开敞式钢桁梁桥的设计

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。

大跨度钢桁架桥梁的结构设计摘要钢桁架桥梁的使用主要在一些公路桥梁中，在城市规划建设中使用较少。

但是近些年来随着城市道路的快速发展和铁道事业不断推进，大跨度的钢桁架梁桥也得到了很大的发展。

鉴于大跨度钢桁架桥梁在使用中施工方便和能够承载较大的交通量的优势，给城市中桥梁建设提供了更多的选择。

在本文中，详细的介绍了大跨度钢桁架桥梁的结构设计特点，包含有桥梁结构的构造要求，通过使用有限元软件的分析方式，对于大跨度钢桁架梁桥的设计要点和结构承载进行讨论。

关键词大跨度钢桥；大钢桁架桥梁；结构设计；桥梁设计在城市的发展过程中，对于交通的需求不断提升。

在遇到自然阻碍的情况下需要不断提高工程的智慧来完成实际的需要。

面对江河的阻隔，架设桥梁方面就需要改变以往的设计思路。

这样的情况下，大跨度钢桁架桥梁就应运而生。

下面我们对大跨度钢桁架桥梁的结构进行设计。

1 工程结构概况某桥梁的整体结构选用下承式大跨度钢桁架桥梁，在桥梁的上部结构中包括有桥面结构、主桁架、桥梁连接体和桥梁支座等五个主要部分。

大跨度钢桁架桥梁桥面铺装结构使用厚度为30cm的钢筋混凝土连续板，并在钢筋混凝土上面铺设有3cm～6cm的防水层和6cm的沥青混凝土层。

整体的桥面板上采用16个现浇钢横梁。

桥梁的上部结构中所选用的混凝土强度为C45，承受荷载的钢筋为HRB450，构造筋为HRB400。

大跨度钢桁架桥梁的桥面结构由钢横梁和纵梁组成。

相比于一般跨径的传力结构相似，大跨度钢桁架桥梁通过桥面将荷载向下传递（纵梁--横梁），通过传力节点最终分布在钢桁架杆件中。

在桥面的钢桁架的横梁中有16道，断面采用工字型的焊接钢，尺寸为2□800×60，1□850×50（单位mm）。

因考虑到桥梁的结构为大跨度，承受的荷载较大，所以结构设计时采用混凝土和钢架共同受力的模式，同时在钢架顶端设置有螺栓剪力键，更好的使混凝土和钢架共同受力。

桥梁的连接体的作用是使得横梁和纵梁能够在风荷载的作用下保持稳定性，并且能在地震的作用下有一定的抗倾覆能力。

第一章 设计资料第一节 基本情况1设计规范：《铁路桥涵设计基本规范》（ TB10002.1-2005）、《铁路桥梁钢结构设计规范》 （ TB10002.2-2005 ）。

2、结构外形尺寸：计算跨度L=80+(50-50) × 0.2=80，若L=80m 需改为L=92m ，钢梁分为10个节间，节间长度 d =L/10=9.2m ，主梁高度H=11d/8=11 × 9.2/8=12.65m ，主梁中心距B=6.4m ，纵梁中心距为b=2.0m ，计算得到的纵梁宽度为B 0 =5.95m 。

桥面，人行道两侧。

3 材料：主要桁架构件材料为Q345q ，板厚为 40mm ，高强度螺栓为40B ，精制螺栓为BL3，轴承铸件为ZG35II ，滚轮轴为35#锻钢。

4 活荷载等级：中等活荷载。

5 静载(1) 主桁架计算桥面p 1 =10kN/m ，桥面p 2 =6.29kN/m ，主桁架p 3 =14.51kN/m ， 领带 p 4 =2.74kN/m ，检查设备 p 5 =1.02kN/m ，螺栓、螺母和垫圈 p 6 = 0.02 (p 2 + p 3 + p 4 )，焊缝 p 7 = 0.015 (p 2 + p 3 + p 4 )；(2)纵梁和横梁的计算横梁（每根线）p 8 =4.73kN/m （不包括桥面），横梁（每根）p 9 =2.10kN/m 。

6 抗风强度W 0 =1.25kPa ，K 1 K 2 K 3 =1.0。

7、工厂采用焊接，工地采用高强度螺栓，人行道支架采用直径22mm 、直径23mm 的精制螺栓。

高强螺栓设计预紧力P=200kN ，防滑系数μ 0 =0.45。

第二部分设计1 、主桁架受力计算； 2、主桁梁截面设计3弦拼接计算及下弦端节点设计； 4. 挠度校核计算及上弯度设计；第三节 设计要求1 主桁架力计算结果和截面设计计算结果汇总于表中。

2 主要桁架力计算表项目包括：l 、α、Ω、ΣΩ、p 、Np 、k 、Nk 、1+μ、1+μf、(1+μ)Nk、a 、η、纵向风、桥架影响风和弯矩，制动力和弯矩，NI ，NII ，NIII ，NC ，疲劳计算力Nnmin ，Nnmax ，弯矩Mnmin ，Mnmax ；3 建议使用 Microsoft Excel 电子表格辅助计算主桁架力。

钢桁梁桥设计与计算详细解读，从基础开始~一、钢桁梁的组成1、分类：按桥面位置的不同分为上承式桁梁桥、下承式桁梁桥、和双层桁梁桥2、组成：由主桁、联结系、桥面系及桥面组成（一）主桁它是的主要承重结构，承受竖向荷载。

主桁架由上、下弦杆和腹杆组成。

腹杆又分为斜杆和竖杆；节点分大节点和小节点；节间距指节点之间的距离。

（二）联结系1、分类：纵向联结系和横向联结系2、作用：联结主桁架，使桥跨结构成为稳定的空间结构，能承受各种横向荷载3、纵向联结系分上部水平纵向联结系和下部水平纵向联结系；主要作用为承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载、横向风力、车上横向摇摆力及离心力。

另外是横向支撑弦杆，减少其平面以外的自由长度。

4、横向联结系分桥门架和中横联；主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。

适当调节两片主桁或两片纵联的受力不均。

（三）桥面系1、组成：由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系2、传力途径：荷载先作用于纵梁，再由纵梁传至横梁，然后由横梁传至主桁架节点。

（四）桥面桥面是供车辆和行人走行的部分。

桥面的形式与钢梁桥及结合梁桥相似。

二、主桁架的图式及特点⌝三角形桁架（Warren trussesυ节间距较小时不设竖腹杆，较大时可设竖腹杆υ弦杆的规格和大节点的个数较少，适应定型化设计，便于制造和安装υ我国铁路中等跨度（L=48m~80m）下承式栓焊钢桁梁桥标准设计。

⌝斜杆形桁架(Pratt trusses)υ斜腹杆仅受压或受拉υ弦杆和竖杆规格多，均为大节点。

⌝双重腹杆桁架(Parallel chord rhombic truss)υ斜杆只承受节间剪力的一半υ受压斜杆短，对压屈稳定有利。

υ适用于大跨度钢桁梁，如武汉、南京长江大桥和我国铁路标准设计(L=96m~120m)下承式简支栓焊钢桁梁桥。

主桁架的主要尺寸⌝先确定桥梁跨度，再确定主桁架的主要尺寸包括：桁架高度、节间长度、斜杆倾角和两片主桁架的中心距。

⌝在拟定上述尺寸时，要综合考虑各种影响因素，相互协调，尽可能采用标准化和模数化，目的在于使设计、制造、安装、养护和更换工作简化及方便。

钢桁梁桥施工组织设计1. 概述本文档旨在提供钢桁梁桥施工组织设计的详细信息和指导。

施工组织设计是确保施工过程顺利进行、安全可靠的关键步骤之一。

2. 施工组织结构钢桁梁桥施工组织结构应明确，并包括以下几个部分：2.1 项目管理项目管理部门负责整个施工过程的协调和监督，确保项目按照预定计划进行。

2.2 技术部门技术部门负责桥梁施工技术的研究和应用，提供相关技术支持，并指导施工过程中的关键环节。

3. 施工工序安排钢桁梁桥施工包括以下几个关键工序：3.1 基础施工基础施工是桥梁施工的首要步骤，包括地基处理、桩基施工等。

3.2 钢桁梁制造与安装钢桁梁制造与安装是桥梁的核心工序，需要精确计划和操作。

施工组织应制定详细的制造和安装计划，并确保安全可靠。

3.3 桥墩与墩台施工桥墩与墩台施工是钢桁梁桥施工的重要环节，需要合理安排施工步骤和使用适当的材料。

3.4 桥面铺装桥面铺装是为了保证桥梁使用寿命和行车安全而进行的工序，需要选用合适的材料和技术。

4. 安全措施钢桁梁桥施工中应重视安全问题，并采取以下措施：- 制定详细的安全规范和操作规程- 质量监控和质量检测- 培训施工人员，提高安全意识- 配备必要的安全设备5. 环境保护钢桁梁桥施工应注重环境保护，遵守相关法律法规和环保要求。

施工过程中应采取以下措施：- 合理使用资源，减少浪费- 控制施工噪音和扬尘污染- 处理、处理废弃物6. 施工时间计划钢桁梁桥施工应制定详细的时间计划，确保施工工序顺利进行、按时完成。

7. 资源需求施工组织设计需要合理评估和规划资源需求，包括人力、物力、财力等方面的需求。

8. 风险管理施工组织设计应对潜在风险进行评估和管理，制定应急预案，并采取相应的措施来减少风险的发生。

9. 总结本文档详细介绍了钢桁梁桥施工组织设计的内容，包括施工组织结构、施工工序安排、安全措施、环境保护、施工时间计划、资源需求和风险管理等方面。

通过合理的施工组织设计，可以确保钢桁梁桥施工的顺利进行和安全可靠。

长跨度钢桁梁桥构造及设计分析随着城市的不断发展，越来越多的人开始关注城市基础设施建设，而桥梁作为交通基础设施建设的重要组成部分之一，一直得到广泛的关注。

在大跨度桥梁中，钢桁梁桥是一种常见的桥梁构造，以其优秀的技术性能和美观的外观备受瞩目。

本文针对长跨度钢桁梁桥的构造和设计进行了深入的分析。

一、长跨度钢桁梁桥的定义及特点长跨度钢桁梁桥通常是指桥梁跨度大于100米的桥梁，跨越的河流、峡谷、湖泊等地形复杂，要求桥梁承载能力高、抗风能力强，同时还要具备美观、经济、施工方便等特点。

钢桁梁桥是一种结构简单、承载能力大、施工效率高的桥梁构造，因此在长跨度桥梁中得到广泛的应用。

长跨度钢桁梁桥的主要特点有以下几个方面：1、承载能力大长跨度钢桁梁桥的设计目标是满足大跨度、大荷载、高速公路等各种复杂条件下的使用要求，因此其承载能力极强，能够承载大量车辆和行人的负荷，承受自然环境带来的各种荷载。

2、施工效率高长跨度钢桁梁桥采用预制钢梁和钢桁架现场拼装的方式进行施工，通过组装各部分钢构件，快速构建整体结构，缩短了施工时间，减少了施工成本，并且还具有更高的安全性和质量保证。

3、美观度高长跨度钢桁梁桥的结构清晰明确，钢材具有良好的自然色彩和近乎完美的表面光洁度，因此该桥梁构造设计美观程度高，能够满足城市建设的美学需要。

二、钢桁梁桥的桥面形式在长跨度钢桁梁桥中，桥面形式多样。

常见的桥面形式有以下几种：1、板梁桥面板梁桥面是钢桁梁桥的常见桥面形式，其采用钢板贯通桁架之间的空隙，构成平面铺装的桥面。

这种设计桥面简单，具有较好的承载能力、防水等性能，但相对美观度来说略逊一筹。

2、空心箱梁桥面空心箱梁桥是由两个面板和若干个纵向和横向分隔墙板组成的具有空心截面的箱形梁，就是将钢桁梁的上下翼缘下沉，面板沿桥坡倾斜连成一个密闭的空膛，以提高钢桁梁的承载力。

这种设计桥面美观度高，施工难度较大，但相对承载能力也稍微优于板梁桥面。

3、桥面板+空心箱梁桥面桥面板+空心箱梁桥是在箱形梁的顶部板面上加装一层钢板作为桥面板的方式，这种桥面设计结构更加复杂，但具有更好的承载能力和美观度。

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。