1 钢桁梁桥
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钢桥施工技术——钢桁梁桥钢桁梁(图6.3.1)的出现来自钢板梁的演变,人们根据梁的截面在中性轴附近应力最小的理论,研究从板梁的腹板中挖掉若干方格以节省钢料和减轻梁的自重的办法,并逐步演变为用三角形组成的桁架来代替板梁。
钢桁梁和板梁的主要区别是:桁架以腹杆(斜杆和竖杆)代替板梁,在竖向荷载作用下,桁架中的所有杆件都顺着杆件轴向承受压力或拉力,杆件截面上的材料都发挥相同的效能。
与板梁相比,桁梁的主要优点:一是跨越能力较大;二是当跨度较大时,自重也较轻,节省钢材,一般使用跨度都大于30 m。
钢桁梁主要类型有上承式简支钢桁梁、下承式简支钢桁梁、下承式连续钢桁梁等。
其主要由桥面、桥面系、主桁、连接系及支座等 5 个部分组成。
列车作用于钢桁梁的荷载,首先通过桥面的基本轨传送给桥枕,桥枕传给桥面系的纵梁,纵梁传给横梁,横梁传给主桁,主桁传给支座,支座传给墩台。
一、主桁主桁(图6.3.2)是钢桁梁桥的主要承重结构。
钢桁梁桥有两片主桁架,每片桁架一般由上弦杆、下弦杆、斜杆及竖杆等组成,斜杆和竖杆统称为腹杆。
两片主桁架的作用相当于板梁的两片主梁。
铁路钢桁梁桥一般采用下承式。
图6.3.1 钢桁梁图6.3.2 下承式钢桁梁组成示意图1. 主桁形式我国中等跨度(48~80 m)的下承式桁梁桥,其主桁结构常采用图6.3.3(a)中的几何图示,而不采用图6.3.3(b)。
二者的斜杆方向不同,基于此,在竖向荷载作用下,图式6.3.3(a)的竖杆较图式(b)受力较小,受压斜杆的数量也较少,而且图式6.3.3(a)的弦杆内力不像图式6.3.3(b)那样在每个节间都得变化一次,因而图式 6.3.3(a)的弦杆截面,易于选择得较为经济合理。
由于这些原因,使图式6.3.3(a)比图式6.3.3(b)更为节省钢料。
具有图6.3.3(a)这种形式的桁梁桥,其构造简单,部件类型较少,适应设计定型化,有利于制造与安装,宜于选作标准设计桁梁桥的主桁图式。
整体节点钢桁梁制造工艺简述整体节点钢桁梁多用于铁路桥梁,其上下弦杆与腹杆、横联、平联及桥面系等构件在桥位安装常采用栓焊结合的连接方式,保证构件制造精度是全桥建造的关键。
由于弦杆存在大量的厚板焊接以及多向孔群的加工,对其焊接变形及孔群定位精度的控制进行研究,确保弦杆制造的质量。
依托深茂铁路漠阳江特特大桥134m简支钢桁梁,简要介绍了该桥钢结构制造精度的控制方法。
标签:整体节点;钢桁梁;制造工艺1、概述新建深圳至茂名铁路漠阳江特大桥是一座整体节点钢桁梁桥(图1),该桥为双线无竖杆华伦式下承简支钢桁梁,计算跨度134m,节间长度13.4m,桁高16m,桁间距13.2m。
钢桁梁由上、下弦杆、腹杆、桥面系、桥门架、横联、平联等组成,其典型构造见图2。
2、弦杆制造工艺2.1 概述主桁上弦杆(图3a)及下弦杆(图3b)均为整体节点杆件。
上弦杆标准杆件长13.4m,截面尺寸为1x1.2m,翼缘、腹板均设一道纵向加劲肋,最大板厚48mm。
下弦标准杆件长13.38m,上水平板加宽1.03m,在主桁节点处,上水平板上开槽使节点板从槽中穿出。
2.2 制造重难点及控制措施1)整体节点板在焊缝处会产生角变形,在焊接前做预变形处理,焊后节点板几何尺寸满足精度要求。
2)下弦杆内侧与正交异性桥面板横梁接头较多,保证接头板与杆件内部的横隔板对齐,将腹板受力传至其他板件也是控制的重点,横隔板间距按(0.2-0.4)%。
XA1装配,以整体节点板系统线交汇点为基点增加焊接收缩量,焊后横隔板的位置误差在规范允许范围内。
3)弦杆箱体尺寸控制是保证从组装、焊接到制孔完成后的精度满足要求的关键一环,横隔板作为箱形杆件组焊的内胎,采用精加工可有效控制箱体尺寸。
4)杆件钢板厚度大、焊接量大,采用合理的焊接顺序及防变形措施可有效减少焊接变形,降低矫正难度。
5)杆件上孔群数量多,且在多个方向上均有栓接连接,采用先孔与后孔法相结合的方式,利用高精度的钻模可保证制孔精度。
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。
组成
钢桁梁桥由主桁、联结系、桥面系、制动联结系、桥面、支座及桥墩(桥台)组成。
主桁
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。
联结系
联结系分为纵向联结系和横向联结系,将两榀主桁架联成坚强的空间桁架结构,能承受任何方向的荷载并可靠地传递到支座。
桥面系
采用纵横梁体系作为其桥面系,由横梁、纵梁及纵梁之间的联结系组成。
其作用是承受由桥面传来的竖向和纵向荷载,并传递给主桁节点。
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。
桥面、支座及墩台与其它桥梁相似。
分类
按照主桁的支承方式不同,分为简支钢桁梁桥、连续钢桁梁桥和悬臂钢桁梁桥;
按照桥面位置不同,分为上承式钢桁梁桥、下承式钢桁梁桥。
特点
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。
但是,钢桁梁的杆件和节点较多,构造较为复杂,制造较为费工。
钢桥的主要结构形式与受力特点钢桥是使用钢材作为主要结构材料的桥梁。
钢材具有高强度、耐候性好、施工方便等优点,因此在桥梁建设中得到广泛应用。
钢桥的主要结构形式以及受力特点如下:一、主要结构形式1.桁梁桥:桁梁桥是一种常见的钢桥结构形式,桁梁是由上下面板、纵向梁、纵向加劲肋组成的刚性板梁结构。
桁梁桥具有自重轻、承载能力强、结构稳定等优点,广泛应用于公路桥梁建设中。
2.悬索桥:悬索桥是由一根或多根悬索拉起桥面板的桥梁,主要由悬索、主塔、锚固构件、桥面板等组成。
悬索桥的主要受力特点是悬索负责承受桥面板的自重和交通荷载,主塔和锚固构件负责将荷载传递到地基上。
3.斜拉桥:斜拉桥是通过倾斜的钢缆将桥面板悬挑在主塔两侧的桥梁。
斜拉桥的主要特点是桥面板悬挑长度大、开间大、造型美观等。
4.梁桥:梁桥是由若干跨中为简支梁或连续梁的桥墩和桥面板组成的桥梁。
梁桥的主要结构特点是桥面板由钢材制成,梁和桥墩一般由混凝土制成。
二、受力特点1.自重:钢桥的自重是指桥梁本身的重量。
由于钢材的密度相对较小,钢桥的自重相对较轻,使得桥梁在设计和建设过程中更加灵活和方便。
2.交通荷载:钢桥需要承受行驶在桥面上的车辆的荷载。
钢材具有高强度和刚性,可以承受较大的交通荷载,使得钢桥具有较大的承载能力。
3.温度变化:钢材的热胀冷缩系数较大,受温度变化的影响较为明显。
因此,在设计和施工过程中,需要考虑钢桥在不同温度下的膨胀和收缩,采取相应的措施以保证桥梁的安全和稳定。
4.风荷载:钢桥容易受到风的影响,需要考虑对风荷载的抵抗能力。
一般采取增加桥梁的抗风措施,如加装防风挡板、增强桥墩的抗风能力等。
5.地震荷载:地震是一个重要的桥梁荷载,对钢桥的性能和安全有一定的影响。
在设计和建设钢桥时,需要充分考虑地震荷载,采取相应的抗震措施,以确保桥梁的安全性。
综上所述,钢桥的主要结构形式包括桁梁桥、悬索桥、斜拉桥和梁桥等,其受力特点主要包括自重、交通荷载、温度变化、风荷载和地震荷载。
目录1、结构选型 (2)1.1 设计背景 (2)1.2 设计思路 (3)2、模型方案及制作 (3)2.1 模型方案 (3)2.2 构件加工处理及节点图 (5)3、结构分析计算 (6)3.1.静力分析 (6)3.2、动力分析 (8)4、承载能力估算及结论 (10)1、结构选型1.1 设计背景桁架桥(truss bridge)是以桁架作为上部结构主要承重构件的桥梁。
在桥梁中被广泛应用,如大家熟知的现代诗人徐志摩脍炙人口的《再别康桥》中的桥就是一座桁架桥。
我国1993年建造的九江长江大桥,是京九铁路和合九铁路的“天堑通途”,为双层双线铁路、公路两用桥,铁路桥长7675米,公路桥长4460米,其中江上正桥长1806米,是世界最长的铁路、公路两用的钢桁梁大桥。
桁架桥(见图1)一般由主桥架、上下水平纵向联结系、桥门架和中间横撑架以及桥面系组成。
在桁架中,弦杆是组成桁架外围的杆件,包括上弦杆和下弦杆,连接上、下弦杆的杆件叫腹杆,按腹杆方向之不同又区分为斜杆和竖杆。
弦杆与腹杆所在的平面称为主桁平面。
中、小跨度采用不变的桁高,即所谓平弦桁架或直弦桁架。
桁架结构可以形成梁式、拱式桥,也可以作为缆索支撑体系桥梁中的主梁(或加劲梁)。
图1 桁架桥1.2 设计思路在满足竞赛赛题要求的前提下,通过合理设计简支桥的结构形式,实现较大的结构强度、刚度以及良好的抗冲击荷载性能。
刚柔支撑并济的桁架结构体系制作工艺简单、传力明确高效,具有较强的承重能力。
根据设计要求和材料特性,经我们小组讨论分析,按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,同时,考虑简支桥梁集中力作用下的三角形弯矩图,决定选做变截面梁式桁架桥模型。
本桥设计为上承式梁式桁架桥,梁体为平面桁架体系(见图2)。
图2 双飞桥有限元模型透视图2、模型方案及制作2.1 模型方案本桥跨度为1. 00m,两端支座长度为0.016m,桥高为0.12m,每个节间尺寸取为0.05m,上弦杆采用两根4 mm×6 mm粘结而成,截面尺寸为4mm×6mm×2;下弦杆截面为4 mm×6 mm,中间竖杆截面尺寸为4mm×6 mm;长斜杆尺寸为4 mm×6 mm,腹杆尺寸为2 mm×2 mm。
钢桁梁桥施工方案钢桁梁桥施工方案一、项目背景钢桁梁桥是一种常用的桥梁形式,具有结构简单、工期短、运输方便等优点,适用于各种地理环境。
施工方案应在确保质量和安全的前提下,最大限度地提高施工效率。
二、施工准备工作1.梁模具的制作:根据设计图纸制作梁模具,确保模具尺寸和精度的要求。
2.施工设备的调配:调配合适的吊机、起重机等设备,保证施工的顺利进行。
3.材料准备:购买和储存施工所需的钢材、水泥、沙子、石子等材料。
三、施工步骤1.梁底板浇筑:在桥墩上设置合适的构架支撑,使用模板和钢筋进行梁底板的浇筑。
浇筑完成后,等待底板充分凝固并达到强度要求。
2.吊装预制梁:将预制完成的钢桁梁通过吊车或起重机吊装到桥墩上,进行准确定位。
使用合适的螺栓将梁与桥墩连接,确保连接紧固。
3.梁体二次浇筑:在预制梁上设置横向和纵向支模,使用混凝土进行梁体的二次浇筑。
保持浇筑过程中的水泥浆流平均,确保混凝土的密实性。
4.支护拆除:待混凝土达到设计强度后,拆除梁体的支模。
检查各连接处的紧固情况,并进行必要的修补,确保梁体的稳定性和安全性。
四、施工安全措施1.施工过程中,严禁进入作业区域,确保施工人员的安全。
2.吊装预制梁时,要确保吊装设备的稳定性和吊装过程中的平衡,以防止梁体的倾斜或脱落。
3.浇筑混凝土时,保证施工区域的通风良好,避免因浓烟和有害气体对施工人员的危害。
4.在施工过程中,必须按照相关安全规定进行操作,遵守各项作业标准。
五、施工总结通过以上施工方案的实施,可以保证钢桁梁桥的施工质量和安全。
同时,依靠预制工艺,可以大幅度提高施工效率,减少现场施工时间,降低施工成本。
在实施过程中,需要加强施工管理,并配合专业人员的指导和监督,确保施工过程顺利进行。
钢桁桥梁施工技术钢桁桥梁是一种广泛应用于现代工程中的重要结构形式。
它以钢材为主要结构材料,通过精确的力学计算和结构设计,实现了高效、安全的桥梁建设。
本文将详细介绍钢桁桥梁的施工技术,包括施工前准备、安装施工、质量检测与验收等环节。
一、施工前准备在开始施工前,需要进行充分的技术准备和物资准备。
需要进行详细的设计和勘察,确定桥梁的结构形式和承载能力。
然后,根据设计要求,进行详细的施工方案设计和施工图绘制。
同时,还需要进行必要的施工现场准备,包括清理场地、修建临时设施等。
二、安装施工钢桁桥梁的安装施工是整个施工过程中的关键环节。
其主要步骤包括:1、钢桁梁的制作和运输:根据设计要求,在工厂内制作钢桁梁,并在运输过程中确保其不受损伤。
2、桥墩和支座的安装:在桥墩上安装支座,确保支座的平整度和稳定性。
3、钢桁梁的安装:将钢桁梁按照设计要求进行拼装,然后使用起重设备将其安装在桥墩和支座上。
4、固定和焊接:在钢桁梁安装完成后,进行固定和焊接工作,确保桥梁的稳定性和安全性。
三、质量检测与验收在钢桁桥梁安装完成后,需要进行严格的质量检测和验收工作。
其主要内容包括:1、外观检测:检查桥梁的外观是否符合设计要求,是否存在明显的损伤或变形。
2、几何尺寸检测:测量桥梁的几何尺寸,包括跨度、宽度、高度等,确保其符合设计要求。
3、结构性能检测:通过试验和计算,检测桥梁的结构性能是否符合设计要求,包括承载能力、刚度等。
4、验收评审:组织专业人员进行验收评审,对桥梁的整体质量、安全性和稳定性进行评估,确保其符合设计要求和使用安全。
四、结语钢桁桥梁施工技术是现代工程建设中不可或缺的一部分。
通过科学合理的施工前准备、精确细致的安装施工以及严格规范的质量检测与验收,可以确保钢桁桥梁的高质量、高效率和高安全性。
未来,随着科技的进步和工程实践的不断发展,钢桁桥梁施工技术将不断优化和完善,为我国的现代化建设事业做出更大的贡献。
铁路桥梁钢桁梁各种施工方法施工工艺一、概述铁路桥梁是铁路建设中的重要组成部分,而钢桁梁则是铁路桥梁中常用的结构形式之一。