现代钢桥--钢桥的材料

第一章绪论1.公路钢桥技术的发展趋势主要有那几点?(1)大跨度钢桥将向更长、更大、更柔的方向发展。

(2)轻质高性能、耐久新型钢材品种的研制开发和应用。

(3)大型下厂化高精度制造钢桥节段和大型施工设备的整体化安装将成为钢桥施工方法的上流(4)公路钢桥设计和营建能力达到国际先进水平。

2.钢桥根据主要承重结构的受力体系可以分为哪几类桥? 各类桥的主要受力特点？钢桥根据土要承重结构的受力体系可以分为:梁式桥，拱桥，刚构桥，斜拉桥，悬索桥和混合体系桥梁。

3.钢桥的主要优缺点;1优点1高强匀质材料，钢材是一种抗拉、抗压、抗剪强度高的匀质材料，承受拉、压、弯、剪均可。

并且与混凝土等材料相比自重小(通常用重量强度比来表示两种材料在结构意义上的相对轻 )，所以钢桥具有很大的跨越能力。

桥梁跨度非常大、荷载非常重，采用别的材料来造桥将遇到困难时，一般采用钢桥。

钢材可加工性能好，可用于复杂桥型和景观桥。

2钢桥的构件最适合用工业化方法来制造，便于运输，便于无支架施工，工地的安装速度也快口因此，钢桥的施工期限较短。

3韧性、延性好，可提高抗震性能口4钢桥在受到破坏后，易于修复和更换。

5旧桥可同收，资源可再利用，有利于环保。

2.缺点钢材的主要缺点是易于腐蚀，需要经常检查和按期油漆。

铁路钢桥行车时噪声与振动均比较大。

4.简述钢桥的结构与受力特点;5.影响钢桥疲劳的主要因素有哪些，设计时应注意什么？影响钢桥疲劳的主要因索有:钢材品质、荷载性质、应力状态、连接的构造与方法、构造细节等。

钢桥的设计必须选用有足够韧性的钢材，尽可能避免应力集中和容易出现疲劳的构造细节、连接构造与方法。

结构在其传力途径中的截面变化的缓急程度是影响应力集中的主要因素，钢桥设计中应该避免截面的急剧变化。

如T形连接中尽可能设置曲线过渡段，避免出现隅角。

6.国内外钢桥设计主要采用的两种设计方法?我国现行公路钢桥设计规范采用哪种，并简述其优缺点:国内外钢桥设计主要采用容许应力法和半概率极限状态设计法两种。

大跨径钢桥面铺装材料选择与应用一、引言近年来，随着我国城市化进程的不断加快，交通基础设施建设也得到了大力推进。

大跨径钢桥因其结构简单、施工方便和经济实用等特点，被广泛应用于城市轻轨、高速公路和城市快速路等场合。

然而，钢桥面铺装材料的选择和应用，直接关系到桥面的使用寿命和安全性能，因此，必须认真研究和选择适合的铺装材料。

二、大跨径钢桥面铺装材料分类1. 沥青混凝土沥青混凝土是一种以沥青为主要粘结材料，通过与骨料混合而形成的混凝土。

其优点是施工方便，能够适应各种复杂的桥面形状，表面平整度高，防水性好。

但是，沥青混凝土的耐久性和抗裂性较差，易受温度、紫外线等环境因素的影响。

2. 水泥混凝土水泥混凝土是一种以水泥为主要粘结材料，通过与骨料混合而形成的混凝土。

其优点是强度高，耐久性好，不易收缩，抗裂性强。

但是，水泥混凝土的施工难度较大，需要在桥面上做大面积的钢筋加固，同时表面平整度不如沥青混凝土。

3. 聚氨酯弹性体聚氨酯弹性体是一种具有高弹性、高强度、高耐久性的铺装材料。

其优点是能适应各种桥面形状，表面平整度高，耐久性好，具有较好的防滑性能。

但是，聚氨酯弹性体价格较高，施工难度也较大。

三、大跨径钢桥面铺装材料选择原则1. 结构可靠性原则：铺装材料的选择必须满足大跨径钢桥的承载能力和使用寿命要求。

2. 安全性原则：铺装材料的选择必须考虑桥面的防滑性能，确保车辆行驶安全。

3. 经济性原则：铺装材料的选择必须综合考虑建设成本和运维成本。

四、大跨径钢桥面铺装材料应用案例以北京市轨道交通8号线为例，其大跨径钢桥面采用了聚氨酯弹性体材料。

该材料施工方便，能够适应各种桥面形状，表面平整度高，能够有效防止车辆打滑，提高行车安全性。

同时，聚氨酯弹性体具有高弹性、高强度、高耐久性等优点，长期使用不易变形、开裂，能够保证桥面的使用寿命和经济效益。

五、总结大跨径钢桥面铺装材料的选择和应用，直接关系到桥面的使用寿命和安全性能。

在选择铺装材料时，需要根据钢桥的承载能力和使用寿命要求、安全性要求和经济性要求等综合因素进行考虑，选择合适的铺装材料。

1.冷弯性能是指钢材在常温下加工产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。

2.韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，也即钢材抵抗冲击荷载的能力。

3.可焊性是指采用一般焊接工艺就可完成合格焊缝的性能。

4.在连续反复荷载的作用下，即使应力低于抗拉强度，甚至低于屈服强度，钢材也会发生破坏，这种现象称为钢材的疲劳。

5.冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切等冷加工过程使钢材产生很大塑性变形时，提高了钢材的屈服强度，但却降低了塑性、韧性，这种现象称为冷作硬化〔或应变硬化〕。

6.在高温时熔化于铁中的少量氮和碳，随着时间的增长逐渐从铁中析出，形成氮化物和碳化物微粒，散布在晶粒的滑动面上，阻碍滑移，遏制纯铁体的塑性变形开展，从而使钢材的强度提高，塑性和韧性下降。

这种现象称为时效硬化，又称老化。

7.应变时效是应变硬化和时效硬化的复合作用。

8.当温度降至某一数值时,钢材的冲击韧性突然降低，试件断口呈现脆性破坏特征，这种现象称作低温冷脆现象。

9.在钢构造中，经常不可防止地有孔洞、槽口、凹角、裂缝、厚度或形状变化等，这时构件截面上的应力不再保持均匀分布，而在某些点上产生局部顶峰应力，在另外一些点上那么应力达不到净截面的平均应力，形成应力集中现象。

：指利用焊条或焊丝及焊件间产生的电弧热将金属加热并融化的焊接方式。

：在对接接头中如果左右被连接钢材的截面完全一样，通常称为拼接。

：应力方向垂直于焊缝轴线时的焊缝。

：应力方向平行于焊缝轴线时的焊缝。

：温度应力在焊接过程中随时间和温度不断变化。

：焊接应力较高的部位将到达钢材屈服强度而发生塑性变形，因而钢材冷却后将有残存于焊件的应力。

7.高温回火：加热到600-650保持一段时间恒温后缓慢冷却。

8.孔前传力：每个螺栓所传内力的一般是在该螺栓孔中心线以前的。

：接头的设计承载力能够满足杆件实际承受的荷载大小的要求即可的一种设计方法。

：接头的设计承载力能够满足杆件实11.综合承载力设计法：既不使得接头承载力降低过多，又不过分追求接头承载力的一种设计方法。

金钢桥的组成成分及作用
金刚桥是一种由钢材构成的桥梁，它的主要组成成分是：
1. 桥面：桥面是桥身上行车的道路部分，通常由混凝土、钢板、木材等材料构成。

桥面的作用是承载车辆行驶的重量，并提供行车的平坦路面。

2. 主梁：主梁是金刚桥承载桥面荷载的主要组成部分，通常由钢材制成。

主梁的作用是将桥面的荷载传递到桥墩上，并通过桥墩将荷载分散到地基上，确保桥梁的稳定性和安全性。

3. 桥墩：桥墩是桥梁的支撑结构，通常由混凝土或钢材构成。

桥墩的作用是支撑主梁和桥面，承受桥面荷载，并将荷载传递到地基上。

4. 锚固系统：锚固系统用于固定主梁和桥墩，确保桥梁的整体稳定性。

锚固系统通常由锚具和锚杆组成，通过将锚杆固定在主梁和桥墩上，将力传递到地基上。

5. 支撑系统：支撑系统用于增加桥梁的稳定性和承载能力。

支撑系统通常由斜撑、悬挂杆等构件组成，通过将主梁和桥墩连接起来，增加桥梁的刚度和承载能力。

金刚桥的作用主要有：
1. 通行功能：金刚桥是人车通行的重要通道，通过金刚桥可以便捷地实现两岸之间的交通连接，提高交通效率。

2. 承载功能：金刚桥的主要作用是承载车辆行驶的重量，通过合理的设计和选材，保证金刚桥能够承受车辆荷载的同时保持稳定性和安全性。

3. 铺设功能：金刚桥的桥面部分提供平坦的行车路面，确保车辆可以平稳行驶，减少摩擦和磨损。

4. 支撑功能：金刚桥的支撑系统能够增加桥梁的稳定性和承载能力，确保桥梁在荷载作用下不发生过度变形和破坏。

5. 过渡功能：金刚桥可以连接两个地理位置不同的区域，使人们能够跨越河流、山谷等自然障碍物，实现便捷的交通和交流。

上海现代化钢桥面铺装设计标准
上海现代化钢桥面铺装设计标准主要包括以下内容：
1. 钢桥面材料选择：钢桥面铺装应采用耐磨、防滑、耐久、防腐蚀等性能良好的材料，常用的有耐磨钢板、沥青铺装、混凝土铺装等。

2. 钢桥面铺装设计：钢桥面铺装设计应充分考虑桥梁的结构特点以及交通流量、荷载等因素。

设计时需确保铺装层与桥梁结构的稳定性和相互协调性。

3. 铺装层施工：钢桥面铺装层的施工工艺应符合相关技术规范，包括清理桥面、修补损坏部位、预处理、铺装和养护等工序。

施工过程中需严格控制施工温度、湿度等环境因素，确保施工质量。

4. 防滑措施：钢桥面铺装应采取有效的防滑措施，以确保车辆和行人在桥面行走时具有良好的防滑性能，降低事故发生的风险。

5. 维护与养护：钢桥面铺装的维护与养护应定期进行，主要包括铺装层损坏的修补、清理杂物、疏通排水系统、防止腐蚀等。

同时，还需监测铺装层的性能变化，及时采取措施防止铺装层的老化和损坏。

总结：上海现代化钢桥面铺装设计标准主要包括材料选择、设计、施工、防滑措施以及维护与养护等方面的要求，旨在确保
钢桥面铺装的质量和安全性，提升交通运输的效能和安全性。

这些标准的制定和执行对于上海现代化交通体系的发展具有积极意义。

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。

课程结业论文指导老师：学生：学号：班级：一、概述钢桥：(gang qiao) steel bridge钢桥指一座桥梁上部结构的主要承重部分用钢材制成。

钢桥的主要优点是：能够实现工业化制造和拼装；上、下部结构可以同时施工，加快了施工进度；钢材匀质、构件轻型，利于悬臂施工；高强度利于跨越很大跨度，节省下部结构的施工时间与费用。

钢桥的主要缺点是：在大气作用下受侵蚀，易生锈，要经常除锈和油漆，养护费用较混凝土桥大；建桥一次性投资成本高。

一般钢材的防锈蚀，需要经常除锈、油漆，费钱费时。

而不需要油漆的耐候钢的表面会形成氧化铁薄膜以抗锈蚀，例如美国的A242及A588号钢，日本的JISG3114等等。

钢桥的分类常见的钢桥结构型式有：梁桥（I型板梁、桁梁、箱梁）拱桥（系杆拱，箱形拱、桁架拱）索桥（悬索桥和斜拉桥）大跨径公路钢桥主要是悬索桥和斜拉桥；铁路钢桥多为桁梁桥和桁架拱桥。

按造桥方法，钢桥可分为：铆接桥(工厂制造和工地拼接均为铆接)栓焊桥(工厂制造为焊接，工地拼接为高强度螺栓连接)全焊桥(工厂制造和工地拼接均为焊接)栓焊桥和全焊桥统称为焊接桥钢桁架桥Steel Truss Beam Bridge s钢桁架是世界上应用广泛最为流行的一种结构。

它具有结构简单、运输方便、架设快速、分解容易等特点，同时具备承载能力大、结构刚性强、疲劳寿命长等优点。

它能根据可选择的桥梁跨径、组合成各种类型和各种用途的临时桥、应急桥和固定桥。

在工程及桥梁施工中利用桁架组装导梁、拱架、塔柱、龙门吊架、架桥机等。

钢箱梁桥Steel box Beam Bridges钢箱形梁是随着高强度钢和焊接技术在桥梁上的应用以及薄壁结构计算理论的发展，于20世纪50年代以来发展起来的。

钢箱形梁在一定跨度范围内比其他类型的梁式桥节省钢材可达10％～20％；抗扭刚度和横向刚度较大；安装、制造及养护较简易，因而采用较多。

钢箱形梁的截面形式有矩形及梯形两类。

箱形梁是闭口的薄壁结构，其应力及应变按薄壁结构理论计算。

浅谈钢桥面铺装材料特点分析摘要：随着我国国民经济的快速发展，大跨径正交异性钢桥的建设越来越多，现在国内采用的钢桥面铺装材料主要有以下三种，即双层沥青玛蹄脂碎石（SMA）、浇注式沥青混凝土、环氧沥青混凝土。

本文通过对采用这三种材料的钢桥面铺装进行对比分析研究，总结出不同铺装结构的优、缺点，最终寻求适合各种条件的钢桥面铺装方式。

关键字：钢桥面铺装施工技术1、环氧沥青混凝土环氧沥青混凝土具有强度高、刚度大,优良的耐疲劳性能、水稳定性及良好的抗腐蚀性等特点（其中有些特点通过相关资料得出）。

1.1强度高、刚度大。

热拌环氧沥青混凝土有很高的强度,其马歇尔稳定度可以高达40～60ｋＮ, 而一般沥青混凝土马歇尔稳定度仅8～12ｋＮ。

环氧沥青混凝土有很高的抗压强度。

冷拌环氧沥青混凝土的抗压强度与抗压模量和普通沥青混凝土的抗压强度与抗压模量的对比见表1。

环氧沥青混凝土的抗压强度表 1壳牌石油公司曾进行过在不同温度下环氧沥青混凝土材料的弯曲劲度模量试验,并与普通沥青混凝土相比较,试验结果见表2。

热拌环氧沥青混凝土的弯曲劲度模量表2表中数据表明,在0℃时,环氧沥青混凝土的劲度模量与普通沥青混凝土相差不大,但在20℃时环氧沥青要高8倍。

温度越高,两者的劲度模量相差越大,这表明环氧沥青混凝土不仅具有很高的强度,而且高温下也具有很高的抗变形能力。

1.2优良的耐疲劳性能。

澳大利亚ＷｅｓｔＧａｔｅ大桥管理处,曾将环氧沥青混凝土试件粘贴在钢板上进行等应变弯曲疲劳试验。

试验表明,其疲劳寿命为5×106 次,而普通沥青混凝土仅为0.29×106 次,两者相差17倍之多。

显然,环氧沥青混凝土材料优良的耐疲劳性能是其重要的特性,因此采用环氧沥青作钢桥面铺装,能够大大延长桥面的使用寿命。

1.3优良的高温稳定性和水稳定性。

在夏季，钢板的温度通常都是很高的，尤其在南方，一般都在60℃以上，所以对ＳＭＡ试件、ＡＣ改性沥青试件以及环氧沥青混凝土试件进行了平行的车辙试验。