桥梁钢结构基础知识

钢结构桥梁的入门级别小跨度与大跨度钢箱梁建国以来长江上几座里程牌式钢桥,高瞻远瞩,胸怀大志,入门开始武汉长江大桥(128m跨度,3号钢Q240)南京长江大桥(160m跨度,16Mnq Q345)九江长江大桥(216m跨度,15MnVNq Q420)芜湖长江大桥(312m跨度,14MnNbq Q345)天兴洲长江大桥(504m跨度,14MnNbq Q345)一、桥梁用钢牌号1、Q235qD Q345qD Q370qD Q420QD第一个Q为屈服拼音第一个字母,屈服之意; 数字235表示屈服强度(是一个应力数值),数字后q为桥梁第一个拼音q,表示为桥梁用结构钢;最后一个大写字母D 为钢材等级,钢材等级之分有A、B、C、D、E5个等级,A不做冲击功要求,B表示常温20゜冲击功,C为0゜冲击功,D表示-20゜是冲击功,E为-40独冲击功要求.冲击功与钢材韧性相关,Q345qE 联合起来意为:屈服强度为345MPa应力的桥梁用钢,-40゜有冲击功要求,一般不小于47J.钢材安全系数一般取为1.7,那么Q345钢材容许应力为345/1.7=202.9MPa,规范中采用200MPa.Q345中345为屈服强度,抗拉强度更大,一般为容许应力的2.5倍,所以Q345抗拉强度为200*2.5=500MPa,规范中取值510MPa.抗剪容许应力为基本容许应力的0.6倍,局部承压为基本容许应力的1.5倍,规范中Q345钢材抗剪容许应力120MPa,局部承压容许应力为300MPa.二、钢结构桥梁的设计方法公路钢结构桥梁设计规范2015没出来之前,公路钢结构桥梁仍然采用容许应力法设计:各项荷载系数为1,荷载组合下外力应力只要小于容许应力200MPa 即可.现在新出钢桥规范为了与混凝土统一采用两个极限状态设计法一致,钢结构桥梁也采用了极限状态设计法,以Q345qD钢为例说明问题的实质性:1)容许应力法外荷载组合系数:1x恒载+1x活载+1x其它可变活载荷载组合下的应力小于规范中的容许应力200MPa (345/1.7=203)2)极限状态法外荷载组合系数:1.2x恒载+1.4x活载+1.4x其它可变活载X0.75综合起来极限状态法相比于容许应力法荷载综合系数采用了1.35荷载组合下的应力小于规范中的容许应力275MPa (345/1.7x1.35=274) 所以极限状态法相当于外荷载系数乘了个1.35的数值,相对于容许应力法中的容许应力相应同时乘以1.35的数值,本质一样,游戏而已.三、钢结构桥梁几个主体问题钢结构核心问题为强度、稳定、疲劳1)强度受拉杆件或者弯矩中的受拉部位:应力小于容许应力即可,假如为螺栓连接,计算应力时采用净面积计算2)稳定稳定问题转为强度模式控制,只不过将容许的压应力转换为容许应力x小于1的一个数字,此数字结合杆件的计算长度与杆件回转半径相结合的长细比,如下表稳定问题还包括整体稳定与局部稳定之分,只要构件受压,终究不能离开稳定问题的困扰,这也是拱桥跨径小于斜拉桥、斜拉桥跨径小于悬索桥的主体原因;整体稳定可按上述的稳定应力小于强度容许应力乘以相应于长细比的小于1的折减系数控制,局部稳定按照下表宽厚比控制。

钢结构课程设计桥梁一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解钢结构的桥梁设计原理和方法，掌握钢结构的基本知识和桥梁设计的流程。

知识目标包括：了解钢结构的材料特性、桥梁设计的力学原理和常见桥梁类型的受力特点。

技能目标包括：培养学生运用钢结构知识进行桥梁设计的能力，以及分析和解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标包括：培养学生对钢结构和桥梁设计的兴趣，提高他们的创新意识和团队协作能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括钢结构的基本知识、桥梁设计的原理和方法，以及钢结构桥梁的案例分析。

首先，介绍钢结构的材料特性，如强度、刚度和稳定性等。

然后，讲解桥梁设计的力学原理，包括受力分析、内力计算和变形控制。

接着，介绍常见桥梁类型的受力特点和设计要点，如梁桥、拱桥和悬索桥等。

最后，通过案例分析，让学生运用所学的知识进行钢结构桥梁设计，提高他们的实际操作能力。

三、教学方法为了实现本节课的教学目标，将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

首先，通过讲授法向学生传授钢结构的基本知识和桥梁设计的原理。

然后，采用讨论法引导学生进行思考和交流，提高他们的分析问题和解决问题的能力。

接着，运用案例分析法让学生结合实际案例进行桥梁设计，培养他们的实践能力。

最后，通过实验法让学生亲身体验钢结构和桥梁设计的乐趣，提高他们的创新意识和团队协作能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

教材和参考书将为学生提供系统的理论知识，多媒体资料将帮助学生形象地理解钢结构桥梁的设计过程，实验设备将让学生亲身体验钢结构和桥梁设计的实践操作。

通过这些教学资源的使用，将丰富学生的学习体验，提高他们的学习效果。

五、教学评估本节课的教学评估将采取多元化方式进行，包括平时表现、作业、考试等。

平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问回答和小组讨论等情况，以考察他们的学习态度和积极性。

桥梁钢结构第18章1.钢结构是由型钢和钢板采用焊接或螺栓连接方法制作成基本构件，并按照设计构造要求连接组成的承重结构。

2.钢结构的优点：1）材质均匀，可靠性高；2）强度高，质量轻；3）材料塑性和韧性好；4）制造安装方便；5）具有可焊性和密封性；6）耐热性较好。

3.钢结构的缺点：1）耐火性差；2）耐腐蚀性差。

4.钢材受力的五个阶段：1）弹性阶段；2)弹塑性阶段；3）屈服阶段；4）强化阶段；5）颈缩阶段。

5.试件拉断后标距长度的伸长量Δl与原标距长度l的比值δ称为钢材拉伸的伸长率，即（l1为试件拉断后标距部分的长度）。

6.钢材的抗拉强度fu 是钢材抗破断能力的极限。

钢材屈服强度与抗拉强度之比fy/fu称为屈强比。

fy /fu越大，强度储备越小，fy/fu越小，强度储备越大。

f y /fu一般为0.6~0.757.钢材的三项主要力学性能指标：钢材的屈服强度fy 、抗拉强度fu以及伸长率δ8.钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对裂纹的抵抗能力的一项指标。

9.钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下吸收机械能的能力，是衡量钢材抵抗可能因低温、应力集中、冲击作用而导致脆性断裂的一项力学性能指标。

钢材的冲击韧性与钢材质量、试件缺口、加载速度以及温度有关。

10.钢结构应选用无缺陷，特别是无缺口和裂纹的钢材；在负温条件下使用的钢结构应尽量采用较小厚度的钢材；对在常温或低温下工作的结构用钢材应满足其冲击韧性的要求。

11.我国公路钢桥推荐使用Q235、Q345、Q390和Q420钢材。

12.钢材的可焊性好是指在一定工艺和构造条件下，钢材经过焊接后能够获得良好的性能。

含碳量为0.12%~0.20%时，焊接性能最好，含碳量超过0.20%时，焊缝及热影响区容易变脆。

13.硫是钢材中的有害元素。

硫的含量过大不利于钢材的焊接和热加工，还使钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈蚀性能大大降低。

“热脆”现象。

14.磷也是钢材中一种有害元素。

桥梁钢结构设计要点分析摘要：随着交通和基础设施的快速发展，桥梁作为连接城市和地区的重要工程之一，其设计和施工变得越来越复杂。

其中，钢结构作为一种常用的桥梁构造材料，具有高强度、较小的自重和优良的抗震性能，在桥梁工程中扮演着重要角色。

因此，深入掌握桥梁钢结构设计要点，对确保桥梁的安全性、可靠性和经济性至关重要。

基于此，本篇文章对桥梁钢结构设计要点分析进行研究，以供参考。

关键词：桥梁；钢结构；设计要点引言桥梁作为现代交通运输和基础设施建设的重要组成部分，其安全性和可靠性对社会发展至关重要。

钢结构作为一种常见的桥梁构造材料，具有优秀的性能特点，可以满足各种复杂工况下的需求。

然而，在设计过程中，需要考虑到诸多因素，如不同类型桥梁的要求、荷载条件、材料强度和连接方式等。

因此，深入分析桥梁钢结构设计要点，并合理运用相关原理和方法，对确保桥梁的安全、可靠和经济起着重要作用。

1桥梁钢结构设计具有以下特点1.1高强度钢材具有较高的抗拉强度和屈服强度，可以满足桥梁跨度大、承受大荷载的需求。

相比之下，其他构造材料如混凝土或木材的强度较低。

1.2轻量化相对于其他材料，钢材具有较小的自重，可以减少桥梁自身的荷载，降低了桥梁的建造成本和施工难度。

1.3可塑性钢材具有较好的可塑性，在设计中能够满足多样化的形状和结构要求，灵活性较高。

钢材还可以通过焊接、螺栓连接等方式进行组装和拼接，方便施工。

1.4抗震性能好钢材具有优良的抗震性能，能够在地震等自然灾害中提供稳定和安全的支撑。

1.5可持续性钢材是可回收利用的材料，具有良好的可持续性。

桥梁钢结构的设计和施工过程也可遵循可持续发展的原则，减少对环境的影响。

1.6经济性由于钢材具有高强度和轻量化特点，采用钢结构可以节省材料成本，降低施工成本。

同时，钢结构的施工速度较快，能够缩短工期，减少工程造价。

2桥梁钢结构设计面临的问题2.1荷载计算正确评估桥梁在使用阶段所承受的各种荷载是桥梁设计的基本要求之一。

钢结构桥梁是现代桥梁工程中常见且重要的一种类型。

它以钢材为主要构件，具有高强度、耐久性好、施工快速等优点，在各种跨越水域、公路、铁路等地形条件下得以广泛应用。

本文将从结构组成、设计原则、材料选择、施工技术和养护管理五个方面，详细阐述钢结构桥梁的特点和相关知识。

一、引言概述钢结构桥梁是一种通过使用钢材构建的桥梁。

相比于传统的混凝土桥梁，钢结构桥梁具有更高的强度和刚度，适应能力更强，同时施工速度也更快。

由于这些优势，钢结构桥梁逐渐成为了现代桥梁工程的主流。

二、结构组成钢结构桥梁包括桥梁主体结构和连接结构两部分。

桥梁主体结构由主梁、桥墩和桥台组成。

主梁是桥梁的承重组件，通常由钢梁和钢板组成。

桥墩是主梁的支撑和传力节点，承受桥梁荷载并将其传递到地基。

桥台连接桥墩和桥面，是桥梁承载力的重要组成部分。

三、设计原则1.桥梁的受力和变形特征：要分析桥梁在正常使用和临时荷载下的受力特征，确保桥梁在运行时能够安全承载荷载并保持结构的稳定性。

2.荷载预测：需要根据预计的交通负荷和桥梁类型，确定合适的设计荷载，确保桥梁在使用寿命内具备足够的承载能力。

3.材料选择：要选择高强度钢材，以减小结构重量，提高疲劳寿命和抗震性能。

4.桥梁耐久性设计：要充分考虑桥梁的使用寿命和环境因素，采取合适的防腐蚀措施，延长桥梁的使用寿命。

5.施工技术：要保证桥梁的准确施工，合理控制焊接、切割等施工过程中的变形和应力集中，确保桥梁的质量和使用安全性。

四、材料选择1.钢材力学性能：要选择具有良好的强度和刚度的钢材，以满足桥梁的承载要求。

2.钢材的耐久性：要选择抗腐蚀性好的钢材，减少桥梁维修和更换的频率。

3.钢材的可焊性：钢结构桥梁的施工一般采用焊接连接，因此要选择焊接性能好的钢材。

4.钢材的成本：在材料选择时还要考虑成本因素，确保在满足强度和耐久性要求的前提下，选择经济合理的钢材。

五、施工技术和养护管理1.钢梁制造和加工工艺：钢梁制造要保证几何形状和尺寸的精度，焊接接头的质量要符合规范要求。

钢结构桥梁的入门级别小跨度与大跨度钢箱梁建国以来长江上几座里程牌式钢桥,高瞻远瞩,胸怀大志,入门开始武汉长江大桥(128m跨度,3号钢Q240)南京长江大桥(160m跨度,16Mnq Q345)九江长江大桥(216m跨度,15MnVNq Q420)芜湖长江大桥(312m跨度,14MnNbq Q345)天兴洲长江大桥(504m跨度,14MnNbq Q345)一、桥梁用钢牌号1、Q235qD Q345qD Q370qD Q420QD第一个Q为屈服拼音第一个字母,屈服之意; 数字235表示屈服强度(是一个应力数值),数字后q为桥梁第一个拼音q,表示为桥梁用结构钢;最后一个大写字母D 为钢材等级,钢材等级之分有A、B、C、D、E5个等级,A不做冲击功要求,B表示常温20゜冲击功,C为0゜冲击功,D表示-20゜是冲击功,E为-40独冲击功要求.冲击功与钢材韧性相关,Q345qE 联合起来意为:屈服强度为345MPa应力的桥梁用钢,-40゜有冲击功要求,一般不小于47J.钢材安全系数一般取为1.7,那么Q345钢材容许应力为345/1.7=202.9MPa,规范中采用200MPa.Q345中345为屈服强度,抗拉强度更大,一般为容许应力的2.5倍,所以Q345抗拉强度为200*2.5=500MPa,规范中取值510MPa.抗剪容许应力为基本容许应力的0.6倍,局部承压为基本容许应力的1.5倍,规范中Q345钢材抗剪容许应力120MPa,局部承压容许应力为300MPa.二、钢结构桥梁的设计方法公路钢结构桥梁设计规范2015没出来之前,公路钢结构桥梁仍然采用容许应力法设计:各项荷载系数为1,荷载组合下外力应力只要小于容许应力200MPa 即可.现在新出钢桥规范为了与混凝土统一采用两个极限状态设计法一致,钢结构桥梁也采用了极限状态设计法,以Q345qD钢为例说明问题的实质性:1)容许应力法外荷载组合系数:1x恒载+1x活载+1x其它可变活载荷载组合下的应力小于规范中的容许应力200MPa (345/1.7=203)2)极限状态法外荷载组合系数:1.2x恒载+1.4x活载+1.4x其它可变活载X0.75综合起来极限状态法相比于容许应力法荷载综合系数采用了1.35荷载组合下的应力小于规范中的容许应力275MPa (345/1.7x1.35=274) 所以极限状态法相当于外荷载系数乘了个1.35的数值,相对于容许应力法中的容许应力相应同时乘以1.35的数值,本质一样,游戏而已.三、钢结构桥梁几个主体问题钢结构核心问题为强度、稳定、疲劳1)强度受拉杆件或者弯矩中的受拉部位:应力小于容许应力即可,假如为螺栓连接,计算应力时采用净面积计算2)稳定稳定问题转为强度模式控制,只不过将容许的压应力转换为容许应力x小于1的一个数字,此数字结合杆件的计算长度与杆件回转半径相结合的长细比,如下表稳定问题还包括整体稳定与局部稳定之分,只要构件受压,终究不能离开稳定问题的困扰,这也是拱桥跨径小于斜拉桥、斜拉桥跨径小于悬索桥的主体原因;整体稳定可按上述的稳定应力小于强度容许应力乘以相应于长细比的小于1的折减系数控制,局部稳定按照下表宽厚比控制受压杆件设置的局部加劲肋,解决宽厚比过大的局部稳定问题.上表为压杆的局部稳定控制指标,对于受弯构件的腹板的抗剪稳定,也有相应的要求,防止腹板受剪失稳,控制指标为腹板的高厚比简支梁受力的横梁腹板加劲肋设置,竖向设置间距不大于2m的加劲板,正弯矩上缘受压部位设置水平向加劲肋.3)疲劳只要受拉,构件就有疲劳问题,裂纹随着拉应力的变化扩展,所以受压构件不需检算疲劳,受拉或者是拉压交替就会有裂纹扩展的危险,就需检算疲劳稳定,疲劳主要与应力变化幅密切相关,疲劳检算主要是检算应力幅四、钢结构桥梁与混凝土箱梁类比钢箱梁截面混凝土截面对于一个3x30m混凝土现浇预应力匝道箱梁,荷载传力途径:荷载--------传力途径1:横向通过顶板传递给纵腹板(对应纵向1m板条桥面板横向计算(车辆中车轮荷载)) ---组成横框的桥面板的横向受力-------传力途径2:通过顶底板及腹板纵向传递给横梁(对应于纵向单梁主梁计算,顶底板抗弯,腹板抗剪,车道荷载计算,受拉部位设置预应力钢束保证混凝土抗裂,同时钢束的设置不能使混凝土受压过大)---纵向受力------传立途径3(通过横梁由横梁与纵腹板相交之点传至支座)(对应于横梁计算,根据横梁跨度决定是否采用预应力)-----横梁的横向受力对于3x30m钢箱梁,16mm厚顶板及顶板位置的纵向加劲肋(U肋、倒T肋、板肋)相当于25cm厚混凝土顶板,14mm厚底板及其加劲肋相当于25cm厚混凝土底板,两块14mm厚腹板类式于45cm厚腹板.钢箱与混凝土承受荷载比较,相应采用Q345qD钢材与C50混凝土类比:混凝土顶板承受弯矩中的压力:7800mm*250mm*16.2MPa=31590kN钢箱梁顶板承受弯矩中的轴力:(7800mm*16mm+705mm*8mm*10)*200MPa=36240kN,可以看出钢结构承载能力更强.混凝土腹板抗剪:2000mm*450mm*2*0.17*32.6Mpa=9975kN钢箱梁腹板抗剪:2000mm*14mm*2*120Mpa=6720kN,抗剪混凝土强些,同等跨度的钢箱梁一恒只有混凝土的1/3.5左右30m跨径8m桥宽混凝土一恒荷载:8*0.7*26=146kN/m30m跨径8m桥宽钢箱梁一恒荷载:8*500kg/㎡=40kN/m=146/3.65kN钢箱梁相对于混凝土箱梁,上面讲述了几个类同性,类同性1: 16mm厚顶板及顶板位置的纵向加劲肋(U肋、倒T肋、板肋)相当于25cm厚混凝土顶板类同性2: 14mm厚底板及其加劲肋相当于25cm厚混凝土底板类同性3: 两块14mm厚腹板类式于45cm厚腹板本质的不同点在于钢箱梁纵向必须设置间距2m或者3m设置横隔板(正交各向异性板名称的由来,纵向顶板加劲肋加劲及横向横隔板加劲),以支承顶板上加劲肋的受力,减小顶板加劲肋计算跨度,同时减小较薄的钢板的畸变变形增强横向受弯能力,任何钢结构箱型杆件均需设置隔板,此构造类似与竹子中的隔板,大自然中生物是演化的最合理构造.钢箱梁的传力途径,相比于混凝土传力途径,多了一个横隔板间顶板纵肋的纵向传力,所以钢箱梁需要两个体系相加,原因在此!钢箱梁传力:荷载--------传力途径1:横向通过16mm厚顶板传给顶板纵向加劲肋(顶板传力,第三体系,薄膜力很大不用考虑)---------传力途径2:顶板纵向加劲肋传至隔板(纵向加劲肋及顶板组成的构件支撑在间距2m或者3m的横隔板上的受力,车辆中车轮荷载计算,多跨连续梁受力)---顶板纵向加劲肋及顶板的纵向受力,属于第二体系也叫桥面体系,由于是纵向受力,所以需要与第一应力体系相加-------传力途径3:横隔板传递给纵腹板(横隔板与其上下方顶板底板组成的构件在跨度为纵隔版之间间距的横向受力,也叫桥面体系)--- 横隔板与顶上16mm厚底下14mm厚的横向受力-------传力途径4:纵腹板传至横梁(对应于纵向单梁主梁计算,顶底板抗弯,腹板抗剪,车道荷载计算)---第一体系,也叫主梁体系,纵向受力,与混凝土完全一致------传力途径5(通过横梁由横梁与纵腹板相交之点传至支座)(对应于横梁计算,)-----横梁的横向受力,与混凝土完全类似理解纵向单梁模型------不包含顶板加劲肋的第二体系计算五、钢结构桥梁构造本章主要简述钢结构桥梁中钢箱梁构造,根据上一章钢箱梁传力其实大体可以确定钢箱梁构造了,本章单独提列,加强名称介绍,构造服务于受力薄壁扁平钢箱梁构造1、总体布置薄壁扁平钢箱梁（梁高与桥宽之比很小）是由顶板、底板、横隔板和纵隔板等板件通过全焊接的方式连接而成，扁平钢箱梁的顶底板通过横隔板及纵隔板等横纵向联结杆件联成整体受力体系。

钢结构桥梁的入门级别小跨度与大跨度钢箱梁建国以来长江上几座里程牌式钢桥,高瞻远瞩,胸怀大志,入门开始武汉长江大桥(128m跨度,3号钢Q240)南京长江大桥(160m跨度,16Mnq Q345)九江长江大桥(216m跨度,15MnVNq Q420)芜湖长江大桥(312m跨度,14MnNbq Q345)天兴洲长江大桥(504m跨度,14MnNbq Q345)一、桥梁用钢牌号1、Q235qD Q345qD Q370qD Q420QD第一个Q为屈服拼音第一个字母,屈服之意; 数字235表示屈服强度(是一个应力数值),数字后q为桥梁第一个拼音q,表示为桥梁用结构钢;最后一个大写字母D 为钢材等级,钢材等级之分有A、B、C、D、E5个等级,A不做冲击功要求,B表示常温20゜冲击功,C为0゜冲击功,D表示-20゜是冲击功,E为-40独冲击功要求.冲击功与钢材韧性相关,Q345qE 联合起来意为:屈服强度为345MPa应力的桥梁用钢,-40゜有冲击功要求,一般不小于47J.钢材安全系数一般取为1.7,那么Q345钢材容许应力为345/1.7=202.9MPa,规范中采用200MPa.Q345中345为屈服强度,抗拉强度更大,一般为容许应力的2.5倍,所以Q345抗拉强度为200*2.5=500MPa,规范中取值510MPa.抗剪容许应力为基本容许应力的0.6倍,局部承压为基本容许应力的1.5倍,规范中Q345钢材抗剪容许应力120MPa,局部承压容许应力为300MPa.二、钢结构桥梁的设计方法公路钢结构桥梁设计规范2015没出来之前,公路钢结构桥梁仍然采用容许应力法设计:各项荷载系数为1,荷载组合下外力应力只要小于容许应力200MPa 即可.现在新出钢桥规范为了与混凝土统一采用两个极限状态设计法一致,钢结构桥梁也采用了极限状态设计法,以Q345qD钢为例说明问题的实质性:1)容许应力法外荷载组合系数:1x恒载+1x活载+1x其它可变活载荷载组合下的应力小于规范中的容许应力200MPa (345/1.7=203)2)极限状态法外荷载组合系数:1.2x恒载+1.4x活载+1.4x其它可变活载X0.75综合起来极限状态法相比于容许应力法荷载综合系数采用了1.35荷载组合下的应力小于规范中的容许应力275MPa (345/1.7x1.35=274) 所以极限状态法相当于外荷载系数乘了个1.35的数值,相对于容许应力法中的容许应力相应同时乘以1.35的数值,本质一样,游戏而已.三、钢结构桥梁几个主体问题钢结构核心问题为强度、稳定、疲劳1)强度受拉杆件或者弯矩中的受拉部位:应力小于容许应力即可,假如为螺栓连接,计算应力时采用净面积计算2)稳定稳定问题转为强度模式控制,只不过将容许的压应力转换为容许应力x小于1的一个数字,此数字结合杆件的计算长度与杆件回转半径相结合的长细比,如下表稳定问题还包括整体稳定与局部稳定之分,只要构件受压,终究不能离开稳定问题的困扰,这也是拱桥跨径小于斜拉桥、斜拉桥跨径小于悬索桥的主体原因;整体稳定可按上述的稳定应力小于强度容许应力乘以相应于长细比的小于1的折减系数控制,局部稳定按照下表宽厚比控制受压杆件设置的局部加劲肋,解决宽厚比过大的局部稳定问题.上表为压杆的局部稳定控制指标,对于受弯构件的腹板的抗剪稳定,也有相应的要求,防止腹板受剪失稳,控制指标为腹板的高厚比简支梁受力的横梁腹板加劲肋设置,竖向设置间距不大于2m的加劲板,正弯矩上缘受压部位设置水平向加劲肋.3)疲劳只要受拉,构件就有疲劳问题,裂纹随着拉应力的变化扩展,所以受压构件不需检算疲劳,受拉或者是拉压交替就会有裂纹扩展的危险,就需检算疲劳稳定,疲劳主要与应力变化幅密切相关,疲劳检算主要是检算应力幅四、钢结构桥梁与混凝土箱梁类比钢箱梁截面混凝土截面对于一个3x30m混凝土现浇预应力匝道箱梁,荷载传力途径:荷载--------传力途径1:横向通过顶板传递给纵腹板(对应纵向1m板条桥面板横向计算(车辆中车轮荷载)) ---组成横框的桥面板的横向受力-------传力途径2:通过顶底板及腹板纵向传递给横梁(对应于纵向单梁主梁计算,顶底板抗弯,腹板抗剪,车道荷载计算,受拉部位设置预应力钢束保证混凝土抗裂,同时钢束的设置不能使混凝土受压过大)---纵向受力------传立途径3(通过横梁由横梁与纵腹板相交之点传至支座)(对应于横梁计算,根据横梁跨度决定是否采用预应力)-----横梁的横向受力对于3x30m钢箱梁,16mm厚顶板及顶板位置的纵向加劲肋(U肋、倒T肋、板肋)相当于25cm厚混凝土顶板,14mm厚底板及其加劲肋相当于25cm厚混凝土底板,两块14mm厚腹板类式于45cm厚腹板.钢箱与混凝土承受荷载比较,相应采用Q345qD钢材与C50混凝土类比:混凝土顶板承受弯矩中的压力:7800mm*250mm*16.2MPa=31590kN钢箱梁顶板承受弯矩中的轴力:(7800mm*16mm+705mm*8mm*10)*200MPa=36240kN,可以看出钢结构承载能力更强.混凝土腹板抗剪:2000mm*450mm*2*0.17*32.6Mpa=9975kN钢箱梁腹板抗剪:2000mm*14mm*2*120Mpa=6720kN,抗剪混凝土强些,同等跨度的钢箱梁一恒只有混凝土的1/3.5左右30m跨径8m桥宽混凝土一恒荷载:8*0.7*26=146kN/m30m跨径8m桥宽钢箱梁一恒荷载:8*500kg/㎡=40kN/m=146/3.65kN钢箱梁相对于混凝土箱梁,上面讲述了几个类同性,类同性1: 16mm厚顶板及顶板位置的纵向加劲肋(U肋、倒T肋、板肋)相当于25cm厚混凝土顶板类同性2: 14mm厚底板及其加劲肋相当于25cm厚混凝土底板类同性3: 两块14mm厚腹板类式于45cm厚腹板本质的不同点在于钢箱梁纵向必须设置间距2m或者3m设置横隔板(正交各向异性板名称的由来,纵向顶板加劲肋加劲及横向横隔板加劲),以支承顶板上加劲肋的受力,减小顶板加劲肋计算跨度,同时减小较薄的钢板的畸变变形增强横向受弯能力,任何钢结构箱型杆件均需设置隔板,此构造类似与竹子中的隔板,大自然中生物是演化的最合理构造.钢箱梁的传力途径,相比于混凝土传力途径,多了一个横隔板间顶板纵肋的纵向传力,所以钢箱梁需要两个体系相加,原因在此!钢箱梁传力:荷载--------传力途径1:横向通过16mm厚顶板传给顶板纵向加劲肋(顶板传力,第三体系,薄膜力很大不用考虑)---------传力途径2:顶板纵向加劲肋传至隔板(纵向加劲肋及顶板组成的构件支撑在间距2m或者3m的横隔板上的受力,车辆中车轮荷载计算,多跨连续梁受力)---顶板纵向加劲肋及顶板的纵向受力,属于第二体系也叫桥面体系,由于是纵向受力,所以需要与第一应力体系相加-------传力途径3:横隔板传递给纵腹板(横隔板与其上下方顶板底板组成的构件在跨度为纵隔版之间间距的横向受力,也叫桥面体系)--- 横隔板与顶上16mm厚底下14mm厚的横向受力-------传力途径4:纵腹板传至横梁(对应于纵向单梁主梁计算,顶底板抗弯,腹板抗剪,车道荷载计算)---第一体系,也叫主梁体系,纵向受力,与混凝土完全一致------传力途径5(通过横梁由横梁与纵腹板相交之点传至支座)(对应于横梁计算,)-----横梁的横向受力,与混凝土完全类似理解纵向单梁模型------不包含顶板加劲肋的第二体系计算五、钢结构桥梁构造本章主要简述钢结构桥梁中钢箱梁构造,根据上一章钢箱梁传力其实大体可以确定钢箱梁构造了,本章单独提列,加强名称介绍,构造服务于受力薄壁扁平钢箱梁构造1、总体布置薄壁扁平钢箱梁（梁高与桥宽之比很小）是由顶板、底板、横隔板和纵隔板等板件通过全焊接的方式连接而成，扁平钢箱梁的顶底板通过横隔板及纵隔板等横纵向联结杆件联成整体受力体系。

建筑结构钢结构知识点总结一、钢结构的概念1. 钢结构是指以承受和传递荷载为主要任务的结构，并且主要承受荷载的材料是钢材的结构。

二、钢结构的特点1. 高强度：钢材具有较高的抗拉强度、屈服强度和硬度。

2. 可塑性和韧性：钢材具有良好的塑性和韧性，可以在较大变形下不发生断裂。

3. 适应性：钢结构可以适应各种复杂的建筑形式和结构要求。

4. 施工便利：钢结构具有工厂化制作和现场快速拼装的优势，可以有效缩短工期。

5. 轻质高强：相比于混凝土结构，钢结构更轻、更薄，可以节约建筑材料。

三、钢结构的应用范围1. 工业厂房：钢结构具有较好的抗震性和承载能力，适用于工业厂房的建造。

2. 商业建筑：如商场、酒店、办公大楼等，钢结构可以有效地满足建筑自由度的需求。

3. 桥梁：钢结构桥梁具有较大的跨度和承载能力，适用于桥梁建设。

4. 体育场馆：如体育馆、体育场等，钢结构可以满足大空间无柱设计的需求。

四、钢结构的构件1. 柱：承受竖向荷载，通常为H型钢或工字钢。

2. 梁：承受横向荷载，通常为工字钢或槽钢。

3. 梁柱节点：连接柱和梁的关键部位，常见的有焊接节点和螺栓连接节点。

4. 梁梁连接：连接两根梁的节点，常见的有角钢连接和对焊连接。

五、钢结构的设计原则1. 强度原则：保证结构的承载能力和抗震能力。

2. 稳定性原则：保证结构的稳定性，避免产生局部屈曲和整体失稳。

3. 刚度原则：保证结构具有足够的刚度，以满足使用要求。

4. 经济原则：在满足强度、稳定性和刚度的前提下，尽可能减小结构的材料和成本。

六、钢结构的施工工艺1. 钢结构的制作：通常在工厂进行钢结构构件的焊接、切割和预制。

2. 钢结构的运输：经过预制的钢结构构件通常由专业的运输车辆进行运输。

3. 钢结构的安装：在现场进行钢结构构件的吊装、安装和连接。

4. 钢结构的防腐处理：对于室外暴露的钢结构，需要进行防腐处理，以延长使用寿命。

七、钢结构的检验与验收1. 钢结构的焊缝检验：通过X射线检测、超声波检测等手段对焊缝进行质量检验。

钢结构桥梁钢结构桥梁一、引言钢结构桥梁作为现代交通建设中不可或者缺的重要组成部份，具有强度高、稳定性好、使用寿命长等优点，在城市交通发展和公路建设中起着重要的作用。

本文档旨在为钢结构桥梁的设计、施工和维护提供最新最全的参考。

二、设计要求1. 桥梁类型：根据实际情况确定桥梁类型，包括悬索桥、斜拉桥、拱桥等；2. 荷载标准：根据当地规范确定桥梁所需荷载标准，包括静荷载和动荷载；3. 强度设计：确定桥梁的强度设计要求，包括抗弯能力、抗剪能力等；4. 经济性：在满足设计要求的前提下，尽可能提高桥梁的经济性。

三、桥梁主要构件设计1. 主梁设计：根据荷载和强度要求设计主梁，包括截面形状、尺寸、材料等；2. 支座设计：确定支座类型和参数，包括橡胶支座、球铰支座等；3. 桥墩设计：根据荷载和强度要求设计桥墩，包括类型、高度、宽度等；4. 桥面系设计：确定桥面系类型和构造，包括沥青混凝土、钢板混凝土等。

四、施工过程1. 桥台基础施工：包括基坑开挖、土方回填、混凝土浇筑等；2. 主梁制作与吊装：根据设计图纸制作主梁，然后使用起重机吊装安装在桥墩上；3. 支座安装：根据设计要求安装支座，确保桥梁的稳定性；4. 桥面系铺设：根据设计要求铺设桥面系，确保行车平稳。

五、维护与养护1. 桥梁定期巡查：定期巡查桥梁的完好状况，包括支座、桥墩等；2. 清理与防腐：定期清理桥梁表面，并进行防腐处理；3. 补修与加固：如发现桥梁存在破损或者滑移等问题，及时进行补修和加固。

六、本文档所涉及附件如下：1. 设计图纸：包括桥梁结构图、施工图等；2. 技术规范：包括钢结构桥梁设计规范、施工规范等；3. 维护记录表：记录桥梁维护与养护的情况。

七、本文档所涉及的法律名词及注释：1. 基坑开挖：指挖掘桥台基础所使用的工程机械作业；2. 沥青混凝土：一种通过加热和混合沥青和骨料而制成的道路铺装材料；3. 预制梁：指在工厂里制成的梁，在施工现场进行组装和安装。

钢结构桥梁设计指南钢结构桥梁设计指南1. 引言钢结构桥梁是现代桥梁建设中常见的一种形式。

由于其高强度、耐久性和灵活性，钢结构桥梁在跨越长距离和承载重载的需求下具有独特的优势。

本文将深入探讨钢结构桥梁设计的几个重要方面，并提供一些设计指南和经验。

2. 钢结构桥梁设计的基本原则2.1 结构安全性钢结构桥梁设计的首要目标是确保结构的安全性。

设计师应根据桥梁所受力特点，选择合适的标准和规范，并充分考虑材料的强度、刚度和稳定性。

2.2 载荷分析在设计过程中，必须对桥梁所承受的各种载荷进行准确的分析。

这些载荷包括静载荷（如桥面、行人和车辆的重量）、动载荷（如车辆行驶时产生的冲击力）以及环境因素（如风荷载和地震荷载）等。

2.3 构件连接钢结构桥梁的构件之间的连接是确保桥梁整体性和稳定性的关键。

设计师应根据使用的连接方式（如焊接或螺栓连接）来选择合适的连接强度，并确保连接的刚性和稳定性。

3. 钢结构材料和截面选择3.1 钢材选择钢结构桥梁的材料应具有足够的强度、刚度和耐久性。

常用的钢材包括普通碳素钢、低合金钢和高强度钢等。

设计师应根据桥梁所需的承载能力和安全性要求，选择合适的钢材。

3.2 截面选择钢结构桥梁的截面形式应能够满足结构的承载和刚度要求。

常见的截面形式有箱形截面、T形截面和梁形截面等。

设计师应根据桥梁的跨度、荷载和使用要求，选择合适的截面形式。

4. 设计细节和施工要点4.1 桥面设计桥面是桥梁上行驶车辆的承载部分，设计时需考虑桥面的平整度、防滑性和耐久性。

常见的桥面材料有砼、钢板和混凝土-钢板组合结构等。

4.2 支座和护栏设计支座设计应能够承受桥梁的重量和水平力，并充分考虑桥梁的膨胀和收缩。

护栏设计应考虑行车安全和交通规范要求。

4.3 防腐蚀措施由于钢结构桥梁易受腐蚀影响，设计时应考虑合适的防腐蚀措施。

这包括对钢结构进行防锈处理、使用耐腐蚀涂层和定期维护等。

5. 设计案例和经验总结通过分析一些实际的钢结构桥梁设计案例，我们可以得出一些设计经验和总结。

钢结构基础知识钢结构在现代建筑工程中起着至关重要的作用，它具有高强度、轻质、耐用等特点，因此在大型建筑物或桥梁等工程中广泛应用。

本文将介绍钢结构的基础知识，包括钢的性质、钢结构构件以及常见的钢结构连接方式等内容。

一、钢的性质钢是一种由铁和碳组成的合金，其中碳元素含量小于2%。

钢的特点主要包括以下几个方面：1.高强度：相比其他材料，钢的强度更高，能够承受较大的荷载。

2.轻质：相对于混凝土等材料，钢的密度较小，从而减轻了整体建筑的自重。

3.耐腐蚀：钢具有较好的耐腐蚀性能，可以抵抗大部分外界环境的侵蚀。

4.可回收再利用：钢可以通过回收再利用的方式减少资源浪费，符合可持续发展的理念。

二、钢结构构件钢结构构件是组成钢结构的基本单元，通过连接构件形成整体框架。

常见的钢结构构件包括梁、柱、桁架等，每种构件都有其特定的形状和功能。

1.梁：梁是一种用于支撑屋顶或楼板的水平构件，承担着承载荷载的任务。

梁的截面形状多样，常见的有I型梁和H型梁等。

2.柱：柱是一种用于承受垂直荷载并将其传递到地基的垂直构件。

柱的形状通常为圆形、矩形或方形。

3.桁架：桁架是由梁与柱构成的三角形结构，用于支撑较大跨度的屋顶或桥梁。

桁架结构具有高刚性和较低的自重。

4.其他构件：除了梁、柱和桁架，钢结构中还可以存在其他构件，如连接板、瓦楞钢板等，用于完成特定的功能或满足设计要求。

三、钢结构连接方式钢结构的连接方式对于结构的稳定性和完整性至关重要。

根据连接方式的不同，可以分为焊接连接、螺栓连接和铆接连接等几种。

1.焊接连接：焊接连接是将构件通过焊接的方式固定在一起。

焊接连接具有较高的强度和刚性，广泛应用于大型和重要的钢结构工程中。

2.螺栓连接：螺栓连接是通过将构件用螺栓紧固在一起形成连接。

螺栓连接具有可拆卸的特点，便于维护和更换。

3.铆接连接：铆接连接是使用铆钉将构件连接在一起。

铆接连接可以实现构件的高强度和可靠性，适用于较大荷载和较高要求的工程。

钢结构桥梁的入门级别小跨度与大跨度钢箱梁建国以来长江上几座里程牌式钢桥,高瞻远瞩,胸怀大志,入门开始武汉长江大桥(128m跨度,3号钢Q240)南京长江大桥(160m跨度,16MnqQ345)一、1、第一个q为A、B、C、D、功,E为Q345qE47J.钢材采用200*2.5=500MPa,规范中取值510MPa.抗剪容许应力为基本容许应力的0.6倍,局部承压为基本容许应力的1.5倍,规范中Q345钢材抗剪容许应力120MPa,局部承压容许应力为300MPa.二、钢结构桥梁的设计方法公路钢结构桥梁设计规范2015没出来之前,公路钢结构桥梁仍然采用容许应力法设计:各项荷载系数为1,荷载组合下外力应力只要小于容许应力200MPa即可.现在新出钢桥规范为了与混凝土统一采用两个极限状态设计法一致,钢结构桥梁也采用了极限状态设计法,以Q345qD钢为例说明问题的实质性:1)容许应力法外荷载组合系数:1x恒载+1x活载+1x其它可变活载荷载组合下的应力小于规范中的容许应力200MPa(345/1.7=203)2)三、1)2),此数字结合杆件的计算长度与杆件回转半径相结合的长细比,如下表稳定问题还包括整体稳定与局部稳定之分,只要构件受压,终究不能离开稳定问题的困扰,这也是拱桥跨径小于斜拉桥、斜拉桥跨径小于悬索桥的主体原因;整体稳定可按上述的稳定应力小于强度容许应力乘以相应于长细比的小于1的折减系数控制,局部稳定按照下表宽厚比控制受压杆件设置的局部加劲肋,解决宽厚比过大的局部稳定问题.上表为压杆的局部稳定控制指标,对于受弯构件的腹板的抗剪稳定,也有相应的要求,防止腹板受剪失稳,控制指标为腹板的高厚比简支梁受力的横梁腹板加劲肋设置,竖向设置间距不大于2m的加劲板,正弯矩上缘受压部位设置水平向加劲肋.3)疲劳是否采用预应力)-----横梁的横向受力对于3x30m钢箱梁,16mm厚顶板及顶板位置的纵向加劲肋(U肋、倒T肋、板肋)相当于25cm厚混凝土顶板,14mm厚底板及其加劲肋相当于25cm厚混凝土底板,两块14mm厚腹板类式于45cm厚腹板.钢箱与混凝土承受荷载比较,相应采用Q345qD钢材与C50混凝土类比:混凝土顶板承受弯矩中的压力:7800mm*250mm*16.2MPa=31590kN钢箱梁顶板承受弯矩中的轴力:(7800mm*16mm+705mm*8mm*10)*200MPa=36240kN,可以看出钢结构承载能力更强.混凝土腹板抗剪:2000mm*450mm*2*0.17*32.6Mpa=9975kN钢箱梁腹板抗剪:2000mm*14mm*2*120Mpa=6720kN,抗剪混凝土强些,同等跨度的钢箱梁一恒30m30m类同性板类同性类同性,,同要两个体系相加,原因在此!钢箱梁传力:荷载--------传力途径1:横向通过16mm厚顶板传给顶板纵向加劲肋(顶板传力,第三体系,薄膜力很大不用考虑)---------传力途径2:顶板纵向加劲肋传至隔板(纵向加劲肋及顶板组成的构件支撑在间距2m或者3m的横隔板上的受力,车辆中车轮荷载计算,多跨连续梁受力)---顶板纵向加劲肋及顶板的纵向受力,属于第二体系也叫桥面体系,由于是纵向受力,所以需要与第一应力体系相加-------传力途径3:横隔板传递给纵腹板(横隔板与其上下方顶板底板组成的构件在跨度为纵隔版之间间距的横向受力,也叫桥面体系)---横隔板与顶上16mm厚底下14mm厚的横向受力-------传力途径4:纵腹板传至横梁(对应于纵向单梁主梁计算,顶底板抗弯,腹板抗剪,车道荷载计算)---------横梁的横向受力,五、, 12置纵肋可将单桥面板变为正交异形板，大大增加桥面板的抵抗能力，使桥面承受的竖向荷载有效地传递到横隔板及腹板上。