鋼板梁橋、鋼桁架梁橋、鋼箱梁橋與疊合梁橋

1、鋼板梁橋、鋼桁架梁橋、鋼箱梁橋與疊合梁橋各自的特點(diǎn)主要內(nèi)容 1.鋼板梁橋的特點(diǎn) 2.鋼桁架梁橋的特點(diǎn) 3.鋼箱梁橋的特點(diǎn) 4.疊合梁橋的特點(diǎn)主要內(nèi)容 1.鋼板梁橋的特點(diǎn) 2.鋼桁架梁橋的特點(diǎn) 3.鋼箱梁橋的特點(diǎn) 4.疊合梁橋的特點(diǎn)一、鋼板梁橋的特點(diǎn) 1.鋼板梁橋的定義 鋼板梁橋是指由鋼板焊接、栓接或鉚接，形成實(shí)腹式鋼梁作為主要承重結(jié)構(gòu)的橋梁，截面多為工字型。 2.鋼板梁橋的類型及構(gòu)造特點(diǎn) 按橋面位置不同上承式鋼板梁橋 橋面位于主梁上翼緣下承式鋼板梁橋 橋面位于主梁下翼緣 2.1上承式鋼板梁橋的基本構(gòu)造和及功能 上承式鋼板梁橋上部結(jié)構(gòu)主要有 主梁 聯(lián)結(jié)系 橋面 支座 上承式鋼板梁橋上部結(jié)構(gòu)：主梁

2、 主要承重結(jié)構(gòu)，由兩片鋼板梁組成，主要承受豎向荷載。 跨度較小，可用等截面梁，跨度較大時(shí)，可采用變截面梁。 同時(shí)設(shè)置豎向加勁肋和水平加勁肋，以保證腹板的局部穩(wěn)定性。 梁端的豎向加勁肋稱為端加勁肋，它傳遞梁端反力。 上承式鋼板梁橋上部結(jié)構(gòu)：聯(lián)結(jié)系聯(lián)結(jié)系將兩片主梁在水平縱向和橫向分別聯(lián)成一體形成一個(gè)穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，平縱聯(lián)還能傳遞橋跨結(jié)構(gòu)的橫向荷載。 2.2下承式鋼板梁橋基本構(gòu)造及功能 下承式鋼板梁橋上部結(jié)構(gòu)主要有 主梁 聯(lián)結(jié)系 橋面 支座 下承式鋼板梁橋上部結(jié)構(gòu) 主要承重結(jié)構(gòu) 下翼緣設(shè)水平縱聯(lián)，因列車穿過(guò)兩片主梁，無(wú)法設(shè)置上平縱聯(lián) 橋面系是由縱梁和橫梁組成，傳遞豎向荷載 主梁與橫聯(lián)之間加設(shè)肱板 支

3、撐主梁上翼緣，保證其穩(wěn)定性 起橫聯(lián)作用 減少或防止主梁偏斜 3.主梁的受力分析 板梁橋?qū)嶋H上是一個(gè)空間結(jié)構(gòu)，主要承受豎向荷載（恒載和活載）和橫向荷載（包括橫向風(fēng)力、列車搖擺力、在彎道上還有離心力），將橋跨結(jié)構(gòu)劃分為若干個(gè)平面結(jié)構(gòu)，如主梁平面。平縱聯(lián)、橫聯(lián)等，認(rèn)為豎向荷載只由主梁承受，橫向荷載由平縱聯(lián)承受。 4.鋼板梁橋的優(yōu)缺點(diǎn) 鋼板梁橋的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、制作容易，可整孔運(yùn)輸，安裝、維修和養(yǎng)護(hù)方便。當(dāng)跨度小于40m時(shí)，鋼板梁橋比鋼桁梁橋經(jīng)濟(jì)，但是與鋼筋混凝土梁或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁相比，鋼板梁造價(jià)高。因此，只有在工期要求緊，場(chǎng)地受到限制的情況下才可考慮采用鋼板梁橋。主要內(nèi)容 1.鋼板梁橋的特點(diǎn) 2

4、.鋼桁架梁橋的特點(diǎn) 3.鋼箱梁橋的特點(diǎn) 4.疊合梁橋的特點(diǎn)南京大勝關(guān)大橋二、剛桁架梁橋的特點(diǎn) 1.剛桁架梁橋的概述 鋼桁梁橋的主梁是由位于多個(gè)平面內(nèi)的鋼桁架連接形成整體空間結(jié)構(gòu)，來(lái)承受荷載作用的空腹式受彎結(jié)構(gòu)。 2.鋼桁梁橋的分類及構(gòu)造特點(diǎn) 按橋面位置不同上承式鋼桁架橋 橋面位于主桁架上部下承式鋼桁架橋橋面位于主桁架下部 剛桁架梁橋的結(jié)構(gòu)組成 主桁 聯(lián)結(jié)系 橋面系 支座 2.1主桁架 主要承重結(jié)構(gòu)，主要承受豎向結(jié)構(gòu) 由左右兩幅桁架組成（上弦桿、下弦桿及腹桿等桿件） 節(jié)點(diǎn)：桿件交匯處 大節(jié)點(diǎn)：斜桿交匯的節(jié)點(diǎn) 小節(jié)點(diǎn)：僅有豎桿和斜桿交匯的節(jié)點(diǎn) 節(jié)間長(zhǎng)度：節(jié)點(diǎn)之間的距離 橫梁的間距 縱梁 的跨度 2

5、.2聯(lián)結(jié)系 作用：聯(lián)系主桁架，整體成為幾何圖形穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu) 縱向聯(lián)結(jié)系：上平縱聯(lián)與下平縱聯(lián) 作用：承受作用于主桁架、橋面系、橋面和列車上的橫向風(fēng)力，列車搖擺力及曲線橋上的離心力。橫向聯(lián)結(jié)系：設(shè)在橋跨結(jié)構(gòu)的橫向平面內(nèi) 作用:增加鋼桁梁的抗扭剛度、調(diào)節(jié)兩片主桁或者兩片縱聯(lián)的受力不均。 2.3橋面系組成：縱梁、橫梁及縱梁間的聯(lián)結(jié)系作用： 橋面荷載先作用于縱梁 再有縱梁傳至橫梁 再由橫梁傳至主桁架節(jié)點(diǎn) 縱梁間聯(lián)結(jié)系將兩片縱梁聯(lián)成整體 3.主桁架的幾何特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)、構(gòu)造簡(jiǎn)單、利于標(biāo)準(zhǔn)化和便于制造安裝 分類： 三角形桁架：三角形桁架構(gòu)造簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)定型化，便于安裝制造三角形桁架 斜桿形桁架 弦桿規(guī)格多

6、 豎桿規(guī)格多，內(nèi)力大 均為大節(jié)點(diǎn)斜桿形桁架 K形桁架 同一節(jié)點(diǎn)剪力由兩根斜桿承擔(dān)，斜桿截面小且短 桿件規(guī)格多，節(jié)點(diǎn)多，節(jié)間短，縱橫梁及連接多，對(duì)于中小跨度時(shí)，構(gòu)造復(fù)雜 對(duì)于大跨度，桿件短小、輕便、適宜于裝拆式橋梁K形桁架 雙重腹桿形桁架(菱形或米字形桁架) 同一節(jié)間剪力由兩根斜桿承擔(dān)，斜桿截面小且短； 用于大跨度，受壓斜桿短，對(duì)壓屈穩(wěn)定有利； 斜桿截面小，則節(jié)點(diǎn)板上連接栓釘數(shù)少，易于節(jié)點(diǎn)布置雙重腹桿形桁架主要內(nèi)容 1.鋼板梁橋的特點(diǎn) 2.鋼桁架梁橋的特點(diǎn) 3.鋼箱梁橋的特點(diǎn) 4.疊合梁橋的特點(diǎn)南京長(zhǎng)江二橋三、鋼箱梁橋的特點(diǎn) 1.鋼箱梁橋的概述 鋼箱梁橋是指主梁為薄壁閉合截面形式的梁橋，主梁常稱

7、為箱型截面梁或箱型梁。 箱型梁不但可做為梁式橋的主梁形式，而且是其他大跨度橋梁，如懸索橋、斜拉橋所經(jīng)常采用的主梁形式。 2.鋼箱梁橋的結(jié)構(gòu)形式單箱單室鋼箱梁 單箱單室鋼箱梁橋用于寬度與跨徑之比較小的橋梁雙箱雙室鋼箱梁 雙箱雙室鋼箱梁橋是鋼箱梁橋中采用最多的梁橋結(jié)構(gòu)形式 2.1.鋼箱梁橋的結(jié)構(gòu)形式單箱多室鋼箱梁 具有3個(gè)以上腹板的單箱多室鋼箱梁橋，由于安裝不便，一般很少采用。扁平鋼箱梁 扁平鋼箱梁橋梁高與橋?qū)捴群苄?，主要用作吊橋、斜拉橋、拱橋等的加勁梁，梁式橋很少采用?3.箱梁的受力特點(diǎn)及構(gòu)造措施 3.1破壞類型 彎矩作用下，受壓翼緣局部失穩(wěn)，發(fā)生彎折破壞 扭矩作用下，箱梁畸變 集中力作用下

8、，附近腹板發(fā)生壓皺破壞現(xiàn)象 3.2、構(gòu)造措施 為防止畸變和橫向彎曲，應(yīng)設(shè)置足夠的橫隔板； 為防止受壓翼緣的局部失穩(wěn)，應(yīng)設(shè)置足夠的加勁肋； 為防止受拉翼緣在制作、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中出現(xiàn)局部壓應(yīng)力或面外彎曲，也應(yīng)布置一定的加勁肋； 為防止腹板的彎剪失穩(wěn)和局部壓皺，應(yīng)設(shè)置橫肋和縱肋。 4.鋼箱梁的優(yōu)勢(shì) 翼緣寬度大，具有很大抗彎能力、跨度大； 抗扭剛度大，荷載橫向分配均勻，適于彎橋； 橫向抗彎剛度大，抵抗水平力強(qiáng)，可省縱聯(lián)，單箱還省橫聯(lián)； 單根箱梁整體穩(wěn)定性好，施工快； 梁高小，適用于立交和建筑高度受限制的橋梁； 外形美觀，橫隔和加勁結(jié)構(gòu)均在箱內(nèi)； 箱內(nèi)為中空結(jié)構(gòu)，便于布置附屬設(shè)施、檢修和維護(hù)等。主要內(nèi)

9、容 1.鋼板梁橋的特點(diǎn) 2.鋼桁架梁橋的特點(diǎn) 3.鋼箱梁橋的特點(diǎn) 4.疊合梁橋的特點(diǎn)矮寨大橋四、疊合梁橋的特點(diǎn) 1.概述疊合梁橋也稱為組合梁橋，是指采用剪力連接件將鋼板梁、鋼箱梁、鋼桁梁等鋼構(gòu)件和鋼筋混凝土構(gòu)件結(jié)合起來(lái)共同工作的一種復(fù)合式結(jié)構(gòu)梁橋。以往簡(jiǎn)支梁橋最多采用，近年來(lái)擴(kuò)展到連續(xù)梁橋、斜拉橋、懸索橋、系桿拱橋等多種復(fù)雜體系。 2.疊合梁橋的構(gòu)造特點(diǎn)截面為組合截面截面剛度增大，減少用鋼量在活載作用下比全鋼梁橋的噪音小容易調(diào)整坡度和外超高 2.疊合梁橋的構(gòu)造特點(diǎn) 為了保證鋼梁與鋼筋混凝土行車道板共同受力，必須設(shè)置可靠的剪力傳遞器來(lái)傳遞梁在彎曲變形中的錯(cuò)動(dòng)剪力。 鋼性剪力傳遞器 采用短型鋼、如

10、槽鋼、角鋼 柔性剪力傳遞器 斜鋼筋，如有可靠的措施，也可采用其他的形式如帶帽螺栓。 剪力傳遞器應(yīng)焊接在鋼梁上翼緣上，并與橋面板鋼筋焊連。剪力傳遞器 3.組合結(jié)構(gòu)橋梁的結(jié)構(gòu)形式組合板梁橋 組合板梁橋 對(duì)于中、小跨徑組合梁橋，為降低制作安裝成本，通常使用工字型截面的鋼梁，也稱為組合板梁橋。 組合板梁橋的鋼梁可使用軋制型鋼或焊接鋼梁。 可采用上下不對(duì)稱的鋼梁截面形式，即減少上部與混凝土橋面板相連的鋼梁翼緣尺寸。 3.組合結(jié)構(gòu)橋梁的結(jié)構(gòu)形式 組合箱梁橋 箱型截面組合梁橋的抗扭剛度大，較工字型截面組合橋具有更高的穩(wěn)定性； 增大跨越能力、解決橋下凈空不足及避免施工時(shí)中斷交通的問(wèn)題； 澆筑橋面混凝土之前可以

11、在負(fù)彎矩區(qū)鋼箱梁底板上方澆筑混凝土，這部分混凝土既可以發(fā)揮抗壓作用，又提高了鋼箱梁底板及腹板的穩(wěn)定性。箱型組合截面梁 3.組合結(jié)構(gòu)橋梁的結(jié)構(gòu)形式 組合桁梁橋 用鋼桁架代替實(shí)腹鋼梁并與混凝土橋面板相組合； 具有較好的通透性和美觀性； 梁高通常比實(shí)腹梁橋大，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,特別對(duì)橋面板與腹板連接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要求高。武漢天興洲大橋 3.組合結(jié)構(gòu)橋梁的結(jié)構(gòu)形式 組合剛構(gòu)橋 鋼-混凝土組合梁與混凝土橋墩或組合結(jié)構(gòu)橋墩相固結(jié)； 減少橋面系的受力、減少支座的使用； 橋下凈空大、造型美觀、橋面平順性好； 相對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋其抗震性能更高，不會(huì)發(fā)生落梁事故； 設(shè)計(jì)與施工時(shí)需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題是保證橋面的荷載能有效地傳

12、遞到橋墩，即梁-蹲節(jié)點(diǎn)處的構(gòu)造。日本北千曲川橋連續(xù)組合剛構(gòu)橋 4.疊合梁的計(jì)算特點(diǎn)支架法施工：疊合梁的整體截面承受所有的荷載，截面應(yīng)力應(yīng)按疊合梁的整體截面進(jìn)行計(jì)算。直接利用鋼梁來(lái)支撐模板和混凝土第一階段，恒載的第一部分（包括鋼梁、模板、混凝土及其施工設(shè)備重量）僅有鋼梁承受。第二階段，恒載的第二部分（包括橋面鋪裝層、防水層、路面）與活載則由鋼筋混凝土板和鋼梁組成的整體截面承受，最后疊加進(jìn)行疊合梁截面的強(qiáng)度校核。 5.疊合梁的優(yōu)點(diǎn) 方便施工。由于鋼桿件強(qiáng)度大，重量輕，便于架設(shè)。 減輕自重。與混凝土橋梁相比，自重輕，這一點(diǎn)對(duì)于大跨徑梁橋尤其重要，可以減小恒載的比例，減小對(duì)下部構(gòu)造和基礎(chǔ)的要求。 提高使用性能。由鋼抗拉，混凝土抗壓，充分發(fā)揮材料的性能。在采用鋼管混凝土?xí)r，可以利用鋼管對(duì)混凝土的套箍作用。 節(jié)省造價(jià)。在大跨徑橋梁中，這個(gè)有點(diǎn)特別明顯。參考文獻(xiàn)1蘇彥江.鋼橋構(gòu)造與設(shè)計(jì)M.成都：西南交通大學(xué)出版社，2006.2譚金華，楊吉新，陳響平.橋梁鋼結(jié)構(gòu)M.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2013.3聶建國(guó).鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁M.北京：人民交通出版社，2011.4李繼蘭,李國(guó)芬,陳耀章.連續(xù)鋼-混疊合梁橋負(fù)彎矩區(qū)預(yù)壓應(yīng)力效應(yīng)J.公路交通科技，2012,29（6