钢桥构造认识
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钢桥的主要结构形式与受力特点解析钢桥是一种由钢材构成的桥梁结构,具有优良的抗压、抗弯和抗剪能力。
钢桥主要由桥墩、桥台、上部构造和桥面铺装组成。
一、梁桥梁桥是由梁体和支座构成的桥梁结构,梁体可以是钢箱梁、钢板梁、钢梁等。
梁桥主要通过梁体来承担和传递车辆荷载,支座则起到固定和传递力的作用。
梁桥的受力特点如下:1.梁体受到车辆荷载的作用,呈现出弯曲变形和受力集中的特点。
因此,梁桥的梁体需要具有足够的强度和刚度,以承受荷载并保证桥梁结构的安全。
2.梁体的上表面受到压力作用,下表面受到拉力作用。
压力和拉力的分布是不均匀的,最大值出现在梁的中间位置。
因此,在设计梁桥时,需要根据桥梁的跨度、荷载情况和结构形式来选择合适的梁体截面形式和尺寸,以保证梁体的强度和稳定性。
3.梁桥的支座起到传递力的作用,必须能够固定梁体并承受荷载。
支座一般采用橡胶支座、钢骨橡胶支座等,以保证梁体的稳定和变形控制。
二、拱桥拱桥是由弧形的拱体和支座构成的桥梁结构,拱体可以是单孔、连续、等高或变高的。
拱桥主要通过拱体将车辆荷载分散到桥墩和地基上,以承担和传递荷载。
拱桥的受力特点如下:1.拱体在受到荷载作用下,呈现出弯矩和弯曲变形的特点。
拱桥的受力是通过弧形拱体来承担和传递荷载,拱体的下表面受到压力作用,上表面受到拉力作用。
因此,拱桥的拱体需要具备足够的强度和刚度,以保证桥梁的安全。
2.拱桥的支座主要起到支持和传递力的作用,保证拱体的稳定。
支座一般采用橡胶支座、钢骨橡胶支座等,以控制拱体的沉降和变形。
3.拱桥的荷载分布比较均匀,荷载作用在拱体和桥台上。
拱桥的桥台承受的荷载相对较小,但需具备足够的刚度和稳定性,以保证桥台的安全。
综上所述,钢桥的主要结构形式可以是梁桥和拱桥,并且具有相应的受力特点。
梁桥主要通过梁体承担荷载,具有弯曲变形和受力集中的特点;拱桥主要通过拱体将荷载分散到桥墩和地基上,具有弯矩和弯曲变形的特点。
在设计钢桥时,需要根据桥梁的跨度、荷载情况和结构形式来选择合适的结构形式和梁体、拱体截面形式和尺寸,以保证钢桥的强度、稳定性和安全性。
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。
钢桁桥认识
一、钢桁桥中的构件名称
1、主桁:包括上弦(有拱时称上拱肋)、下弦(在拱肋下方的成为系梁)、下拱肋、腹杆(分为直腹杆与斜腹杆)。
2、平联:主桁与主桁之间的水平方向用平联连接。
一般位于上拱肋及下拱肋处。
3、横联:主桁之间的竖向连接,一般位于直腹杆处,边支座的斜腹杆处设臵桥门架。
4、节点:杆件与杆件相连接的地方成为节点,其中有斜腹杆连接的称为大节点,否则称为小节点。
节点中用节点板来连接杆件,其连接方式分为拼接与焊接。
一般杆件与节点板之间采用拼接,即用螺栓连接,其他构件(如弦杆隔板、平联接头等)与节点板之间采用焊接。
二、节点图
节点图的组成大体包括以下几个方面:轴线、节点板、杆件、连接部位以及各种构件。
下面主要从这几个方面来总结节点图中的尺寸来源或要求
1、轴线
节点图中的主要轴线包括立面图及平面图。
立面图轴线未考虑预拱度的影响,可根据结构总图中的立面图确定;而平面图中的腹杆轴线需要考虑杆件弯折与预拱度两方面的影响,杆件弯折后产生的偏移可通过立面图计算出来,预拱度可查看预拱度图,然后通过计算得到偏移后的腹杆轴线位臵。
2、节点板
影响节点板尺寸的因素主要有:强度要求、与之连接的杆件尺寸要求、连接要求等。
节点板的设计步骤为:a、确定交汇于节点的各杆件的截面中心线;b、画出弦杆、竖杆及斜杆的外轮廓,保证节点板边缘之杆件外侧的距离要求;c、布臵斜杆及竖杆的连接螺栓,画出节点板的外轮廓线,保证最外侧螺栓距弦杆有一定距离;d、调整节点板至规划形状。
3、杆件尺寸
东平桥中的预拱度通过杆件的伸缩来实现,因此确定杆件的长度时应注意伸缩量;同时,腹杆的长度应为螺栓间距的整数倍,这样方便螺栓孔的制作。
4、连接尺寸
a、连接缝:东平桥中连接缝的宽度都为20mm,如何确定的不清楚。
b、螺栓:为了使螺栓受力均匀,应使螺栓群的重心布臵在杆件截面的重心轴上;螺栓的规格及数量由计算与杆件截面宽度共同决定,螺栓孔的间距应大于螺栓孔直径的三倍;当两根杆件的距离太近,造成螺栓群会冲突时,可以减少一根杆件上的螺栓数量来避免冲突。
c、拼接板:拼接板的长宽均应从最外侧螺栓孔向外延伸1/2的螺栓孔间距(大于螺栓孔径的1.5倍),但对于内壁的拼接板要注意避开加劲板,距加劲板的距离一般为螺栓间距的一半,厚度如何确定不清楚;
d、填板:填板厚度为节点板与杆件厚度的差值,长宽根据拼接板尺寸确定,并且只在厚度较小的一边有。
e、竖杆连接板:因为直腹杆是箱型截面,与节点板采用拼接方式连接,竖杆连接板有两块,位于两块节点板之间,宽度即为节点板间距,用来与直腹杆左右截面拼接。
竖向长度根据焊缝强度来确定,并应保证不与弦杆底板相碰。
5、其他构件尺寸
a、弦杆隔板:分为端隔板、中间隔板以及节点隔板,尺寸由弦杆截面尺寸确定,隔板作用是保证箱型弦杆的局部稳定性,其间距不应大于3m。
端隔板其周边均与箱型截面焊接,防止外界潮气侵入杆件内部引起钢材锈蚀,中间隔板在加劲肋处空出的尺寸不知道怎么确定。
b、平联接头:位于节点板外侧,尺寸由计算得到,平联接头共有上下两块,其间距由。
纵联截面高度确定
c、横联接头:位于下侧平联接头下方,尺寸由计算得到,横联接头共有左右两块,其间距由横联截面宽度决定。
d、平联接头加劲板:位于两片平联接头之间,竖向长度即平连接头的间距,横向长度400mm,不知道如何确定。
e、横梁、横肋:位于主桁的下弦杆之间,横梁位于节点处,横肋位于弦杆处。
间距如何确定的不知道。
其形状为倒T行,腹板高度即为桥面板与底板之间的高度,其他尺寸应为计算所得。
f、桥面板纵肋:位于桥面板下,与横梁及横肋想交。
6、细部构造
a、在箱型截面拼接的地方为了方便拧螺栓,一般都留有手孔。
b、斜腹杆与节点板连接一般采用插入式,腹杆的腹板上开有V型的口。
c、节点板一般比弦杆腹板要厚,其尺寸改变有一定的坡度。
d、平联接头在端部需做打磨处理,防止局部应力集中现象。
三、纵联图
纵向平联图中需要注意部分大体如下:
1、轴线
1.因为预拱度以及弯折度均不影响平联尺寸,因此平联图中的
轴线未考虑预拱度和弯折度的影响,而是根据相关的弦杆长
度及桥的横向尺寸来确定的;由于中主桁两边的平联构造是
一样的,所以图中只画一边的纵向平联图。
2、连接
纵向平联中杆件与节点板都采用拼接连接,连接缝宽度10mm;螺栓及拼接板的尺寸原则同节点图中一样;
在斜杆交汇处,保证一根斜杆穿过节点板,与节点板用螺栓连接,
另一根杆件分为两段,分别插入节点板,用螺栓连接。
交汇处节点板尺寸应保证所有最外侧
3、横撑的螺栓距板边缘尺寸不小于最小螺栓间距的一半。
如果杆件是箱型截面,在拼接处应注意留有手洞。
横撑长度等于边桁与主桁中心线距离减去弦杆、节点板以及连接缝长度。
由于横撑的下翼缘连有两块板,用来与横联接头连接,因此下翼缘的有板的地方需要加宽,且宽度是以一定的坡度改变的。
宽度以及坡度要求不清楚;
在下翼缘加宽的部分横撑中的隔板也相应加宽,即在隔板两侧各增加一块加劲板,厚度与隔板相同。
4、斜杆
斜杆长度应为螺栓间距的整数倍。
四、横联图
横联包括横联以及桥门架,桥门架设在边支座处,其他每个节间均设臵横联。
横联高度确定原则不清楚。
1、横联的轴线,杆件尺寸确定原则均与纵联一样。
斜杆交汇处的连接原则同样与纵联中相同。
2、当杆件与节点板内高相同时采用插入式连接,如果杆件高度大于节点板内高,在采用拼接;节点板如果不是焊接在其他杆件上,则与杆件上的连接板通过单排螺栓连接。
此时节点板的内高应包厚含连接板的度。
3、横联与纵联共用的横撑只在一张图中显示,另一张图中不再重复画。
4、横撑下面的平联接头尺寸与节点图中不一致,不清楚原因。
五、桥面系
桥面系组成部分有:桥面板、纵梁、纵肋、U肋、横梁、横肋等。
绘图时根据划分的桥面板为依据,不同的桥面板分别绘制桥面图。
1、桥面板
桥面板大体分为两类,一类为节点处的桥面板,一类为节点间的桥面板,两者横向尺寸相同,纵向不同。
根据客运专线的不同两者又分别分为两类。
桥面板在横向从对称中心线向两边均有2%的坡度,以便于排水。
2、横梁、横肋
横梁位于节点所在的桥面板处,两根衡量之间设臵三根横肋,两者均为倒T型,由腹板和翼板组成。
在腹板与纵向板肋交汇处开洞,洞口具体尺寸制定标准不清楚。
在腹板两侧均设有加劲板,加劲板的尺寸与间距要求未知。
横梁或横肋的腹板与翼板与主桁分别采用螺栓连接,方式为拼接。
3、纵梁
每条铁路中心线两侧各布臵一道纵梁,因此全桥共有8道主梁。
纵梁也为倒T型,由腹板和翼板组成,翼板下还有横撑,横撑位于横梁或横肋腹板两侧。
不同桥面板下的纵梁腹板与翼板均采用拼接连接。
4、U肋
U肋高度小于纵梁,数量较多,每根U肋的两端均设臵端封板,相邻桥面板下的U肋也采用拼接,其拼接处的U肋底面开有手洞。
5、板肋
与主桁相连的桥面板处以及对称中心线处分别设臵板肋,板肋高度小于U肋,相邻板肋同样采用拼接连接。