采用有限元分析软件更加准确、更加快捷的计算结构的内力。（MIDAS作为一个功能非常强大的有限元分析软件，除了能够结构内力进行分析以外，还能对结构其他很多方面的情况进行分析，如振型、应力梯度等）。
2.2. MIDAS的建模说明
2.2.1 使用节点和单元建立模型
在MIDAS中选者模型节点建立，根据设计的桥梁概况对应的距离建立节点，通过节点建立单元，在建立单元的时候要注意节点连接的正确避免错连，建立出的全桥概图如图2-1。
2.2.2 材料的定义
在MIDAS中定义材料的方法主要有调用数据库资料和用户直接输入材料有关特性值两种。这里定义的第一种材料钢材调用数据库的方法，首先选者钢材，然后选择规范GB（S），最后在数据库中选择16Mn，这样第一种材料定义就完成了。材料定义对话框设置如图2－2。
图2-1 全桥概图
图2-2 钢材材料定义设置
另外还会用到一种虚拟材料，这里就要用用户直接输入了。所谓的虚拟材料是用来加载车道荷载的，由于在设计中没有添加真正的轨道，所以用一根虚拟梁来代替，但是又不能增加梁的自重，故在定义时容重和线膨胀系数均设置为0其余和钢材一样如图2-3。
图2-3 虚拟材料定义设置
2.2.3 截面数据的输入
前面只建立了单元没有给单元定义截面，这里我们添加截面以主桁的一根杆件截面为例。截面为工字形截面，尺寸组成为竖板：2—□500mm×24mm；水平板：1—□412mm×20mm；在截面数据中选择用户，然后输入截面对应的数值如图2-4。截面输入好后有的单元还需要修改偏心，以及旋转单元，这样才使得钢材的连接更加的协调有利于钢材发挥其承载力量（见图2-6）。
30+45+30米连续梁计算书 一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书 （一）工程概况： 本计算书是针对标段中的30+45+30米的预应力混凝土连续梁桥进行。桥宽为9.5m，采用单箱单室，单侧翼板长2.5米；梁高为1.6~2.3米，梁底按二次抛物线型变化。 箱梁腹板采用斜腹板，腹板的厚度随着剪力的增大而从跨中向支点逐渐加大，箱梁边腹板厚度为50~70cm。箱梁顶板厚22cm。为了满足支座布置及承受支点反力的需要，底板的厚度随着负弯矩的增大而逐渐从跨中向支点逐渐加大，厚度为22～35cm。其中跨跨中断面形式见图1.1，支承横梁边的截面形式见图1.2。结构支承形式见图1.3。主梁设纵向预应力。钢束采用?j15.24低松弛预应力钢绞线,标准强度为1860MPa，弹性模量为1.9X105 MPa，公称面积为140mm2。预应力钢束采用真空吸浆工艺，管道采用与其配套的镀锌金属波纹管。纵向钢束采用大吨位锚。钢束为19?s15.24的钢绞线，均为两端张拉，张拉控制应力为1339MPa。 图1.1 中跨跨中截面形式
图1.2 横梁边截面形式 图1.3 结构支承示意图 （二）设计荷载 结构重要性系数：1.0 设计荷载：桥宽9.5米，车道数为2，城-A汽车荷载。 人群荷载：没有人行道，所以未考虑人群荷载。 设计风载：按平均风压1000pa计， 地震荷载：按基本地震烈度7度设防， 温度变化：结构按整体温升200C，整体温降200C计，桥面板升温140C，降温70C。基础沉降：桩基础按下沉5mm计算组合。 其他荷载： （三）主要计算参数 材料：C50砼； 预应力钢束：高强度低松弛钢绞线，抗拉标准强度fpk=1860MPa，抗拉设计强度fpd=1260MPa，抗压设计强度fpd=390Mpa。
我认识的钢桁梁桥 摘要介绍钢桁梁桥的组成、构造、计算等内容，以及本人对钢桁梁桥的浅见 1 概述 钢桁梁桥可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式，结构整体上为梁的受力方式，即主要承受弯矩和剪力的结构。 1.1基本组成 钢桁梁桥可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式，结构整体上为梁的受力方式，即主要承受弯矩和剪力的结构。下图1.1-1为下承式钢桁梁桥的基本组成情况。 图1下承式钢桁梁桥的基本组成情况 1.主桁 主桁是钢桁梁桥的主要承重结构，最常采用的是平面桁架，在竖向荷载作用下其受力实质是格构式的梁。主桁由上弦杆、下弦杆和腹杆组成。 2.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。 3.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。 4.制动联结系 制动联结系也称为制动撑架，设置在于桥面系相邻的平纵联的中部，通常由四根杆件组成。作用是将纵梁上的纵向水平制动力传至主桁，以减小制动力对横梁的不利影响。 5.桥面、支座及墩台与其它桥梁相似。 1.2 主桁架的图式及特点 1.主桁架的常用类型 2 2)节间长度 铁路钢桥：中、小跨径的桁架，上承式桁架的节间长度一般为3~6m，下承式桁架的节间长度一般为6~10m，跨径较大的下承式桁架节间可达12~15m。公路钢桥：节间长度可适当增大。
钢桁梁悬臂拼装施工 7.2.1 工艺概述 本工艺适用于高桥、大跨和通航、水深流急桥位上钢桁梁桥施工。桥跨较小时可采用 由一端向另一端进行的悬臂拼装；当桥跨较大时，可辅以中间支墩、墩旁托架、吊索塔架 等方式进行悬臂拼装；当跨度特大时，可采用跨中合龙的方式进行两端悬臂拼装。 7.2.2 作业内容 钢梁架设前的准备工作；中间支墩施工，钢梁杆件预拼；钢梁拼装及调整；钢梁合龙。 7.2.3质量标准及检验方法 《铁路钢桥制造规范》（ TB10212-2009 ） 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（ TB10415-2003 ） 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（ TB10752-2010 ） 《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》（TB/T 1527-2011 ） 7.2.4 工艺流程图 施工准备 中间支墩施工，墩顶布置 钢梁悬臂拼装 跨中合拢施工 钢梁纵横移、顶落梁 图7.2.4-1钢桁梁架设施工流程图
7.2.5 工艺步骤及质量控制 一、施工准备 1.施工场地 （1 ）钢桁梁施工场地应根据全桥施工平面图、结合桥位地形、钢梁运输方式、架设方法、使用的吊装机械等因素综合考虑。场地位置宜尽量靠近桥位，应有足够面积。 （2 ）钢桁梁杆件存放及预拼场地，应平整、压实、排水良好和具有足够承载力，并应位于汛期洪水位以上。杆件存放支承点应设在不因自重而产生永久变形的地方，并应防止杆件积水锈蚀和栓接板面磨损、污染。 2.钢桁梁悬臂拼装方式选择 根据设计单位要求和桥位地形、地质、水文、气象、交通、航运等施工条件，结合桥梁跨度、孔数及工期要求等因素，选择合适的拼装方式。 3.钢梁杆件进场后，应按设计文件和现行规范对制造厂提供的技术资料和实物进行检查。 4.钢梁预拼。钢梁预拼前应根据设计图绘制预拼图。预拼单元重量不得超过吊机额定起重重量。图内应绘出杆件平立面，注明组拼在一起的各部件位置、编号和数量，并标示出组拼后的质量和重心位置以便装吊。预拼用工作螺栓、试验螺栓等不得再作为正式螺栓使用。 5.悬臂拼装前，应做好施工组织设计，其主要内容如下：①平衡梁和主梁杆件拼装顺序图（包括吊机移动位置）和主梁各阶段的挠度曲线；②最长悬臂状态的杆件应力表和计算书；③辅助结构设计 图，并应符合规范的有关规定；④杆件预拼和起吊单元的重心、质量等图表。 二、中间支墩施工，墩顶布置
附件一：参考试验方案 吉祥路中桥荷载试验方案 一、桥梁概述 吉祥路中桥为1×25m正交预应力混凝土简支小箱梁桥。桥宽28m，横断面布置：6.75m （人行道）+14.5m（机动车道）+6.75m（人行道），横断面布置如图1所示，全桥共21片小箱梁。设计荷载：城—A级。 图1 桥梁上部横断面布置图（尺寸单位：cm） 二、荷载试验 （一）试验目的及试验依据 1、试验目的 1）检验该桥整体结构的质量和结构的可靠性； 2）判断桥跨结构在试验荷载作用下的实际受力状态和工作状态，评价结构的力学特性和工作性能，检验结构的承载能力是否能满足设计标准： 3）通过动荷载试验以及结构固有模态参数的实桥测试，了解桥跨结构的动力特性，以及各控制部位在使用荷载下的动力性能； 4）进行梁的强度、刚度及承载能力评估。 2、试验依据：
1）《公路旧桥承载能力鉴定方法》（以下简称《方法》）； 2）《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98）； 3）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）； 4）吉祥路中桥施工图 （二）试验内容 1、试验部位 1）动载试验：试验项目为跑车、刹车和跳车。 2）静载试验：左辐和右幅主梁跨中最大弯矩加载。 2、主要试验设备 1）变形检测设备 精密水准仪（瑞士徕卡）二套，最小读数0.01mm ，精度0.4mm/km 2）应变检测设备 JMZX-2001综合测试仪（长沙金码高科）一套，精度为1με 3）动载试验设备 INV306动态数据采集处理系统一套（东方振动研究所） （三）结构理论分析原理及试验加载方案 1、 结构理论分析原理 吉祥路中桥，为1×25m 正交预应力混凝土简支空心板桥。桥横断面由21片小箱梁组成，4车道。 动载试验求动力增大系数时，将荷载布设在第2车道，求解第3车道拾振器处的静载理论挠度值f st 。根据实测动挠度幅值1y f ?，计算动力增大系数：1＋μ＝1＋1y f ?/f st 设计荷载：用铰接板梁法计算跨中荷载横向分布系数，利用试验断面的弯矩影响线进行
第一章混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算 第一节结构恒载内力计算 一、恒载内力计算特点 对于连续梁桥等超静定结构，结构自重所产生的内力应根据它所采用的施工方法来确定其计算图式。 以连续梁为例，综合国内外关于连续梁桥的施工方法，大体有以下几种： （一）有支架施工法； （二）逐孔施工法； （三）悬臂施工法； （四）顶推施工法等。 上述几种方法中，除有支架施工一次落梁法的连续梁桥可按成桥结构进行分析之外，其余几种方法施工的连续梁桥，都存在一个所谓的结构体系转换和内力（或应力）叠加的问题，这就是连续梁桥恒载内力计算的一个重要特点。 本节着重介绍如何结合施工程序来确定计算图式和进行内力分析以及内力叠加等问题，并且仅就大跨径连续梁桥中的后两种的施工方法——悬臂浇筑法和顶推施工法作为典型例子进行介绍。理解了对特例的分析思路以后，就可以容易地掌握当采用其它几种施工方法时的桥梁结构分析方法了。 二、悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算 为了便于理解，现取一座三孔连续梁例子进行阐明，如图1-1所示。该桥上部结构采用挂篮对称平衡悬臂浇筑法施工，从大的方面可归纳为五个主要阶段，现按图分述如下。 （一）阶段1 在主墩上悬臂浇筑混凝土 首先在主墩上浇筑墩顶上面的梁体节段（称零号块件），并用粗钢筋及临时垫块将梁体与墩身作临时锚固，然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工。此时桥墩上支座暂不受力，结构的工作性能犹如T型刚构。对于边跨不对称的部分梁段则采用有支架施工。 此时结构体系是静定的，外荷载为梁体自重q自(x)和挂篮重量P挂，其弯矩图与一般悬臂梁无异。 （二）阶段2 边跨合龙 当边跨梁体合龙以后，先拆除中墩临时锚固，然后便可拆除支架和边跨的挂篮。 此时由于结构体系发生了变化，边跨接近于一单悬臂梁，原来由支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。由于边跨挂篮的拆除，相当于结构承受一个向上的集中力P挂。 （三）阶段3 中跨合龙 当中跨合龙段上的混凝土尚未达到设计强度时，该段混凝土的自重q及挂篮重量2P 将以2个集中力 挂 R0的形式分别作用于两侧悬臂梁端部。
1、模块说明 (1) 2、钢桁梁支架法架设方案 (1) 2.1、施工方案 (1) 2.2、工艺流程 (1) 3、主要施工方法 (3) 3.1、钢梁制造和验收（同拖拉法架设） (3) 3.2、支架布置 (3) 3.3、钢梁架设 (4) 3.4、顶落梁（同拖拉法架设） (5) 3.5、高强度螺栓施拧（同拖拉法架设） (5) 3.6、混凝土桥面施工（同拖拉法架设） (5) 4、施工周期安排 (5) 5、质量要求及注意事项 (5) 6、主要机具设备、检验设备 (6) 7、劳动力使用计划 (7) 8、技术保证措施 (7) 9、环保措施（同拖拉法架设） (8) 10、实例 (8)
二、钢桁梁支架法架设 1、模块说明 本模块为支架法钢梁架设方案，适用于桥跨内可布置拼装支架，钢梁运输、吊装方便情况下的钢梁施工。本模块的主要内容有支架架设方案、主要施工方法及技术措施，另简要叙述了支架法的施工周期，劳动力及设备要求等。 2、钢桁梁支架法架设方案 2.1、施工方案 支架法钢梁架设即在桥跨下钢梁节点处布置拼装支架，利用吊机直接在支架上架梁的方式。方案具体为：在桥跨处布置支架基础，拼装支架、安装支架顶调整设施，利用龙门吊机（履带吊汽车吊等其他吊机）在支架上向前逐个节间拼装钢梁，再起落梁调整成桥。 以96m钢桁结合梁为例，钢桁结合梁施工方案详见“图2-1 96m钢桁结合梁支架法施工步骤图”。 2.2、工艺流程 支架法拼装钢梁的主要工序为拼装布置支架，吊机、运梁走道设置，吊机拼装钢梁，起落钢梁调整成桥等。以96m钢桁结合梁为例施工工艺流程如下：
96 m钢桁结合梁支架法施工工艺框图 3、主要施工方法 3.1、钢梁制造和验收（同拖拉架设） 3.2、支架布置 3.2.1、总体布置 架梁支架是钢桁梁架设的重要临时设施，其作用是为钢桁梁拼装、落梁提供操作及承重平台。支架基础根据桥跨处的地形及地基情况可采用桩基础或扩大基础等方式。 支架布置有两种形式：一种为排架布置，即在每个钢梁节点（或大节点）下均设置一个支架作支承点，钢梁的重量均匀地分布在各个支架上；另一种为间隔布置，即除在第一、二个节点下均布置支架外，以后根据钢梁悬臂承载能力和抗纵向倾覆的稳定性，每隔若干个节点设置一个支架作支承点，钢梁重量由少数支架承受。 支架布置好后进行预压处理，以消除非弹性变形及不均匀沉降。
××大桥 成桥荷载试验方案 ×××××××××××××× 2012年6月18日
第1章概况 (1) 1.1 桥梁概况 (2) 1.2 试验目的 (3) 1.3 试验依据 (3) 1.4 项目实施内容 (3) 第2章结构初始状态检查 (4) 2.1检查目的 (4) 2.2 检查主要内容 (4) 2.2.1 桥梁有关资料的搜集 (4) 2.2.2 主桥跨结构外观质量检查 (4) 2.2.3 桥面标高测量 (5) 2.2.4恒载作用下斜拉索索力的测定 (5) 第3章静力荷载试验方案 (6) 3.1 测试截面的确定 (7) 3.2 测点布置 (7) 3.2.1 应变测点 (7) 3.2.2 主梁、主塔变位测点 (8) 3.2.3 索力测试 (9) 3.3 试验荷载 (9) 3.4 试验工况及加载位置确定 (10) 3.4.1 试验工况 (10) 3.4.2 试验荷载布置 (10) 3.5 加载效率 (13) 3.6 加载分级 (13) 3.7测试方法 (14) 3.7.1应变测试方法 (14) 3.7.2位移测试方法 (14)
3.7.3索力测试方法 (14) 3.8加载程序及试验规定 (14) 3.8.1加载程序 (14) 3.8.2试验规则 (15) 第4章动力荷载试验实施方案 (15) 4.1 动力荷载试验原则 (16) 4.1.1 试验目的 (16) 4.1.2 测试项目与测试方法 (16) 4.2 动力试验测试内容 (16) 4.2.1脉动试验 (16) 4.2.2无障碍行车试验 (16) 4.3动力试验的测点布置 (17) 4.3.1 脉动试验 (17) 4.3.2. 无障碍行车试验 (17) 第5章试验分工协作、实施细则与计划安排 (17) 5.1 分工协作 (18) 5.1.1试验现场准备工作 (18) 5.1.2 试验测试准备工作 (18) 5.1.3 试验加载测试车辆的准备工作 (18) 5.2 试验进度计划及人员安排 (19) 5.2.1 试验进度计划安排 (19) 5.2.2 人员安排 (19)
目录 第一章概述 (4) 1.1 地质条件 (4) 1.2 主要技术指标 (4) 1.3 设计规范及标准 (4) 第二章方案比选 (5) 2.1 概述 (5) 2.2 比选原则 (5) 2.3 比选方案 (5) 2.3.1 预应力混凝土连续梁桥 (5) 2.3.2 预应力混凝土连续刚桥桥 (7) 2.3.3 普通上承式拱桥 (8) 2.4 方案比较 (9) 第三章预应力混凝土连续梁桥总体布置 (12) 3.1 桥型布置 (12) 3.2 桥孔布置 (12) 3.3 桥梁上部结构尺寸拟定 (12) 3.4 桥梁下部结构尺寸拟定 (13) 3.5 本桥使用材料 (14) 3.6 毛界面几何特性计算 (14) 第四章荷载内力计算 (16) 4.1 模型简介 (16) 4.2 全桥结构单元的划分 (16) 4.2.1 划分单元原则 (16) 4.2.2 桥梁具体单元划分 (17) 4.3 全桥施工节段的划分 (17) 4.3.1 桥梁划分施工分段原则 (17) 4.3.2 施工分段划分 (17) 4.4 恒载、活载内力计算 (17) 4.4.1 恒载内力计算 (17) 4.4.2 悬臂浇筑阶段内力 (18) 4.4.3 边跨合龙阶段内力 (19)
4.4.4 中跨合龙阶段内力 (20) 4.4.5 活载内力计算 (21) 4.5 其他因素引起的内力计算 (23) 4.5.1 温度引起的内力计算 (23) 4.5.2 支座沉降引起的内力计算 (25) 4.5.3 收缩、徐变引起的内力计算 (26) 4.6 内力组合 (28) 4.6.1 正常使用极限状态的内力组合 (28) 4.6.2 承载能力极限状态的内力组合 (29) 第五章预应力钢束的估算与布置 (32) 5.1 钢束估算 (32) 5.1.1 按承载能力极限计算时满足正截面强度要求 (32) 5.1.2 按正常使用极限状态的应力要求计算 (33) 5.2 预应力钢束布置 (39) 5.3 预应力损失计算 (40) 5.3.1 预应力与管道壁间摩擦引起的应力损失 (40) 5.3.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 (41) 5.3.3 混凝土的弹性压缩引起的应力损失 (41) 5.3.4 钢筋松弛引起的应力损失 (42) 5.3.5 混凝土收缩徐变引起的应力损失 (42) 5.3.6 有效预应力计算 (44) 5.4 预应力计算 (45) 第六章强度验算 (48) 6.1 正截面承载能力验算 (48) 6.2 斜截面承载能力验算 (51) 第七章应力验算 (55) 7.1 短暂状况预应力混凝土受弯构件应力验算 (55) 7.1.1 压应力验算 (55) 7.1.2 拉应力验算 (55) 7.2 持久状况正常使用极限状态应力验算 (60) 7.2.1 持久状况(使用阶段)预应力混凝土受压区混凝土最大压应力验算 60 7.2.2 持久状况(使用阶段)混凝土的主压应力验算 (62) 7.2.3 持久状况(使用阶段)预应力钢筋拉应力验算 (65) 第八章抗裂验算 (68) 8.1 正截面抗裂验算 (68)
浅谈铁路钢桁梁桥 摘要：本文通过查阅整理国内外相关资料，总结阐述了钢桁梁桥的特点、发展情况、施工方法及未来发展趋势，并对现今用在钢桁梁桥中的整体式节点和正交异性板进行了探索。 关键字：铁路钢桁梁桥发展情况整体式节点正交异性板 一、前言 钢桥由于其材料高强度、高弹性模量而构件相对较轻, 施工比预应力混凝土桥轻盈和方便等特点，大量使用在大中跨度的桥梁上。其中，钢桁梁桥由桁架杆件组成，尽管整体上看钢桁梁桥以受弯和受剪为主，但具体到每根桁架杆件则主要承受轴向力。与实腹梁相比是用稀疏的腹杆代替整体的腹板，从而节省钢材和减轻结构自重，又由于腹杆钢材用量比实腹梁的腹板有所减少，钢桁梁可做成较大高度，从而具有较大的刚度及更大的跨越能力。本文通过查阅整理国内外相关资料，总结阐述了钢桁梁桥的特点、发展情况、施工方法及未来发展趋势，并对现今用在钢桁梁桥中的整体式节点和正交异性板进行了探索。 二、钢桁梁桥的特点 钢桁梁桥综合了钢材和桁架结构的特点： （1）跨越能力大。由于钢材强度大，在相同的承载能力条件下，与混凝土桥梁相比，钢桥构件的截面较小，所以钢桥自重轻，加大桥梁的跨越能力。 （2）易于修复和更换。 （3）钢桁梁的杆件和节点较多，构造较为复杂，制造较为费工。 （4）钢材易锈蚀，需要定期检查和维护，故养护费用高。 （5）造价较高。 （6）抗压能力强，整体性好。 三、钢桁梁桥的发展情况 1894年，我国第一次主持修建钢桁梁桥——滦河大桥，由我国工程师詹天佑主持完成。其上部结构由多孔钢桁梁和钢板梁组成。建国以前所建的钢桁梁桥跨度较小，所用的钢材都是进口的，结构都采用铆钉，工艺简陋，建国后，钢桁梁桥技术发展很快。20世纪60年代中期，为加快铁路建设，在成昆铁路修建中，系统地研究了栓焊钢桁梁桥新技术，一举建成各种不同结构型式的栓焊钢桁梁桥四十几座，结束了在我国使用了近100年的铆接钢桁梁桥的历史，这在我国钢桁梁桥发展史上是一个很大的进步。其中1966年建成的饮水河大桥主跨112米，为中国第一座栓焊钢桥。 1995年建成通车的孙口黄河大桥位于京九铁路线上，是一座跨越黄河的双线铁路桥，正桥为下承式连续钢桁梁桥，主桁采用三角形钢桁架，标准节间常12m，桁高13.6m，桁宽10m；上、下弦杆和支点处斜杆采用箱型截面，其余腹杆为工字型截面；主桁与节点板焊接成整体在预制厂进行，该桥系中国首次采用整体节点构造。在建成孙口黄河大桥的基础上，与1999年在长东铁路一桥上游（南）30m处，平行建成了长东铁路二桥，该桥采用三角桁架整体节点栓焊结构，从设计和建造技术上较一桥都有很大改进。 2000年竣工通车的芜湖长江大桥为公铁两用桁架低塔斜拉桥，其主梁首次
钢桁梁制造、运输及安装施工格式合同 甲方：中交二航局深茂铁路JMZQ-6标工程指挥部 乙方：中交二航局结构工程有限公司 甲方因施工实际需要，确定将承建的新建深圳至茂名铁路江门至茂名段DK133+223～DK388+868.29JMZQ-6标工程项目（以下简称本项目）钢桁梁制造、运输及安装施工交由乙方实施，乙方在全面接受本项目业主招标文件及其修改补遗和甲方与业主签订的总承包合同、承诺的前提下，愿意实施上述施工任务，按《中华人民共和国合同法》等有关规定，为明确双方权利、义务和责任，经双方协商一致，同意签订本合同以资共同遵守。 第一条工程名称、地点、范围及内容 1、工程名称：新建深圳至茂名铁路江门至茂名段JMZQ-6标； 2、工程地点：广东省阳江市境内； 3、工程范围：新建深圳至茂名铁路江门至茂名段JMZQ-6标钢桁梁制造、涂装、运输、工地连接（包括焊接或栓接）、配合吊装（不含顶推，平台、支架等）等 4、工作内容 乙方根据铁四院设计出版的《134m双线有砟简支钢桁梁》施工图设计，完成本合同钢桁梁制造、涂装、运输与配合安装(含检查车、检查车轨道安装)，包括但不限于以下工作： （1）钢结构制造、运输、安装 （2） 本项目钢桁梁制作的钢材接收、卸车、钢材预处理、下料,钢桁梁单元
件制作 (含零配件 ),钢桁梁节段的制作、拼装、保管,在甲方规定时间内将钢桁梁节段及临时匹配件在制造厂吊装并运输到桥位监理工程师及甲方指定的位置；配合甲方按监理工程师及设计要求进行钢桁梁吊装就位；梁段吊装就位后负责逐节连接（焊接或栓接，包括高强螺栓连接、施拧、配合检测及焊缝修补等工作），检查车的安装配合，施工措施用临时约束、临时匹配件、临时吊点、吊耳等的加工、制作。 本项目钢结构构件加工场内装船（车）、运输、现场配合卸货、拼装接长，安装配合及缺陷修补等； 实施本项目钢结构制作、运输及安装工作所需的遮雨棚等临时设施制安拆及与此相关的工作内容； 本项目检修车的配合安装及随车电缆的布设、行走动力系统的安装等为完成施工设计图纸要求的所有相关工作内容。 （2）附属设施 本项目附属设施 (防撞钢护栏底座板、检修道栏杆底座板、灯柱底座板、泄水管、路缘石、后期工程预留件等)的材料接收、卸车、下料，制造、运输、安装等； 本项目钢桁梁上的所有预留钢构件的制造及焊接（包括永久钢构件如支座预留钢构件、伸缩装置预留钢构件、阻尼器预留钢构件等及经监理工程师批准的临时预留钢构件)； （3）涂装 钢桁梁(含检查车轨道)、桥面系钢构件及钢桁梁特殊部位自加工工厂内生产直至在工地现场安装完毕(包括最终涂装)的所有防腐涂装工作；
大桥荷载试验方案 目录 一、概述 (2) 二、试验目的 (2) 三、试验依据 (2) 四、试验内容 (3) 4.1静载试验内容与测点布置 (3) 4.2动载试验内容与测点布置 (4) 五、静载试验方法 (4) 5.1静载试验方法 (5) 5.2动载试验方法 (10) 六、试验结果分析方法 (12) 6.1静载试验 (12) 6.2动载试验 (16) 七、试验设备 (18) 八、试验现场准备以及组织与分工协作 (19) 8.1试验现场准备 (19) 8.2现场组织与分工协作 (20) 九、安全保障措施、质量保证措施、进度保证措施 (21) 9.1安全保障措施 (21) 9.2质量保证措施 (21) 9.3进度保证措施 (22)
xx大桥荷载试验方案 一、概述 xx大桥，为一座预应力混凝土连续梁桥，共有6联，桥梁全长538m，桥型布置为(3×25m)+(25m+27.5m+22.5m)+(40m+2×65m+40m)+ 25+2×(3×25m)。上部结构出第四联为现浇简支梁外，其余均为现浇连续梁。其中(40m+2×65m+40m)一联为变高度连续梁，其余均为等高度连续箱梁。下部结构河中桥墩采用花瓶式独柱墩，岸上桥墩采用双柱式，基础均为钻孔桩基础，桩基础采用摩擦桩。第1~4联桥面总宽度为25m：15m（机动车道）+2×3.0m(非机动车道)+2×2.0m（人行道）。第5~6联桥面总宽度为22m：15m（机动车道）+2×3.5m(非机动车道)。 二、试验目的 1、检验设计与施工质量，确定工程的可靠性，为竣工验收提供技术依据； 2、验证设计理论、计算方法及设计所采用的各种假设的正确性与合理性，为改进桥梁结构及其设计方法积累科学依据； 3、直接了解桥跨结构的实际工作状态，判断实际承载能力，评价桥跨结构在设计使用荷载下的工作性能，检验其是否符合设计标 准或满足使用要求； 4、通过静载试验，建立桥梁“指纹”档案，为以后该桥在运营阶段，特别是老化阶段的检测与评定提供基准数据。 三、试验依据 主要依据为： 1、《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99-2003)； 2、《城市桥梁设计准则》（CJJ 11-93）； 第 2 页共17 页
钢桁梁桥综述
浅谈铁路钢桁梁桥 摘要：本文通过查阅整理国内外相关资料，总结阐述了钢桁梁桥的特点、发展情况、施工方法及未来发展趋势，并对现今用在钢桁梁桥中的整体式节点和正交异性板进行了探索。 关键字：铁路钢桁梁桥发展情况整体式节点正交异性板 一、前言 钢桥由于其材料高强度、高弹性模量而构件相对较轻, 施工比预应力混凝土桥轻盈和方便等特点，大量使用在大中跨度的桥梁上。其中，钢桁梁桥由桁架杆件组成，尽管整体上看钢桁梁桥以受弯和受剪为主，但具体到每根桁架杆件则主要承受轴向力。与实腹梁相比是用稀疏的腹杆代替整体的腹板，从而节省钢材和减轻结构自重，又由于腹杆钢材用量比实腹梁的腹板有所减少，钢桁梁可做成较大高度，从而具有较大的刚度及更大的跨越能力。本文通过查阅整理国内外相关资料，总结阐述了钢桁梁桥的特点、发展情况、施工方法及未来发展趋势，并对现今用在钢桁梁桥中的整体式节点和正交异性板进行了探索。 二、钢桁梁桥的特点 钢桁梁桥综合了钢材和桁架结构的特点： （1）跨越能力大。由于钢材强度大，在相同的承载能力条件下，与混凝土桥梁相比，钢桥构件的截面较小，所以钢桥自重轻，加大桥梁的跨越能力。 （2）易于修复和更换。 （3）钢桁梁的杆件和节点较多，构造较为复杂，制造较为费工。 （4）钢材易锈蚀，需要定期检查和维护，故养护费用高。 （5）造价较高。 （6）抗压能力强，整体性好。 三、钢桁梁桥的发展情况 1894年，我国第一次主持修建钢桁梁桥——滦河大桥，由我国工程师詹天佑主持完成。其上部结构由多孔钢桁梁和钢板梁组成。建国以前所建的钢桁梁桥跨度较小，所用的钢材都是进口的，结构都采用铆钉，工艺简陋，建国后，钢桁梁桥技术发展很快。20世纪60年代中期，为加快铁路建设，在成昆铁路修建中，系统地研究了栓焊钢桁梁桥新技术，一举建成各种不同结构型式的栓焊钢桁梁桥四十几座，结束了在我国使用了近100年的铆接钢桁梁桥的历史，这在我国钢桁梁桥发展史上是一个很大的进步。其中1966年建成的饮水河大桥主跨112米，为中国第一座栓焊钢桥。 1995年建成通车的孙口黄河大桥位于京九铁路线上，是一座跨越黄河的双线铁路桥，正桥为下承式连续钢桁梁桥，主桁采用三角形钢桁架，标准节间常12m，桁高13.6m，桁宽10m；上、下弦杆和支点处斜杆采用箱型截面，其余腹杆为工字型截面；主桁与节点板焊接成整体在预制厂进行，该桥系中国首次采用整体节点构造。在建成孙口黄河大桥的基础上，与1999年在长东铁路一桥上游（南）30m处，平行建成了长东铁路二桥，该桥采用三角桁架整体节点栓焊结构，从设计和建造技术上较一桥都有很大改进。 2000年竣工通车的芜湖长江大桥为公铁两用桁架低塔斜拉桥，其主梁首次
钢桁梁支架法施工 7.1.1 工艺概述 7 钢桁梁 在桥孔搭设拼装支架，在支架上进行钢桁梁的拼装施工。支架法施工常用于矮墩、浅水、滩地 墩或桥不是很高的各种跨径、各种类型的钢桁梁拼装施工，钢梁支架拼装施工安全性较高，便于进行 快速施工。 7.1.2 作业容 包括施工准备；测量定位；钢梁进场验收、存放、运输及拼装；钢梁横移及顶、 落梁等。 7.1.3 质量标准及检验方法 《铁路钢桥制造规》（T B10212-2009） 《铁路桥涵工程施工质量验收（T B10415-2003） 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10752-2010） 《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》（TB/T 1527-2011） 7.1.4 工艺流程图 7.1.5 工艺步骤及质量控制 一、施工准备 1．技术准备工作 （1）钢桁梁拼装架设前，应具备以下主要技术资料： 1） 钢梁结构设计图(注明钢梁设计标准温度)、杆件应力表、杆件质量表、钢梁安装计算资料。 2） 桥址和桥头的地形、地质图。 3） 桥址水文、气象资料。 4） 桥墩、台结构图及竣工里程、高程、中线测量、跨度测量等资料。 5）钢梁制造厂应提供下列资料： ①钢材质量证明书、主要焊缝检验报告及焊缝重大修补记录； ②钢梁试拼记录：包括钢梁轮廓尺寸及主衍拱度、工地栓孔重合率、磨光顶紧及板层间缝隙等； ③钢梁杆件(包括支座)编号、质量、杆件发送表及拼装部位图； ④杆件出厂检验合格证及制造过程中变更设计的杆件竣工图、工厂制造图； ⑤工地栓接板面经处理后出厂时的摩擦系数试验资料和摩擦系数工地试验板若干组(试验板数量
根据合同要求而定)。 6）杆件拼装顺序图。 7）钢桁梁拼装施工预拼图，含螺栓长度、型号、拼装冲钉数量及部位分布等。 8）高强度螺栓连接副出厂合格证或产品质量保证书。 （2）根据己批准的设计文件及有关技术资料、桥址自然条件(包括水文、气象、地质、地形等)、航运要求、结构类型、施工机具及工期要求等因素编制实施性施工组织设计和施工结构设计。 1）施工组织设计主要包括工程概况、施工准备、施工方案的选择、施工进度计划、各项资源(工、料、机)需用量及进场计划、资金供应计划、施工平面设计、施工管理机构及劳动组织、质量管理与质量控制的组织保证措施、安全施工组织保证措施、文明施工和环境保护的措施等容。 2)施工结构设计和计算主要容包括: ①架梁布置总图(显示辅助结构与梁部结构的关系、架设方法、设备安排及主要工程项目等)； ②架梁辅助结构设计，含膺架、钢梁杆件提升站、塔架、墩旁托架等结构，拼装钢梁脚手架，支点纵横移设施、人行道、运输道、下河码头及其他必要的设施； ③架梁过程中主桁结构的稳定性、杆件安装应力、挠度曲线、支点反力和施工荷载的计算确定； ④钢梁安装中的临时结构计算，应符合《铁路桥梁钢结构设计规》(T B10002.2 – 2005)的有关规定。同时应考虑风力影响，基本风压值按施工期当地历年同期发生的最大风速计算，且不应小于500Pa。 2．施工场地 （1）施工场地应根据全桥施工平面图、结合桥位地形、钢梁运输方式、架设方法、使用的吊装机械等因素综合考虑。场地位置宜尽量靠近桥位，以减少钢梁杆件吊装搬运工作。场地应有足够面积，以容纳各种施工机械、临时设施、材料库、试验室、杆件存放、预拼场、交通线路、电机房(或配电房)、空压机房、喷砂或喷丸场(棚)、油漆房(棚)等。 （2）钢桁梁杆件存放及预拼场地，应平整、压实、排水良好和具有足够承载力，并应位于汛期洪水位以上。杆件存放支承点应设在不因自重而产生永久变形的地方，并应防止杆件积水锈蚀和栓接板面磨损、污染。 （3）预拼场应设置拼装台座，场除运输线路及起吊机械外，还需设有供预拼作业、高栓作业用的供电及供水的管线路，并宜设有矫形机具设备。 3．墩顶设施布置 （1）纵横移设施:由滑道垫梁、不锈钢板或MGE 板和水平千斤顶组成。滑道垫梁根据反力大小，采用工字钢组焊，并在两端加焊水平千斤顶反力座。表面应加工平整清洁。所需顶力可按支点反力的5%～10%估算。 （2）临时支座临时支座除需具备足够的强度和稳定性外，还应具备互相转换和顶面能随钢梁下挠而稍许转动的 性能，应经设计计算确定。 （3）墩顶布置的要求 1)支承垫石顶面钢梁支座围，应先凿毛凿平。 2)墩顶布置的型钢束(包括膺架)、钢垫块、聚四氟乙烯板和千斤顶等的规格、数量和安放位置应严格按照设计要求办理。 3)新制的型钢束上、下顶面应平整。钢垫块等应预先检查、除去污物，保证接触平整，不符合要求者不得使用。 4)钢梁底、千斤顶、钢垫块之间接触面均应垫一层石棉板，墩顶钢垫块应设置临时支撑，防止碰撞坠落。 4．材料的试验和储存 （1）根据工程施工特点和检测要求，建立钢梁试验室并配备必要的试验仪器和检测设备，由固定人员专职负责，对钢桁梁杆件按有关规定进行试验，并作好详细的试验记录。 （2）根据施工进度和原材料进场计划组织钢桁梁杆件、节点板、等物资的进场。
××斜拉桥 成桥荷载试验方案 ×××××××××××××× 2012年6月18日
第1章概况 (1) 1.1 桥梁概况 (1) 1.2 试验目的 (2) 1.3 试验依据 (2) 1.4 项目实施内容 (2) 第2章结构初始状态检查 (3) 2.1检查目的 (3) 2.2 检查主要内容 (3) 2.2.1 桥梁有关资料的搜集 (3) 2.2.2 主桥跨结构外观质量检查 (3) 2.2.3 桥面标高测量 (4) 2.2.4恒载作用下斜拉索索力的测定 (4) 第3章静力荷载试验方案 (5) 3.1 测试截面的确定 (5) 3.2 测点布置 (5) 3.2.1 应变测点 (5) 3.2.2 主梁、主塔变位测点 (6) 3.2.3 索力测试 (7) 3.3 试验荷载 (7) 3.4 试验工况及加载位置确定 (8) 3.4.1 试验工况 (8) 3.4.2 试验荷载布置 (8) 3.5 加载效率 (11) 3.6 加载分级 (11) 3.7测试方法 (11) 3.7.1应变测试方法 (11) 3.7.2位移测试方法 (12) 3.7.3索力测试方法 (12) 3.8加载程序及试验规定 (12)
3.8.1加载程序 (12) 3.8.2试验规则 (12) 第4章动力荷载试验实施方案 (14) 4.1 动力荷载试验原则 (14) 4.1.1 试验目的 (14) 4.1.2 测试项目与测试方法 (14) 4.2 动力试验测试内容 (14) 4.2.1脉动试验 (14) 4.2.2无障碍行车试验 (14) 4.3动力试验的测点布置 (15) 4.3.1 脉动试验 (15) 4.3.2. 无障碍行车试验 (15) 第5章试验分工协作、实施细则与计划安排 (16) 5.1 分工协作 (16) 5.1.1试验现场准备工作 (16) 5.1.2 试验测试准备工作 (16) 5.1.3 试验加载测试车辆的准备工作 (16) 5.2 试验进度计划及人员安排 (17) 5.2.1 试验进度计划安排 (17) 5.2.2 人员安排 (17)
钢桁梁悬臂拼装施工 7.2.1工艺概述本工艺适用于高桥、大跨和通航、水深流急桥位上钢桁梁桥施工。桥跨较小时可采用由一端向另 一端进行的悬臂拼装；当桥跨较大时，可辅以中间支墩、墩旁托架、吊索塔架等方式进行悬臂拼装；当跨度特大时，可采用跨中合龙的方式进行两端悬臂拼装。 7.2.2 作业内容钢梁架设前的准备工作；中间支墩施工，钢梁杆件预拼；钢梁拼装及调整；钢梁合龙。 7.2.3 质量标准及检验方法 《铁路钢桥制造规范》（T B10212-2009） 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（T B10415-2003） 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10752-2010） 《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》（TB/T 1527-2011） 7.2.4 工艺流程图 7.2.5 工艺步骤及质量控 制一、施工准备 1.施工场地 图7.2.4-1 钢桁梁架设施工流程图 （1）钢桁梁施工场地应根据全桥施工平面图、结合桥位地形、钢梁运输方式、架设方法、使用的吊 装机械等因素综合考虑。场地位置宜尽量靠近桥位，应有足够面积。 （2）钢桁梁杆件存放及预拼场地，应平整、压实、排水良好和具有足够承载力，并应位于汛期洪水 位以上。杆件存放支承点应设在不因自重而产生永久变形的地方，并应防止杆件积水锈蚀和栓接板 面磨损、污染。 2.钢桁梁悬臂拼装方式选择根据设计单位要求和桥位地形、地质、水文、气象、交通、航运等施 工条件，结合桥梁跨度、孔 数及工期要求等因素，选择合适的拼装方式。 3.钢梁杆件进场后，应按设计文件和现行规范对制造厂提供的技术资料和实物进行检查。 4.钢梁预拼。钢梁预拼前应根据设计图绘制预拼图。预拼单元重量不得超过吊机额定起重重量。 图内应绘出杆件平立面，注明组拼在一起的各部件位置、编号和数量，并标示出组拼后的质量和重心位置以便装吊。预拼用工作螺栓、试验螺栓等不得再作为正式螺栓使用。 5.悬臂拼装前，应做好施工组织设计，其主要内容如下：①平衡梁和主梁杆件拼装顺序图（包括 吊机移动位置）和主梁各阶段的挠度曲线；②最长悬臂状态的杆件应力表和计算书；③辅助结构设计图，并应符合规范的有关规定；④杆件预拼和起吊单元的重心、质量等图表。 二、中间支墩施工，墩顶布置 1.中间支墩施工可参考钢桁梁支架法施工当中支架施工相关内容，这里不再赘述。 2.悬臂拼装过程中，应由节点中心永久（或临时）支座支承钢梁。在节点中心周围布置带有辊轴或聚四氟乙烯板和千斤顶的临时支座作为保险，当用以调整钢梁高程和纵横移梁时，应以中心支座作为保险，不得将钢梁支承在带千斤顶的临时支座上悬臂安装。顶落梁或纵横移梁不得与拼装同时进行。
德阳市******桥荷载试验方案 德阳市*****************桥 荷载试验方案 方案编写： 项目负责人： 方案审定： 二〇一六年二月
德阳市*************桥荷载试验方案 一、工程概况 ****桥位于德阳市旌阳区，桥长16.0米，桥面宽5.0米，跨越现状水系，本桥为漫水桥。上部为1×10m钢筋混凝土简支实心板梁，梁高60cm，梁顶宽5.0m，梁底宽3.8m，两边各悬臂0.6m。桥面布置为0.5m（防撞护栏）+4m（车行道）+0.5m（防撞护栏）。桥面纵坡采用0.5％，桥面铺装为10cm厚C40钢筋混凝土铺装。实心板采用C40混凝土。下部桥台采用轻型桥台，钻孔灌注桩基础。汽车荷载等级：公路—Ⅱ级。 二、试验依据 1、《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（YC4-4/1978）； 2、《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011）； 3、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）； 4、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）； 6、试验桥梁相关设计文件； 7、“荷载试验检测合同书”。 按照《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（YC4-4/1978）规定的方法，对荷载试验的检测结果进行分析评定。 三、试验目的 通常，对建成竣工后的公路桥梁均宜进行荷载试验，并将试验结果作为对桥梁承载能力、技术状况与工程质量进行综合评价的主要依据之一。本次试验的目的主要包括： 1、检验试验桥跨结构的实际承载能力、结构变形及抗裂性能是否满足有关技术规范要求，并结合理论计算分析结果，评定试验桥跨结构目前的技术状态是否满足设计要求。 2、寻求桥梁结构的整体变形规律，了解结构的实际受力状况和工作状况，为桥梁竣工验收及日后桥梁运营、养护及管理提供依据。 四、主要检测内容 1、试验荷载作用下，控制截面应力测试； 2、试验荷载作用下，控制截面最大挠度测试； 3、试验荷载作用下，控制截面挠度横向分布测试；
目录 一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书 (1) （一）工程概况： (1) （二）设计荷载 (2) （三）主要计算参数 (2) （四）计算模型 (3) （五）主要计算结果 (4) 1、施工阶段简明内力分布图和位移图 (4) 2、支承反力 (5) 3、承载能力极限状态内力图 (6) 4、正常使用极限状态应力图 (7) （六）主要控制截面验算 (8) 1、截面受弯承载能力计算 (8) 2、斜截面抗剪承载能力计算 (16) 3、活载位移计算 (17) （七）结论 (17)
30+45+30米连续梁计算书 一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书 （一）工程概况： 本计算书是针对标段中的30+45+30米的预应力混凝土连续梁桥进行。桥宽为9.5m，采用单箱单室，单侧翼板长2.5米；梁高为1.6~2.3米，梁底按二次抛物线型变化。 箱梁腹板采用斜腹板，腹板的厚度随着剪力的增大而从跨中向支点逐渐加大，箱梁边腹板厚度为50~70cm。箱梁顶板厚22cm。为了满足支座布置及承受支点反力的需要，底板的厚度随着负弯矩的增大而逐渐从跨中向支点逐渐加大，厚度为22～35cm。其中跨跨中断面形式见图1.1，支承横梁边的截面形式见图1.2。结构支承形式见图1.3。主梁设纵向预应力。钢束采用?j15.24低松弛预应力钢绞线,标准强度为1860MPa，弹性模量为1.9X105 MPa，公称面积为140mm2。预应力钢束采用真空吸浆工艺，管道采用与其配套的镀锌金属波纹管。纵向钢束采用大吨位锚。钢束为19?s15.24的钢绞线，均为两端张拉，张拉控制应力为1339MPa。 图1.1 中跨跨中截面形式
梁模板扣件钢管高支撑架计算书 计算依据《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)。 计算参数: 模板支架搭设高度为9.2m ， 梁截面 B ×D=600mm ×2000mm ，立杆的纵距(跨度方向) l=0.50m ，立杆的步距 h=1.00m ， 梁底增加1道承重立杆。 面板厚度10mm ，剪切强度1.4N/mm 2，抗弯强度15.0N/mm 2，弹性模量6000.0N/mm 2。 木方40×80mm ，剪切强度1.7N/mm 2，抗弯强度17.0N/mm 2，弹性模量10000.0N/mm 2。 梁两侧立杆间距 1.00m 。 梁底按照均匀布置承重杆3根计算。 模板自重0.50kN/m 2，混凝土钢筋自重25.50kN/m 3，施工活荷载2.00kN/m 2。 扣件计算折减系数取1.00。 922
图1 梁模板支撑架立面简图 按照规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下： 由可变荷载效应控制的组合S=1.2×(25.50×2.00+0.50)+1.40×2.00=64.600kN/m 2 由永久荷载效应控制的组合S=1.35×24.00×2.00+0.7×1.40×2.00=66.760kN/m 2 由于永久荷载效应控制的组合S 最大，永久荷载分项系数取1.35，可变荷载分项系数取0.7×1.40=0.98 采用的钢管类型为48×3.5。 一、模板面板计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照多跨连续梁计算。 作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。 1.荷载的计算： (1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)： q 1 = 25.500×2.000×0.500=25.500kN/m (2)模板的自重线荷载(kN/m)： q 2 = 0.500×0.500×(2×2.000+0.600)/0.600=1.917kN/m (3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN)： 经计算得到，活荷载标准值 P 1 = (0.000+2.000)×0.600×0.500=0.600kN 考虑0.9的结构重要系数，均布荷载 q = 0.9×(1.35×25.500+1.35×1.917)=33.311kN/m 考虑0.9的结构重要系数，集中荷载 P = 0.9×0.98×0.600=0.529kN 面板的截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为: 本算例中，截面惯性矩I 和截面抵抗矩W 分别为: W = 50.00×1.00×1.00/6 = 8.33cm 3； I = 50.00×1.00×1.00×1.00/12 = 4.17cm 4； A 计算简图 0.080 弯矩图(kN.m)