第五章钢桁架桥

图1.2空腹钢桁架模型有限元模型图1.3a BEAM189模型剪力图图1.3b BEAM189模型弯矩图图1.4a BEAM189模型轴力图图1.4b BEAM189模型轴向位移图1.2.2采用BEAM4单元进行建模计算图1.5a BEAM4模型剪力图图1.5b BEAM4模型弯矩图图1.6a BEAM4模型轴力图图1.6b BEAM4模型轴向位移图表一：空腹钢桁架模型静力计算数据（单位：kN m）单元类型弯矩值剪力值轴力值x向位移BEAM18941.5741.40194000.58 BEAM442.4742.25195000.51从上图及表一可以看出，对该空腹钢桁架模型有限元模型进行静力分析有以下结论：图1.7a BEAM4/189模型振型图（一阶）图1.7b BEAM4/189模型振型图（二阶）图1.8a BEAM4/189模型振型图（三阶）图1.8b BEAM4/189模型振型图（四阶）以上两种模型约束了所有节点平面外的平动自由度，支撑处均为简支梁支撑形式。

由上述结果可以看出，采用三种不同单元的模型振型均相同。

Timoshenko梁的频率低于Eluer梁频率，且振型阶数越高，下降越明显。

附：模态分析命令流如下（BEAM4）：/prep7*do,i,1,15图1.9精细化模型示意图结合上述模型，运用SOLID95单元单独建立了该节点的有限元模型如下图所示，在边界型心处施加位移荷载，并通过建立MPC刚性区域的方法，将节点位移传递到模型边界截面上，从而模拟节点的受力状态。

同时，施加Y轴正向的重力加速度，模拟节点的重力行为。

图1.10节点模型示意图节点处施加位移命令流如下，其中ux,uy,uz,rotx,roty,rotz后的数值为从整体结构静力计算中提取的节点处的位移：d,2,uz,0d,2,rotx,0d,2,roty,0d,2,rotz,-0.59848E-02d,3,ux,0.38562E-02d,3,uy,-0.12243E-01d,3,uz,0图1.11a BEAM189+SOLID95模型弯矩图图1.11b BEAM189模型弯矩图图1.12a BEAM189+SOLID95模型剪力图图1.12b BEAM189剪力模型图图1.13a BEAM189+SOLID95模型轴力图图1.13b BEAM189模型轴力图由上图可以看出，对拥有节点细部模型钢桁架进行静力计算后，得到的结果与使用纯梁单元的模型计算结果十分接近，这说明精细化模型较好的模拟了此梁的受力情况，现节点分图1.14节点细部Mises等效应力云图该图显示了整体模型中由SOLID95单元建立的节点，从Mises等效应力云图可以看出，节点大部分区域（蓝色）处应力为0.45MPa，越靠近拐点处应力越大，在节点处出现了应力集中的情况，最大应力达到490MPa。

钢桁架桥的结构设计与分析1、概述钢桁架桥以其跨越能力强、施工速度快、承载能力强、耐久性好普遍应用于铁路桥梁。

长期以来，由于钢材价格高，材料养护费用高，钢桁架桥梁在公路领域应用较少。

近年来，随着我国炼钢水平的提高，国产的钢材品质已经完全能满足结构安全的需要，同时随着钢结构防腐技术的提高，钢结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。

相比较我国当前100m左右中等跨径常用的桥型如连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等结构，钢桁架桥梁虽然建筑成本高，但刨去成本控制的因素，钢桁架桥具有以下的几点优越性：1.建筑高度低，由于钢桁架结构主桁主要由拉杆和压杆构成，对杆件界面的抗弯刚度要求不大，因此钢桁架的建筑高度由横梁控制，在桥梁宽度不是非常大时可极大的降低桥梁建筑高度，尤其适用于对桥梁建筑高度有严格限制的桥梁；2.施工周期短，速度快。

钢桁架施工可在工厂制作杆件，运到现场拼装成桥，可采用顶推和支架拼装等方法，这使它在很多工期较紧的工程（如重要道路的桥梁改建）和跨越重要道路的跨线桥上成为桥型首选之一；3.随着钢结构防腐技术的提高，钢桁架桥的耐久性大为提高，同时钢材作为延性材料，结构安全性较混凝土桥梁高。

正因为钢桁架桥梁的这几方面的优点，桁架桥梁成为特定条件下的经济而合理的桥型选择。

2、结构设计公路桥位于江苏省境内，正交跨越京杭大运河，河口宽95m，通航净空要求90x7m，桥梁主跨采用97m，由于桥梁中心至桥头平交处距离仅140余米，若采用其他结构纵坡将达到5%以上，经综合考虑，主桥采用97m下承式钢桁架结构。

2.1主桁主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系，节间长度5.35m，主桁高度8m，高跨比为1/12.04。

两片主桁中心距为8.6m，宽跨比为1/11.2，桥面宽度为8m。

图1主桁一般构造图主桁上下弦杆均采用箱形截面，截面宽度500mm，高度均为540mm，板厚20～24mm，工厂焊接，在工地通过高强度螺栓在节点内拼接。

钢桁架桥施工方案一、项目背景钢桁架桥是一种结构稳定、施工方便、耐久性强的桥梁类型。

它由桁架结构组成，采用钢材作为主要材料，具有抗压、抗弯等优势。

本文将介绍钢桁架桥的施工方案，包括桥梁设计、施工过程和施工注意事项等。

二、桥梁设计1. 桥梁类型选择根据实际情况，选择适合的钢桁架桥类型，包括单孔桥、连续梁桥、悬索桥等。

2. 桥梁设计参数确定确定设计参数，包括桥梁的跨度、标准荷载、设计荷载组合等。

根据设计荷载组合，进行结构计算，确定桁架结构的尺寸和数量。

3. 桥墩设计根据桥梁的荷载传递情况和地基条件，设计合适的桥墩。

考虑桥墩的承载能力、稳定性和抗震性。

三、施工过程1. 基础施工进行桥墩基础的施工，包括基坑开挖、土方回填、基础浇筑等。

同时，根据设计要求设置好桥墩的支撑结构，确保施工安全。

2. 桁架制造根据设计图纸，制造桁架构件。

使用合适的钢材进行焊接和热处理，确保桁架的强度和耐久性。

3. 桁架安装将制造好的桁架安装在桥墩上，使用合适的起重设备进行吊装和定位。

安装过程中，保证桁架的平整度和垂直度。

4. 华测施工进行钢桁架桥的桥面铺设、护栏安装、防水处理等工作。

同时，进行桥梁的验收和力学性能测试，确保桥梁的质量和使用安全。

四、施工注意事项1. 安全问题钢桁架桥的施工过程中，必须严格遵守安全操作规范，使用合适的施工设备和个人防护装备，加强施工现场的安全管理。

2. 质量控制严格按照设计图纸和规范要求进行施工，确保桥梁的质量。

加强对桁架结构的焊接、防腐和检查，确保桁架的强度和耐久性。

3. 施工进度控制合理安排施工进度，确保施工质量和工期的要求。

加强施工组织协调，合理调配人力和机械设备。

4. 环保措施施工过程中，采取必要的环保措施，防止污染土壤和水源。

合理利用施工废弃物，做好垃圾分类和处理工作。

本文介绍了钢桁架桥的施工方案，包括桥梁设计、施工过程和施工注意事项等。

钢桁架桥的施工需要严格遵守安全规范，控制施工质量和进度，同时注重环境保护。

钢桁架桥技术方案1. 引言钢桁架桥是一种常见的桥梁结构，具有轻巧、刚性强、施工方便等优点，因此在公路、铁路、人行天桥等场合得到广泛应用。

本文将介绍钢桁架桥的技术方案，包括桥梁材料、结构设计和施工要点等。

2. 桥梁材料选择2.1 钢材钢材是钢桁架桥的主要材料，其优点是强度高、刚性好，并且易于加工。

常见的桥梁钢材有Q235B、Q345B等，其力学性能符合相关标准要求。

在选择钢材时，还应考虑到桥梁的荷载情况和使用寿命，以确定合适的材料和规格。

2.2 锚固材料钢桁架桥端部需要使用锚固材料，以保证桥梁的稳定性和安全性。

常用的锚固材料有耐候钢板、带锚固装置的混凝土墩等，其选用应根据实际情况和设计要求确定。

3. 结构设计钢桁架桥的结构设计是确保桥梁承载能力和稳定性的关键。

以下是一些建议和要点：3.1 主梁设计主梁是钢桁架桥的主要承载构件，其设计应满足桥梁强度和刚度的要求。

主梁通常采用桥梁工程中常见的桁架结构，通过计算和分析确定梁段的尺寸、截面形状和材料型号等参数。

3.2 连接设计连接件是将主梁和支撑点连接在一起的关键部件。

连接件的设计应考虑其承载力和可靠性，常见的连接形式有螺栓连接和焊接连接。

在设计过程中，还需考虑到温度变化和振动等因素对连接性能的影响。

3.3 支撑设计钢桁架桥通常需要设置支撑点来分散和传递荷载，以减小主梁的受力。

支撑设计需要考虑到桥梁的承载能力和结构稳定性，同时还需注意合理布置支撑点的位置和数量。

3.4 桥面设计桥面是钢桁架桥供车辆、行人通行的部分，其设计应满足使用要求和安全性要求。

桥面材料可选用钢板、钢格栅等，其类型和厚度应根据实际使用情况确定。

4. 施工要点4.1 基础施工钢桁架桥的基础施工包括地基处理和基础建设两部分。

地基处理是为了确保桥梁基础的稳固和承载能力，通常包括拓宽、加固和排水等工作。

基础建设是指在地基上进行桥墩和锚固设施的施工，其中桥墩的建设应符合设计要求，并考虑到施工工艺和材料的选择。