正交异性桥面板设计参数和构造 细节的疲劳研究进展 1 背景 第二次世界大战后，一方面大量被战争毁坏的桥梁急需修复，另一方面建筑材料非常短缺。在此情况下，欧洲的工程师们开始尝试采用一种新型的桥面结构形式——正交异性钢桥面板。它由面板、纵肋和横肋组成，三者互相垂直，通过焊缝连接成一体共同工作。它以自重轻、极限承载力大、施工周期短等优点，成为世界上大、中跨度现代钢桥通常采用的桥面结构形式。从20世纪50年代德国最先使用这种桥面板至今，欧洲已有1000多座各种形式的正交异性钢桥面板桥梁，日本有将近250座正交异性钢桥面板桥梁，北美有100余座正交异性钢桥面板桥梁[1]。 我国正交异性钢桥面板我国正交异性钢桥面板的研究和应用起步较晚，直到20世纪70年代初，才建成第一座钢桥面板桥——潼关黄河铁路桥。改革开放以来，国内正交异性钢桥面板桥呈现出迅猛发展势头。迄今为止，我国已建造的采用正交异性钢桥面板的桥梁有30余座。正在建造的采用正交异性钢桥面板的铁路钢桥有郑州黄河公铁两用桥和京沪高速铁路南京大胜关长江大桥等。 正交异性钢桥面板有其独特的优点，但同时钢桥面板疲劳开裂的事例也在许多国家的钢桥中出现。最早报道的是英国Seven桥，该桥1966年建成通车后，分别于1971年和1977年发现了3种焊接细节的疲劳裂纹。德国的Haseltal和Sinntal桥投入使用后不久，钢桥面板也都出现了疲劳裂纹。此外，法国、日本、美国、荷兰等国也都发现了钢桥面板疲劳开裂事例。钢桥面板在我国使用的时间虽然不长，但是已经在某些桥中发现了钢桥面板疲劳开裂的现象。这些疲劳裂纹严重影响了桥梁的使用寿命，因此，对正交异性桥面板疲劳问题的研究是目前桥梁建设中的关键和热点，各国学者在此领域取得了一系列研究成果。国内在20世纪80年代初，铁道科学研究院等相关单位以西江大桥为研究背景，对公路正交异性钢桥面板参与主桁共同工作时的结构特性进行了较为全面的分析及试验研究[2]。1995年，同济大学童乐为在博士论文中对采用开口肋形式的钢桥面板的疲劳性能进行了较为系统的分析[3]。时至今日，正交异性桥面板的结构形式较当初已经发生很大变化，大量新的研究成果相继涌现。 2 正交异性桥面板设计参数的疲劳研究 2.1 面板 面板的最小厚度一般取决于其在轮载作用下的允许变形，为保证桥面铺装层不产生裂纹，纵肋之间面板的竖向挠曲变形不大于0.4mm。基于上述原 则，面板厚度t d可由Kloeppel公式计算： 式中：a为开口截面纵肋间距或闭口截面纵肋腹板最大间距，mm；p 为轮载面压力，kPa。 同时各国规范根据各自的车辆荷载及桥面铺装层情况，为保证钢桥面板的施
各种桥梁构造图解 箱型梁桥：(xiang xing liang qiao) box-girder bridge 箱梁结构的基本概念在于全部上部结构变为整体的空心梁，而当主要荷载通过桥上的任何位置时，空心梁的所有各部分(梁肋,顶板和底板)作为整体同时参加受力。其结果可节省材料，成为薄壁结构，提高了抗扭强度。箱梁桥可分为单室，双室,多室几种。 组合梁桥：(zhu he liang qiao) composite beam bridge指以梁式桥跨作为基本结构的组合结构桥，既两种以上体系重叠后，整体结构的反力性质仍与以受弯作用负载的梁的特点相同。这类桥的特点主要表现在设计计算工作繁重，构造细节及内力复杂。 空腹拱桥：(kong fu gong qiao) open spandrel arch bridge 在拱桥拱圈上设置小拱，横墙或支柱来支撑桥面系，从而减轻桥梁恒载并增大桥梁泻水面积者称为空腹拱桥。 实腹拱桥：(shi fu gong qiao)filled spandrel arch bridge
在拱桥拱圈上腹部两侧填实土壤或粒料后铺装路面，这种拱桥称为实腹拱桥。小跨径的砖,石,混凝土拱常采用这种构造形式。 无铰拱桥：(wu jiao gong qiao)hingless arch bridge如图，在整个拱上不设铰，属外部三次超静定结构。由于无铰，结构整体钢度大，构造简单，施工方便，维护费用少，因此在实际中使用最广泛。但由于超静定次数高，温度变化，材料收缩，结构变形，特别是墩台位移会产生较大附加应力。 混凝土空腹无铰拱桥 三铰拱桥：(san jiao gong qiao)three-hinged arch bridge 如图，在拱桥的两个拱脚和拱的中间各设一铰称为三铰拱。属外部静定结构构。因而温度变化,支座沉陷等不会在拱内产生附加应力，故当地质条件不良，可以采用三铰拱，但铰的存在使其构造复杂，施工困难，维护费用高，而且减小了整体刚度降低了抗震能力，因此一般较少使用。 刀形上承式三铰拱桥（跨径90m） 两铰拱桥：(liang jiao gong qiao) two-hinged arch bridge 当拱桥的两个拱脚皆设为铰支座时称为两铰拱桥。属外部
现代钢桥设计与计算理论参考材料 正交异性板简支梁桥空间模型计算孙秀贵孟续东陈艳秋唐毅周刚郑凯锋 西南交通大学
第一篇正交异性板简支钢梁桥ALGOR建模计算一、打开aglor软件和设定基本操作说明 将桌面上或相应目录中的algor的图标双击打开程序。 选择新建>FEM模型，分析类型选择>线性材料模型的静应力，点击新建，如下图。 弹出“另存为”对话框，确定文件名以及文件的保存路径，最后点击保存。
二、设置单位体系 在主菜单中选择工具>单位 在“unit system”对话框中选择“Metric mks(SI)”； 进行同样操作，更改“unit system”对话框，选择“Custom”； 在“length”对话框中选择“mm”，其他对话框保持不变； 点击“ok”按钮。 三、建立材料库 主菜单>工具>管理材料库 选择“Create New Library”,输入自定义材料库文件的保存路径和名称，单击保存按钮。 再点击确定按钮。
根据本模型需要，建立两种材料：1、钢材；2、混凝土。 右击自定义的材料库，选择“Add New Material” “Material name”对话框中输入材料名称“steel”； “Material model”对话框中选择标准； 在单位体系对话框中选择米制，米千克秒（SI）； 更改单位体系，为自定义，长度对话框中选择“毫米（mm）”，单击“ok”按钮。
进行上述相同操作，增加材料“concrete”自定义材料。建立两种材料后，如下图所示： 分别对新建的两种材料输入材料特性： concrete（采用C40混凝土）: 质量密度(N/mm^3/g)：2.548e-9 弹性模量(N/mm^2)：3.25e+4 泊松比：0.2； 剪切弹性模量(N/mm^2)：1..3e+4 线膨胀系数：1.0e-5 Steel： 质量密度(N/mm^3/g)：7.85e-9
经典文 简支梁桥： 简支梁桥，以孔为单元，相邻桥孔各自单独受力，属静定结构，适用于中小跨度。它的优点是结构简单，架设方便，可减低造价，缩短工期，同时最易设计成各种标准跨径的装配式构件，它是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。其构造简单，结构内力不受地基变形，温度改变的影响。缺点：相邻两跨之间存在异向转角，路面有折角，影响行车平顺。 连续梁桥： 两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少，行车平顺舒适并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨可以增大。 拱桥： 以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁,拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。按拱圈的静力体系分为无铰拱、双铰拱、三铰拱。前二者为超静定结构,后者为静定结构。拱桥在竖向荷载作用下，支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。由于这个水平推力的存在，拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多，而使整个拱主要承受压力。这样，拱桥可充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料（石料、混凝土、砖等）来修建。 斜拉桥： 由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。斜拉桥是一种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受。梁除支承在墩台上外，还支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。 悬索桥： 悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥比较灵活，因此它适合大风和地震区的需要，比较稳定的桥在这些地区必须更加坚固和沉重。悬索桥的坚固性不强，在大风情况下交通必须暂时被中断悬索桥不宜作为重型铁路桥梁，悬索桥的塔架对地面施加非常大的力，因此假如地面本身比较软的话，塔架的地基必须非常大和相当昂贵。悬索桥的悬索锈蚀后不容易更换。 下载可复制编辑
关于正交异性钢桥面板的疲劳 ——对英国在加固其塞文桥渡时所作研究的评介 钱冬生3 提 要 对英国塞文桥渡正交异性板构造的疲劳裂纹产生的原因、所作试验及对其疲劳寿命计算作了介绍,并进行了探讨。 关键词 英国 塞文桥渡 钢正交异性板 疲劳 3教授,610031,西南交通大学 1 塞文桥渡的原结构 塞文桥渡包含:中跨988m 的塞文悬索桥,中跨 234.7m 的瓦埃斜拉桥,跨度61.7～64.0m 的连续梁(引桥)。其钢梁为全部采用正交异性钢桥面板的单室单箱截面梁。 钢正交异性板桥面是在第二次世界大战之后于50年代初期出现的。开始时纵肋用开口截面,在60年代逐渐改为闭口截面。由于制造工艺使闭口纵肋长度受到限制,其设计长度以相邻两横梁之间的距离来决定。在塞文桥渡,此长度为4.572m (悬索桥范围内)和4.267m (其余部分)。纵梁两端抵住横梁,用角焊缝作连接(横梁实质上由横肋及横隔板组成,将箱梁的部分顶板和底板 当作横梁的翼缘使用;横梁高度与箱梁高度相同。)。按照悬索桥的设计说明,强度和刚度都不控制加劲 梁。因此,钢材厚度主要按制造和安装要求决定。面板厚度为11.5mm ,纵肋厚度为6.4mm ,角焊缝焊脚为6mm 。图1为英国TRRL (T ran spo rt and Road R esearch L abo rato ry ,运输和道路研究试验所)所用试件的截面,其中(a )完全按塞文桥渡各钢梁的尺寸办理,(b )表示改进方案,将纵肋截面从梯形改为V 形; 在纵 图1 TRRL 试件截面 肋同横梁相遇处,在横梁开孔,让纵肋穿过。 还需指出:塞文悬索桥在压低造价方面有些过火。它省去储梁场地,省去运梁驳船;只是需要在梁段端头敞口处,用一厚5mm 的横隔板充当“封头板”,使梁段变成浮体;既可在水上储存,又可用拖船直接将它推顶到桥位。这样一来,封头板上端便同梯形纵肋下缘相焊,而这一焊接构造就使纵肋在运营中开裂。2 英国桥规BS 5400第10篇 英国B S 5400第10篇是1980年公布的。其译本见文献[1],对其主要部分、特别是其从文献[3]制订焊接构造分级的经过,见文献[2]。 此规范的优点,在于讲明基本原理,那就是凭借荷载频值谱来推算验算点的应力频值谱,再用M iner 的线性积伤规则,将应力频值谱换算成常幅加载的应力,借以同验算点的疲劳抗力相比,若前者不大于后者,则验算就是通过。文献[1]p 182的插页内的表11,或文献[2]p 84的插页内的图3-11,都是该规范的典型营业车荷载。而文献[1]p 181的图10-17则是迹线分布频数图,这就是说,当某验算点的应力在横桥方向的影响线很短而纵标变化剧烈时,需要将横向影响线按100mm 宽度划分成10多份,按这图所给分布频数推算各份之内的车数,再按影响线纵标推算相应的应力,从而推出应力频值谱。文献[4]p 1所介绍的疲劳检算方法,就指出了要使用文献[1]的表11和图10-17。 关于验算点的疲劳抗力,文献[1]在第10篇附录H 用表17a 、b 、c 的图和文字说明了各种构造按疲劳抗力所进行的分级,包含A 、B 、C 、D 、E 、F 、F 2和G 以及W ,而附录A 则用S 2N 关系(致伤应力脉—加载次数)表达不同分级构造对疲劳的抗力。由文献[2]所介绍的制订这项构造分级的经过可知:所用作依据的疲劳试验的试件,一般是承受轴向力的小试件。因此,在这一规范正文第5.4条(见文献[1]p 115)明确指出:表17中的各分级不适用于公路桥正交异性钢桥面板的焊接构造。 8 桥梁建设 1996年第2期
2012年6月上第41卷第366期施工技术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY 11 粉房湾长江大桥正交异性桥面板 单元制作及变形控制 沈念龙，李朝兵，丁瑞平，汪雪风 （中建钢构江苏有限公司，江苏 靖江 214532） ［摘要］结合重庆粉房湾长江大桥钢结构工程实例，针对本工程特点与难点，详细介绍了桥面板的制作要点以及变形控制， 包括钢板校正、U 形肋拼装、焊接变形控制，板块摆放及约束，焊接顺序和方向，焊接校正方法及操作步骤。通过对正交异性桥面板单元制作及变形控制技术的研究，并应用于粉房湾长江大桥钢结构工程中，取得了良好的效果。 ［关键词］桥梁工程；斜拉桥；正交异性桥面板；变形控制；焊接［中图分类号］TU758．11；U443．31 ［文献标识码］A ［文章编号］1002-8498（2012）11-0011-02 Unit Making and Deformation Control of Orthotropic Bridge Deck for Powder Room Bay Yangtze River Bridge Shen Nianlong ，Li Chaobing ，Ding Ruiping ，Wang Xuefeng （China Construction Steel Structure Jiangsu Co．，Ltd．，Jingjiang ，Jiangsu 214532，China ） Abstract ：Combined with steel structure engineering of Powder Room Bay Yangtze River Bridge in Chongqing ， based on the engineering characteristics and difficulties ，the authors introduce main points of making for bridge deck ，including plate correction ，U-rib assembling ，welding deformation control ，plate displaying and constraining ，welding sequence and direction ，the method of welding correction ，operation steps．Through study on unit making and deformation control of orthotropic bridge deck ，and application in steel structure engineering of Powder Room Bay Yangtze River Bridge ，good effect is obtained．Key words ：bridges ；cable stayed bridges ；orthotropic bridge decks ；deformation control ；welding ［收稿日期］2012-04-12 ［基金项目］中建三局课题（CSCEC3B-2011-23） ［作者简介］沈念龙，中建钢构江苏有限公司助理工程师，江苏省靖 江市江阴-靖江工业园区联心路二圩 214532，电话：（0523）84693721，E-mail ：nianlong03@163．com 1 工程概况 重庆粉房湾长江大桥为主跨（216.5+464+216.5）m 双塔双索面半漂浮体系斜拉桥。主桥全长为897m ，由464m 中跨和两侧对称布置的216.5m 边跨组成，在距离梁端60.50m 的位置处设置2个永久辅助墩，大桥设置辅助墩后，结构体系可进一步分为（60.5+156+464+156+60.5）m 5跨连续钢桁架梁斜拉桥。采用上、下层布置方式，公路在上层，铁路在下层。主桥设计基准年限为100年。总用钢量为2.3万t 。 正交异性桥面板是重庆粉房湾长江大桥主要桥面结构，也是许多钢箱梁及钢桁架桥梁中常见的桥面结构，其制作质量的好坏往往反映其钢桥的制作工艺水平。 本文以重庆粉房湾长江大桥正交异性桥面板单元的制作为例，主要从钢板校正、U 形肋拼装、焊接变形控制等方面对带肋桥面板的制作进行探讨。2 桥面板制作要点 1）制作桥面板的钢板在下料前都需要经过预处理， 以达到钢板整平、临时防腐和消除钢板轧制残余应力的目的，为下料和制作提供条件。 2）在专用画线平台上画出板块单元纵、横基线及U 形肋或板条肋位置线。 3）在专用门式组装胎型上组装板单元。4）在船形专用翻转反变形胎架上依照确定的焊接工艺施焊U 形肋及板条肋，并按标准进行外观检查和内部探伤。3变形控制 3.1 板块摆放及约束 为了控制焊接变形，板块的焊接制作专用的焊接反变形胎架，根据不同的板块宽度、厚度，横向设置不同的反变形量， 板块置于胎架上后周边用丝杠
跨度46.8m公路正交异性板桥面简支钢梁桥（ANSYS板单元模型计算分析） 西南交通大学桥梁工程系 2012年6月
目录 第1章计算资料 (1) 1.1 计算内容 (1) 1.2 设计要求 (1) 第2章桥面板单元模型建立 (2) 2.1 结构计算模型 (2) 2.2 结构边界条件 (5) 2.3 构件截面尺寸 (6) 2.4 结构计算模型参数汇总 (6) 第3章横载作用下的应力及竖向变形 (8) 3.1 顶板的应力和竖向变形 (8) 3.2 U肋的应力及竖向变形 (10) 3.3 横梁腹板的应力和竖向变形 (12) 3.4 横梁翼缘的应力和竖向变形 (14) 3.5 主梁腹板的应力和竖向变形 (16) 3.6 主梁翼缘的应力和竖向变形 (18) 第4章恒载和跨中最不利活载作用下的应力及变形 (20) 4.1 车辆荷载 (20) 4.2 顶板的应力和竖向变形 (22) 4.3 U肋的应力和竖向变形 (25) 4.4 横梁腹板的应力和竖向变形 (29) 4.5 横梁翼缘的应力和竖向变形 (34) 4.6 主梁腹板的应力和竖向变形 (37) 4.7 主梁翼缘的应力和竖向变形 (40) 第5章荷载组合作用下的结构应力 (44) 5.1 概述 (44) 5.2 计算工况 (44) 5.3 U肋最大拉应力 (45) 5.4 U肋最大压应力 (47) 5.5 顶板最大压应力 (49) 5.6 顶板最大拉应力 (50) 5.7 端横梁最大拉应力和剪应力 (51) 5.8 端横梁最大压应力 (54) 5.9 跨中横梁最大拉应力 (55) 5.10 跨中横梁最大压应力 (57) 5.11 主梁下翼缘最大拉应力 (59) 5.12 主梁腹板最大剪应力 (61) 第6章设计总结 (63) 6.1 恒载作用下全桥各构件内力汇总 (63) 6.2 恒载和跨中最不利活载作用下全桥各构件内力汇总 (63) 6.3 恒载和车辆荷载作用下最不利内力汇总 (64) 6.4 结构验算 (64) 6.5 总结 (64)
李乔说桥-13：正交异性钢桥面板 1让人爱、让人恨的桥面板形式对正交异性钢桥面板，大家都很熟悉，这是钢桥尤其是大跨度钢桥结构中采用最多的一种桥面板结构形式，也是现代钢桥结构重要的标志性成果之一。但这种桥面结构同时也是钢桥领域里最令人头痛的结构之一，可以说是既“让人爱”又“让人恨”的一种桥面结构形式。让人爱，是因为这种结构具有众多的优点，如重量轻、承载力高、适用性强等，是目前为止仍然不能用其他形式桥面板取代的主要结构形式。而让人恨，则是因为它服役几十年以来，不断地出现令人头痛的疲劳开裂和桥面铺装破坏问题，而且成为了一个出现概率很高的普遍性病害、至今也没有公认的既经济又有效的解决措施的病害。 一般的正交异性钢桥面板指在桥面的面板下面采用纵横加 劲肋加强的构造形式，而目前应用最为广泛的正交异性钢桥面板是采用U形纵向加劲肋的构造形式。如图1所示，它由面板（顶板）、U形纵向加劲肋以及横向加劲肋或横隔板组成。目前世界各国已建成的采用正交异性钢桥面板的各类桥梁已超过1500座，我国正在运营和在建中的该类型桥梁数量已达200余座。(a)大跨度钢箱梁斜拉桥(b) 采用正交异性钢桥面板的钢箱梁横断面(c) 正交异性钢桥面板构造示意图及疲劳开裂统计图1 大跨度钢桥及正交异性钢桥面板
2 两大病害最早在大跨度钢桥上发现正交异性钢桥面板疲 劳开裂的是英国Severn桥，该桥开通运营仅5年即发现其 正交异性钢桥面板出现疲劳裂纹。此后，正交异性钢桥面板结构在包括欧洲、美国、日本及我国等世界范围内相继出现了大量的疲劳开裂案例。例如国内某大桥通车数年后即发现大量疲劳裂缝，经过维修加固，再经过几年的运营，又出现了更多的疲劳开裂。这种现象在很多类似结构的桥面板中出现，给桥梁的安全和耐久性带来巨大影响。由于桥面铺装的存在，这种发生在桥面板上的裂缝在开裂初期不容易被发现，一旦发现就已经贯穿顶板了。而且这种裂缝较难修复加固，多数情况下必须中断交通并拆除桥面铺装才能进行。 根据日本对东京2条代表性高速公路中约7000个闭口纵肋正交异性钢桥面板的疲劳病害进行的统计分析结果，主要疲劳裂纹类型及其构成如图1(c)所示。图中带圆圈的编号表示疲劳开裂的部位及类型，圆饼图表示各类型开裂所占的比例。由图可见，占比例最大的为②、③、④类，分别为纵向U肋与横隔板、竖向加劲肋与纵腹板以及纵向U肋与顶板的焊缝开裂。其中的第③类开裂对应的构造现在基本不再采用，所以目前出现最多的是②、④两类。 除了钢桥面板开裂以外，这种结构带来的另一个通病是桥面铺装过早损坏（图2），并成为每座同类桥面板结构的大桥设计时让人颇为纠结的问题。从我国90年代修建的此类结构
正交异性板钢桥面结构应用技术工艺的探讨 The structural characteristics and manufacturing craft of steel box girder with an orthotropic steel bridge deck 叶翔叶觉明 （ Ye Xiang Ye Jue-ming ） 中铁大桥局武汉桥梁科学研究院武汉 430034 （ Bridge Science Research Institute, Major Bridge Engineering Bureau of China Railways, Wuhan 430034） 摘要： 正交异性钢桥面板是钢结构桥梁的重要结构件，正交异性钢桥面板由钢板、U肋和横隔板组成。以钢箱梁正交异性钢桥面板为例，介绍正交异性钢桥面板结构特点和组拼、 焊接和工地连接工艺特点，探讨在目前焊接和组装工艺条件下，延长正交异性钢桥面板 使用寿命的加工技术和工艺。 abstract: The orthotropic steel bridge deck is important structural of the steel structure bridge, the orthotropic steel bridge deck made is composed by the steel plate、 the U-shaped stiffener and the cross spacer . Taking the steel box girder deck plate as research object, the orthotropic steel bridge deck unique feature and craft characteristic for assembling、welding and site connection of the plate elements was deal with。 under the condition of the current welding and assembling workmanship， technology and technique to prolong the service life of orthotropic steel bridge deck was researched and discussed. 关键词： 正交异性钢桥面板板单元横隔板 U肋焊接工艺焊接残余应力 Key word: orthotropic steel bridge deck plate element cross spacer U-shaped stiffener welding technology Weld residual stress 对于大跨度悬索桥和斜拉桥，钢箱梁是非常有利的结构形式。钢箱梁以面板、底板、腹板、纵横隔板及加劲结构件为主要构成。其中面板钢板一般刚度较小，在轮载作用下易发生较大的变形，因此需要一定的钢板厚度，同时在面板上安装纵肋和垂直于纵肋的横隔板加劲，这是一种典型的正交异性桥面板。钢桥面板结构在桥梁上是不可能更换的，如果产生缺陷或裂纹扩展后修补又比较困难，需要从结构和实用焊接加工技术工艺等方面予以重视，延长桥面板的安全使用寿命。 1.正交异性桥面板结构和制造加工特点
桥梁知识 最佳答案桥梁一般由以下几部分组成 1、桥跨结构 在线路中断时跨越障碍物的主要承载结构。 2、桥墩和桥台 是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。 通常设置在桥梁两端的称为桥台，它除了上述作用外，还与路堤相衔接，以抵御路堤土压力，防止路堤填土的滑坡和坍落。 3、基础 桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分，通常称为基础。它是确保桥梁能安全使用的关键。由于基础往往深埋于土层之中，并且需在水下施工，故也是桥梁建筑中比较困难的一个部分。 4、上部结构 通常人们还习惯地称桥跨结构为桥梁的上部结构。称桥墩或桥台为桥梁的下部结构。 5、支座 一座桥梁中在桥跨或桥墩或桥台的支承处所设置的传力的装置，称为支座。 它不仅要传递很大的荷载，并且要保证桥跨结构能产生一定的变为。 6、锥形护坡 在路堤与桥台衔接处，在桥台两侧设置石砌的锥形护坡。以保证迎水部分路堤边坡的稳定。 在桥梁建筑工程中，除了上述基本结构外，根据需要还常常修筑护岸、导流结构物等附属工程如涵洞 桥梁的三个主要组成部分是：上部结构，下部结构和附属结构。
上部结构由桥跨结构、支座系统组成。 桥跨结构 或称桥孔结构，是桥梁中跨越桥孔的、支座以上的承重结构部分。按受力图示不同，分为梁式、拱式、刚架和悬索等基本体系，并由这些基本体系构成各种组合体系。它包含主要承重结构、纵横向联结系、拱上建筑、桥面构造和桥面铺装、排水防水系统，变形缝以及安全防护设施等部分。 支座系统 设置在桥梁上、下结构之间的传力和连接装置。其作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并适应活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素所产生的位移，使桥梁的实际受力情况符合结构计算图示。一般分为固定支座和活动支座。 下部结构，由桥墩、桥台、墩台基础几部分组成。 桥墩、桥台 是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台设在两端，桥墩则在两桥台之间，见下图。而桥台除此之外，还要与路堤衔接，并防止其滑塌。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程。 墩台基础 保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。 桥梁组成示意图 附属构件，主要包括伸缩缝、灯光照明、桥面铺装、排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)等几部分。 ________________________________________ 伸缩缝
正交异性板和箱形结构运用于桥梁的历史（三） 发布时间：2008-04-25 作者：钱冬生 摘要：介绍了正交异性板和箱形结构运用于桥梁的历史。 4 、英国的塞文桥——它在1966 年的胜利建成，与在1991 年的整修完竣 塞文桥在1966 年的建成，是当时桥梁界的一大盛事。它总长约3km ；包括： Wye 斜拉桥（主跨234.7m ）、引桥（跨度61.7~ 64.0m 连续钢箱紧）和正桥（主跨988m 的悬索桥）。它的悬索桥第一次使用流线形的扁钢箱加劲梁，这是由风洞试验认识到它的实用价值的（阻力系数小、对风致振动的反应较优），其加劲梁钢面板厚11.50mm ，纵肋为闭口的梯形，肋厚6.4mm ，肋的高度228mm ，纵肋的中心距为610mm ，纵肋跨度（横肋中距）用到4.57m 。横肋板厚 6.4mm ，高度为3m （从桥面板到箱底板，它实际上就是横隔板）。这加劲梁又第一次使用全焊钢结构，因耽心它在振动时的阻尼系数要比铆接结构为小（注：对桥面辅装的阻尼作用当时还缺乏认识），不利于抑制振动，乃将其吊索从竖置改为呈V 字形的斜置，因为，斜置吊索当桥振动时所受的拉力有脉动，这一脉动将使其钢绞线时松时紧，由此而对振动产生阻尼。对于塔柱，它又第一次采用了矩形单箱式；而且对于柱的工地水平接头，不是用拼接板及高强栓作连接，而是靠承压传力，并用20 根φ 50mm 高强栓在竖向将上下拉紧（用以抵抗施工荷载）；这使每塔用钢量仅是1200t 。对于塔顶主鞍，又第一次采用了全焊式。[8] ：127~139 在施工方面，也是非常俭省。加劲梁的制造，是分为88 个节段，每个节段再分为若干板件；将板件在工厂预制完成后，运到一造船厂的滑道附近，在滑道上进行节段的拼装；在滑道长度方面只需其能保留三个节段，每当向上再拼装一个新节段时，就先将最下一个节段
混凝土桥梁结构构造研究现状浅析 摘要：本文对国内外关于混凝土桥梁结构构造的研究进行了归纳总结，并指出了其中存在的不足。 关键词：混凝土桥梁，结构构造作用，结构构造，国内外研究现状1 前言 由于桥梁结构的整体性能下降包括耐久性下降、受力性能降低、应力损伤等一系列问题，单从一方面进行研究无法达到预期的目的。在这种情况下，集提高桥梁结构的耐久性和改善桥梁结构受力性能于一体的混凝土桥梁结构构造的研究就提到重要的议事日程，国内外一些专家和学者也己开始进行这方面的研究工作。 2 国内外结构构造作用研究 结构构造是指结构内部各部分之间的布置方式，具体到混凝土桥梁及其他混凝土结构，则是指混凝土结构构成形式及构件的截面形式、钢筋的布置形式、保护层厚度等。结构构造的作用，主要表现在对混凝土结构耐久性提高和受力性能改善等方面。 在人们的普遍观点中，耐久性主要是指材料的耐久性，对于钢筋混凝土结构而言，耐久性主要是研究钢筋的锈蚀和混凝土的劣化。张誉等指出影响混凝土结构耐久性的因素包括设计构造、材料质量、施工质量和外界环境条件4个方面，并将设计构造的原因排在第一位。陈肇元院士则将构造措施和材料选取、施工要求等并列为耐久性设计的主要考虑因素，在构造措施中提到了防水层设置、保护层厚度、配置构造钢筋、伸缩缝、施工缝的防护等。
在桥梁结构受力性能方面，人们在桥梁设计中一直偏重于结构计算方法的研究，结构计算方法主要针对桥梁的结构体系，而忽视对构造方面的关注。实际上，由于计算模式和计算理论自身存在的缺陷，导致了一些计算上有保障而实际上存在隐患的设计出现。特别是在桥梁的设计方面，许多设计人员往往只追求满足规范对结构强度计算上的安全度需要，而忽视从结构体系、结构构造等方面去加强和保证结构的耐久性和安全性。因此，良好的结构设计和适宜的结构构造可以通过保证桥梁成桥时的先天性能来保证桥梁后期的耐久性。 3 国内外结构构造研究 由于长期以来混凝土桥梁的设计主要是基于强度理论的结构体系 方面的设计，而对结构构造方面考虑的较少，造成许多混凝土桥梁由于构造方面的原因导致耐久性或受力性能下降。结合混凝土桥梁由于结构构造设置不合适导致的病害，国内外专家也进行了相关的研究。这些结构构造主要包括混凝土保护层厚度、桥梁横向连接构造、桥面板构造、防排水构造以及可检修可更换构造等方面，下面就分别进行论述。 3.1 桥梁防排水构造 l)病害特征 水是造成混凝土桥梁耐久性问题的最关键的因素，由于过去没有对桥梁防排水进行足够的重视，造成许多防排水构造设置的不合理，导致防水未能有效防住、排水又没完全排出的现象，从而造成混凝
正交异性板 正交异性版即正交异性钢桥面板，是用纵横向互相垂直的加劲肋(纵肋和横肋)连同桥面盖板所组成的共同承受车轮荷载的结构。这种结构由于其刚度在互相垂直的二个方向上有所不同，造成构造上的各向异性。 细部构造 对于大跨度悬索桥和斜拉桥，钢箱梁自重约为PC箱梁自重的1/5,1/6.5。正交异性钢板结构桥面板的自重约为钢筋混凝土桥面板或预制预应力混凝土桥面板自重的1/2,1/3。所以，受自重影响很大的大跨度桥梁，正交异性板铜箱梁是非常有利的结构形式。 通常在钢桥面板上铺装沥青混凝土铺装层，其主要作用是保护钢桥面板和有利于车辆的行走性。近代正交异性钢桥面板的构造细节如图回所示，由钢面板纵助和横肋组成，且互相垂直。钢面板厚度一般为12mm，纵肋通常为U形肋或球扁钢肋 或板式助，U形肋板厚一般为6mm或8mm，横梁间距一般为3.4,4.5m，两横梁之间设一横肋。 制造时，全桥分成若干节段在工厂组拼，吊装后在桥上进行节段间的工地连接。通常所有纵向角焊缝(纵向肋和纵隔板等)贯通，横隔板与纵向焊缝、纵肋下翼缘相交处切割成弧形缺口与其避开。 分析方法 正交异性板除作为桥面外，还是主梁截面的组成部份，它既是纵横梁的上翼缘，又是主梁的上翼缘。传统的分析方法是把它分成三个结构体系加以研究，即: (1)主梁体系:由盖板和纵肋组成主梁的上翼缘，是主梁的一部份。 (2)桥面体系:由纵肋、横梁和盖板组成，盖板成为纵肋和横梁的共同上翼缘。 (3)盖板体系:仅指盖板，它被视为支承在纵肋和横梁上的各向同性连续板。
计算方法 解析法是将正交异性钢桥面板结构作为弹性支承连续正交异性板分析的较为成熟的经典计算方法。根据所取的计算模型不同，解析法计算又可分为以下几种: (1)把板从肋的中间分开，并归并到纵横肋上去，构成格子梁体系。它的缺点是未能考虑板的剪切刚度。 (2)把纵横梁分摊到板上，也就是将板化成一种理想的正交异性板。当荷载作用在横肋上时，这种方法是较好的，但当荷载作用在两横肋中间时，此法的精度就差了。 (3)对法2的改进，即将作用有荷载的那个节间单独处理，令节间的横向抗弯刚度等于盖板的抗弯刚度，其余节间解同法2 (4)Pelikan-Esslinger法。此法是将纵肋均分摊到盖板上，而将横肋作为刚性支承，求解后再将横肋的弹性支承计入。 随着计算机技术的发展，正交异性板的求解又有了很多新的数值法。目前较有成效的是有限差分法、有限条法和有限单元法。疲劳问题 钢桥面板作为主梁的上翼缘，同时又直接承受车辆的轮载作用。如上所述，钢桥面板是由面板、纵肋和横助三种薄板件焊接而成，在焊缝交叉处设弧形缺口，其构造细节很复杂。当车辆通过时，轮载在各部件上产生的应力，以及在各部件交叉处产生的局部应力和变形也非常复杂，所以钢桥面板的疲劳问题是设计考虑的重点之一。自1966年英国Severn桥(悬索桥)采用扁平钢箱梁以来，钢桥面板陆续出现许多疲劳裂纹，主要产生的部位有纵助与面板之间的肋角焊缝、纵横肋交叉的弧形缺口处，U形肋钢衬垫板对接焊缝处等，其中梁段之间钢桥面板工地接头是抗疲劳最薄弱的部位。 由于钢桥面板不可能更换，产生裂纹后修补又比较困难，50年来(通过一系列的试验研究和有限元分析，以及实
各种桥梁构造图解 各种桥梁构造图解各种桥梁构造图解 2011年09月15日各种桥梁构造图解 箱型梁桥 xiang xing liang qiao box-girder bridge 箱梁结构的基本概念在于全部上部结构变为整体的空心梁而当主要荷载通过桥上的任何位置时空心梁的所有各部分梁肋顶板和底板作为整体同时参加受力。其结果可节省材料成为薄壁结构提高了抗扭强度。箱梁桥可分为单室双室多室几种。组合梁桥 zhu he liang qiao composite beam bridge 指以梁式桥跨作为基本结构的组合结构桥既两种以上体系重叠后整体结构的反力性质仍与以受弯作用负载的梁的特点相同。这类桥的特点主要表现在设计计算工作繁重构造细节及内力复杂。空腹拱桥 kong fu gong qiao open spandrel arch bridge 在拱桥拱圈上设置小拱横墙或支柱来支撑桥面系从而减轻桥梁恒载并增大桥梁泻水面积者称为空腹拱桥。实腹拱桥 shi fu gong qiao filled spandrel arch bridge 在拱桥拱圈上腹部两侧填实土壤或粒料后铺装路面这种拱桥称为实腹拱桥。小跨径的砖石混凝土拱常采用这种构造形式。无铰拱桥 wu jiao gong qiao hingless arch bridge 如图在整个拱上不设铰属外部三次超静定结构。由于无铰结构整体钢度大构造简单施工方便维护费用少因此在实际中使用最广泛。但由于超静定次数高温度变化材料收缩结构变形特别是墩台位移会产生较大附加应力。混凝土空腹无铰拱桥三铰拱桥 san jiao gong qiao three-hinged arch bridge 如图在拱桥的两个拱脚和拱的中间各设一铰称为三铰拱。属外部静定结构构。因而温度变化支座沉陷等不会在拱内产生附加应力故当地质条件不良可以采用三铰拱但铰的存在使其构造复杂施工困难维护费用高而且减小了整体刚度降低了抗震能力因此一般较少使用。刀形上承式三铰拱桥跨径90m 两铰拱桥 liang jiao gong qiao two-hinged arch bridge 当拱桥的两个拱脚皆设为铰支座时称为两铰拱桥。
各种桥梁结构示意图 斜拉桥结构图 1. 桥梁按体系划分可分为梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥。 2. 桥梁的建筑高度是指桥面与桥跨结构最低边缘的高差。 3. 公路桥梁总长是指桥梁两个桥台侧墙尾端间的距离。 4. 下列桥梁中不属于组合体系桥梁的结合梁桥。 5. 以公路40m简支梁桥为例，①标准跨径、②计算跨径、③梁长这三个数据间数值对比关系正确的是①> ③>②。 6. 以铁路48m简支梁桥为例，①标准跨径、②计算跨径、③梁长这三个数据间数值对比关系正确的是①＝②<③。 7. 桥梁设计中除了需要的相关力学、数学等基础知识外，设计必须依据的资料是设计技术规范。 8. 我国桥梁设计程序可分为前期工作及设计阶段，设计阶段按“三阶段设计”进行，即初步设计、技术设计与施工设计。 9. 下列哪一个选项不属于桥梁总体规划设计的基本内容桥型选定。
二．判断题(判断正误，共6道小题) 10. 常规桥梁在进行孔跨布置工作中不需要重点考虑的因素为桥址处气候条件。 11. 斜腿刚构桥是梁式桥的一种形式。（×） 12. 悬索桥是跨越能力最大的桥型。（√） 13. 桥梁设计初步阶段包括完成施工详图、施工组织设计和施工预算。（×） 14. 桥位的选择是在服从路线总方向的前提下进行的。（×） 15. 一般来说，桥的跨径越大，总造价越高，施工却越容易。（×） 16. 公路桥梁的总长一般是根据水文计算来确定的。（√） 三、主观题(共3道小题) 17. 请归纳桥上可以通行的交通物包括哪些（不少于三种）请总结桥梁的跨越对象包括哪些（不少于三种） 参考答案： 桥梁可以实现不同的交通物跨越障碍。 最基本的交通物有：汽车、火车、行人等。其它的还包括：管线（管线桥）、轮船（运河桥）、飞机（航站桥）等。 桥梁跨越的对象包括：河流、山谷、道路、铁路、其它桥梁等。 18. 请给出按结构体系划分的桥梁结构形式分类情况，并回答各类桥梁的主要受力特征。 参考答案： 桥梁按结构体系可以分为：梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥梁。 梁桥是主要以主梁受弯来承受荷载；拱桥主要是以拱圈受压来承受荷载；悬索桥主要是以大缆受拉来承受荷载；组合体系桥梁则是有多种受力构件按不同受力特征组合在一起共同承受荷载。 19. 请简述桥梁设计的基本原则包括哪些内容 参考答案： 桥梁的基本设计原则包括：安全、适用、经济和美观。 桥梁的安全既包括桥上车辆、行人的安全，也包括桥梁本身的安全。 桥梁的适用能保证行车的通畅、舒适和安全；桥梁运量既能满足当前需要，也可适当照顾今后发展等方面内容。 在安全、适用的前提下，经济是衡量技术水平和做出方案选择的主要因素。桥梁设计应体现出经济特
说明
一、技术标准与设计规范 1.《公路工程技术标准》(JTGB01-2003) 2.《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004) 3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004) 4.《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81-2006) 5.《公路交通安全设施设计细则》(JTG/TD81-2006) 6.《公路交通安全设施施工技术规范》（JTGF71-2006） 7.《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTGD80-2006) 8.《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004） 9.《公路桥梁养护规范》（JTGH11-2004） 10.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011） 11．《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004） 12.《公路排水设计规范》(JTG/TD33-2012) 13.《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004） 14.《混凝土灌注桩用钢薄壁声测管及使用要求》(JT/T705-2007) 15.《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2004） 16.《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT/T663-2006) 17.《公路桥梁盆式支座》（JT/T391-2009） 18.《钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007） 19.《耐候结构钢》（GB/T4171-2008） 20.《碳素结构钢》(GB/700-2006) 二、技术指标 主要技术标准及指标表 、 100km/h设计速度的平面设计线为路基边缘线，120km/h设计速度的平面设计线为路基边缘外0.25m位置。 对于设计速度为80km/h、100km/h的高速公路，路线平面设计线距离桥梁边缘0.25m；对于设计速度为120km/h的高速公路，路线平面设计线距离桥梁边缘0.50m。 三、主要材料 原材料应有供应商提供的出厂检验合格证明书，并应按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）规定的检验项目、批次规定，严格实施进场检验。 1．混凝土 1)水泥：应采用品质稳定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，碱含量不宜大于0.60%， 熟料中C 3 A含量不应大于8.0%。其余技术要求尚应符合《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）的规定，不应使用其它品种水泥。