高速铁路钢桁梁桥正交异性整体钢桥面板有效宽度的计算原则

高速铁路跨度132 m钢桁梁正交异性板桥面系横肋开孔处应力分析方桂芬【摘要】In order to ensure the integrity of the orthotropic steel deck system, longitudinal beam and longitudinal rib usually cross transverse beams and ribs continuously, and transverse beams or ribs need to cut holes at the cross point. Stress near the transverse beams or ribs is very complex due to the stress in and out of the plane, where the weak link exists in the deck system. The reasonable structure treatment and hole shape can improve the stress concentration of this area so as to optimize the design of the bridge deck and prolong the service life of the bridge deck system. The finite element analysis shows the characteristics and influencing factors of the joint place and quantifies the influence of the hole shape.%为了保证正交异性板的整体性，纵梁、纵肋通常连续通过横梁、横肋，横梁(肋)在相交处需相应开孔。

高速铁路系杆拱桥正交异性钢桥面构造研究关键词:整体钢桥面;U肋;AASTHO规范;小隔板;应力分布1 正交异性钢桥面发展在20世纪30年代,随着焊接的运用,人们开始在开启桥和轻便桥梁中使用钢板作为桥面,并在钢纵梁上翼缘边缘和钢面板之间用角焊缝相连,这样,一部分钢面板当作钢纵梁的上翼缘。

正交异性钢桥面最初的结构形式也起源于此。

二战时,桥梁损害严重,钢产量紧张,技术工艺较低,从而节约钢材的正交异性钢桥面桥梁得到发展。

从1950年至1970年,以正交异性板作为主梁上翼缘的钢梁桥大量出现,西德在Mannheim复建的Kurpfalz钢桥跨度56m 75m 56m,该桥是世界上第一座明确使用正交异性刚桥面板的实腹钢箱梁桥。

20世纪后期,正交异性整体钢桥面自重、养护方便、建筑空间小的优势逐渐体现出来, 而整体钢桥面已经成为大中跨桥梁的常用形式。

2 高速铁路系杆拱桥福厦铁路福州至厦门线位于我国东南沿海境内,线路多处跨越福厦高速公路,其中木兰溪特大桥和丘后特大桥采用128m钢箱梁系杆拱,主拱采用二次抛物线,桥面采用小纵梁多横梁正交异性钢桥面,钢桥面板厚16mm,下设4根倒T型纵梁,12道梯形纵肋和16道板肋;拱脚附近设两根端横梁,系梁与吊杆连接处共设13根主横梁,每个节间3根次横梁,全桥共52根次横梁,间距为2.25m。

桥面钢板上设防腐层、防水层及保护层,其上铺道碴。

很多文献指出纵肋与横梁连接位置是高速铁路系杆拱桥应力集中较严重的部位。

欧洲规范钢结构部分对于特殊结构细部如加劲肋要求细致:1、加劲肋应是连续的穿过横梁腹板中的切口处;2、加劲肋底部周围应有帽孔3、焊接质量严格。

同济大学对正交异性桥面板疲劳研究较早,试验主要针对以下部位进行:1、面板与纵肋的连接;1、纵肋与横梁的连接;3、纵肋的对接。

为了改善纵肋与横梁连接部位应力集中,提高结构疲劳寿命,AASHTO规范对U肋与横梁的连接构造提出一些建议,并且建议利用有限元方法进行构造分析和疲劳计算。

钢桥桥面板有效宽度计算题
（最新版）
目录
1.钢桥桥面板的有效工作宽度的概念
2.钢桥桥面板有效宽度的计算方法
3.钢桥桥面板有效宽度的影响因素
4.桥梁规范对桥面板荷载横向分布宽度的规定
正文
钢桥桥面板的有效工作宽度是指在局部分布荷载作用下，不仅直接承压部分（例如宽度为 a1）的板带参加工作，与其相邻的部分板带也会分担一部分荷载共同参与工作。

因此，在钢桥桥面板的计算中，就需要确定所谓板的有效工作宽度，或称荷载的有效分布宽度。

钢桥桥面板有效宽度的计算方法主要取决于板的支撑条件、荷载性质和荷载位置。

在桥梁规范中，对桥面板荷载横向分布宽度有详细的规定。

整体单向板在跨中、荷载在板的支承处、荷载靠近板的支承处时，其横向分布宽度均有不同的规定。

而对于悬臂板，其横向分布宽度接近于 2 倍悬臂长度，也就是说，可近似地按 45 度角向悬臂板支承处分布。

钢桥桥面板有效宽度的影响因素主要包括板的支撑条件、荷载性质、荷载位置以及桥梁规范的要求。

在实际工程中，需要根据具体的桥梁结构和设计要求，综合考虑这些因素，确定合适的桥面板有效宽度，以确保桥梁的安全和稳定。

综上所述，钢桥桥面板的有效工作宽度是计算桥梁荷载分布的重要参数，其确定需要考虑多种因素，包括板的支撑条件、荷载性质、荷载位置以及桥梁规范的要求。

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钢桁梁正交异性板桥面施工工艺作业指导书7.6.1 工艺概述本施工工艺适用于钢桁梁正交异性板桥面施工。

7.6.2 作业内容钢桁梁正交异性板桥面施工主要包括桥面板焊接和桥面板安装。

7.6.3 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）《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）《铁路钢桥保护涂装》（TB/T1527-2004）7.6.4 工艺流程图桥面板架设采用桥面系同步安装方案施工。

板桁组合桥面板焊接桥面板安装7.6.5 工艺步骤及质量控制一、板桁组合桥面板焊接板桁组合桥面板焊接采用单面焊双面成型工艺保证焊缝熔透。

桥面板焊缝下部采用CO2 气体保护电弧焊打底，上部采用埋弧焊。

桥面板横向焊缝应顺桥向打磨匀顺，纵向焊缝应横桥向打磨匀顺。

焊接工艺需符合设计要求，坡口熔透焊应按规范的要求进行无损检查。

二、桥面板安装桥面板安装应在本节间主桁杆件安装完毕后进行，安装时应在连接接头上打入40%的冲钉，穿60%的高强度螺栓并初拧，逐步用高强度螺栓换下所有的冲钉并初拧，待焊缝施焊完毕后，再将所有的高强度螺栓终拧。

桥面板安装后纵向焊缝在下一个节间钢梁安装时焊完，横向焊缝可适当滞后1～2 个节间施焊。

有运输道的桥面板纵横缝的焊接，在下一个节间钢梁安装时必须焊完。

最前端桥面板应先连接纵梁（肋）、横梁（肋）的螺栓，之后再进行焊接。

三、桥面板安装注意事项：⑴焊接工作环境湿度应小于80%，焊接低合金钢的环境温度不应低于5℃。

焊接过程中，注意焊接部位需要挡风。

⑵安装桥面板时，不得碰撞钢梁杆件。

⑶桥面板施焊期间，尽量减少作用其上的动荷载。

⑷桥面剪力钉和道砟槽的施工，应分别从各墩顶开始，向跨中方向施工。

双幅桥面施工应同步进行。

⑸道砟槽施工原则上应该在钢梁合龙后主结构（含平联杆件）全部安装完毕，吊索完全放松，结构处于一期恒载作用下施工。

高速铁路正交异性整体钢桥面结构形式、受力性能和设计计算方法研究的开题报告一、研究背景和意义随着我国高速铁路建设的快速发展，铁路桥梁的安全性和经济性要求越来越高。

为了更好地实现铁路运输的快速、便捷和安全，钢桥面结构被广泛使用。

对于高速铁路来说，钢桥面结构是一种理想的选择，因为它具有较高的承载能力、较高的刚度和较好的耐久性。

在目前的钢桥面结构研究中，正交异性整体钢桥面结构形式是一种受到广泛关注的结构形式。

这种结构形式有许多独特的特点，如具有较优的结构刚度、较佳的结构稳定性和较好的减震能力等。

然而，在实际应用中，由于正交异性整体钢桥面结构的结构形式较为复杂，其受力性能和设计计算方法的研究还需要进一步深入。

因此，本研究将系统地研究正交异性整体钢桥面结构的形式、受力特点和设计计算方法，为该结构的应用和推广提供理论支持和技术保障，同时也为钢桥面结构的应用和发展做出贡献。

二、研究内容和方法本研究的主要内容包括以下三个方面：1. 正交异性整体钢桥面结构形式的研究。

本研究将对正交异性整体钢桥面结构的结构形式和构造方式进行分析和探讨，并剖析其优缺点及适用范围，以便更好地理解和应用该结构形式。

2. 正交异性整体钢桥面结构的受力特点研究。

本研究将对正交异性整体钢桥面结构的受力特点进行系统的分析和研究，包括桥面板、梁、剪力墙等部分的受力性能及其变形特点等。

3. 正交异性整体钢桥面结构的设计计算方法研究。

本研究将在前两个方面的基础上，结合我国当前的设计规范和相关国际标准，对正交异性整体钢桥面结构的设计计算方法进行分析和探讨，以便更好地指导该结构形式的工程实践。

本研究将采用文献综述、理论分析和数值模拟等方法进行研究。

三、拟解决的问题和预期成果本研究将主要解决以下问题：1. 正交异性整体钢桥面结构形式的研究，包括该结构形式的构造特点、优缺点和适用范围等。

2. 正交异性整体钢桥面结构的受力特点研究，包括该结构的受力特性和变形特点等。

正交异性钢桥面板大跨度简支钢桁梁桥设计研究胡步毛【摘要】兰渝铁路新井口嘉陵江双线特大桥位于重庆市井口镇，该桥跨越既有渝怀铁路和襄渝铁路，受线路交角及桥下净空限制而采用128 m下承式简支钢桁梁。

文章主要介绍了主桁结构形式、正交异性钢桥面系结构特点和施工方案；建立了平面简化计算模型和空间整体计算模型，对比分析了主桁杆件的受力情况、结构变形情况和桥面系的受力特点，探讨了正交异性钢桥面板有效宽度的计算方法。

并通过研究，对于整体正交异性钢桥面板的钢桁梁桥，可采用平面模型进行快速计算，其精度可基本满足初步设计要求，进一步考虑正交异性钢桥面板有效宽度后，采用平面计算模型可得到更为准确的结果。

%The new Jialing River Bridge on Lanzhou-Chongqing railway is located in Chongqing Jingkou Town, the bridge spans both the Chongqing-Huaihua railway and Xiangyang-Chongqing railway. Limited by line angle and bridge clear-ance, it uses a 128 m simply-supported steel truss girder bridge. This article describes the main form of truss structure, the structural features of orthotropic steel deck and construction programs;establishes a plane finite element model and a three-dimensional finite element model. It also comparatively analyzes the forces, the structure deformation and mechan-ical characteristics of the orthotropic steel deck, discusses the calculation method of effective width of orthotropic steel deck. For steel truss girder bridge with orthotropic steel deck, the aecuracy of the result calculated with graphic model can basically satisfy the demand in the preliminarydesign. After we take the valid width of steel deck, accurate results can be obtained by using the plane model.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】6页(P75-79,90)【关键词】正交异性钢桥面板;简支钢桁梁桥;计算模型【作者】胡步毛【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司，成都610031【正文语种】中文【中图分类】U442.5+3随着我国铁路事业的发展, 钢桥被广泛应用于铁路建设中，其中下承式简支钢桁梁桥以其跨越能力较大、自重小、建筑高度低等优点，特别适合于线路需要跨越道路及净空受限的地方。