鋼橋設計之鋼桁架橋梁設計

第五章章鋼鋼桁架架橋5.1鋼桁架架橋定義鋼桁架架橋按按橋面面位置置的不不同，，可分分為上承式式鋼桁架架橋和和下承式式鋼桁架架橋上承式式鋼桁桁架橋橋橋面位位于主主桁架架的上上部下承式式鋼桁桁架橋橋橋面位位于主主桁架架的下下部5.1鋼桁架架橋主桁架架、聯(lián)聯(lián)結(jié)系系、橋橋面系系、制制動聯(lián)聯(lián)結(jié)系系、橋橋面、、支座座及橋橋墩5.1鋼桁架架橋主桁架架，主主要承承重結(jié)結(jié)構(gòu)，，主要要承受受豎向荷荷載。左右兩兩幅桁桁架組組成上弦桿桿、下下弦桿桿及腹腹桿等等桿件件。節(jié)點桿件交交匯處處大節(jié)點點斜桿交交匯的的節(jié)點點小節(jié)點點僅有豎豎桿和和弦桿桿交匯匯的節(jié)節(jié)點節(jié)間長長度節(jié)點之之間的的距離離橫橫梁的的間距距縱縱梁的的跨度度5.1鋼桁架橋橋聯(lián)結(jié)系縱向聯(lián)結(jié)結(jié)系橫向聯(lián)結(jié)結(jié)系聯(lián)系主桁桁架，整整體成為為幾何圖圖形穩(wěn)定定的空間間結(jié)構(gòu)5.1鋼桁架橋橋聯(lián)結(jié)系縱向聯(lián)結(jié)結(jié)系主桁架的的上、下下弦桿平平面內(nèi)：：上平縱縱聯(lián)與下下平縱聯(lián)聯(lián)作用承受作用用于主桁桁架、橋橋面系、、橋面和和列車上上的橫向風力力承受列車車搖擺力力及曲線線橋上的的離心力縱向聯(lián)結(jié)結(jié)系橫向向支撐弦弦桿，減減少弦桿桿在主桁桁平面外外的計算長度度5.1鋼桁架橋橋聯(lián)結(jié)系橫向聯(lián)結(jié)結(jié)系橋橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)的橫橫向平面面內(nèi)中間橫聯(lián)聯(lián)橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)中部端橫聯(lián)橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)端部（（橋門門架下下承式鋼鋼桁架橋橋中）設在主桁架架的豎桿平平面內(nèi)，中中間斜桿平平面內(nèi)5.1鋼桁架橋聯(lián)結(jié)系中間橫聯(lián)的的作用增加鋼桁架架橋的抗扭扭剛度，調(diào)節(jié)兩片主主桁或兩片片縱向聯(lián)結(jié)結(jié)系的受力力不均勻性性理論和試驗驗表明，橋橋面架或端端橫聯(lián)受力力比中間橫橫聯(lián)大5.1鋼桁架橋橋面系縱梁、橫梁梁及縱梁之之間的聯(lián)結(jié)結(jié)系承受并傳遞遞豎向荷載和縱向荷載縱橋之間的的聯(lián)結(jié)系將將兩片縱梁梁聯(lián)成整體體，縱梁間間距通常為為2m下承式鋼桁桁架橋橋面面系主桁的下平平縱聯(lián)平面面上縱梁和橫梁梁通常布置置在同一平平面上5.1鋼桁架橋制動聯(lián)結(jié)系（（制動撐架））作用縱梁上的縱向向水平制動力力通過制動聯(lián)聯(lián)結(jié)系傳至主主桁架四根短桿組成成，設置在與與橋面系相鄰鄰的平縱聯(lián)的的中部5.1鋼桁架橋橋面下承式簡支鋼鋼桁架橋通常常采用明橋面面橋枕、正軌、、護軌、護木木、鉤螺栓及及人行道鐵路鋼橋的橋橋面明橋面面和道碴橋面面若采用正交異異性板道碴橋橋面較好5.1鋼桁架橋5.2主桁架幾何圖圖式擬定幾何圖式式的考慮因素素橋位所在地的的水文、地質(zhì)質(zhì)、地形條件件等；橋上的運輸條條件及對橋下下凈空的要求求；便于制造、安安裝和養(yǎng)護、、構(gòu)造簡單、、有利于設計計標準化；有利于節(jié)約鋼鋼材，力求經(jīng)經(jīng)濟合理；美觀要求。5.2主桁架幾何圖圖式5.2主桁架的基本本尺寸桁架橋的跨度度從以下兩個個方面綜合考考慮橋址處的水文文地質(zhì)情況橋上、橋下凈凈空的要求5.2主桁架的基本本尺寸主桁的高高度用鋼量方方面剛度方面面容許建筑筑高度節(jié)間長度度中等跨度度經(jīng)濟節(jié)節(jié)間長度度是6~8m，標準設設計取8m小跨度桁桁架橋節(jié)節(jié)間長度度小到4m。大跨度桁桁架橋節(jié)節(jié)間長度度有大到到15m。5.2主桁架的的基本尺尺寸斜桿傾角角合理的傾傾角，在在有豎桿桿的桁架架橋50度左右合理的傾傾角，在在無豎桿桿的桁架架橋60度左右主桁中心心距主桁中心心距與桁桁架橋的的橫向剛剛度和穩(wěn)穩(wěn)定性有有關(guān)。我國《橋規(guī)》規(guī)定，主主桁中心心距不宜宜小于跨跨度的1/20。5.3鐵路鋼桁桁架橋標標準設計計幾何圖圖示共有3組圖式，，6種跨度上承式鋼鋼桁梁，，跨度有有48m,64m,80m，主桁高高度為8m，節(jié)間長長度也為為8m，主桁中中心距為為4m。5.3鐵路鋼桁桁架橋標標準設計計幾何圖圖示共有3組圖式式，6種跨度度下承式式鋼桁桁梁，，跨度度有48m,64m,80m，主桁桁高度度為11m，節(jié)間間長度度也為為8m，主桁桁中心心距為為5.75m。5.3鐵路鋼鋼桁架架橋標標準設設計幾幾何圖圖示共有3組圖式式，6種跨度度下承式式鋼桁桁梁，，跨度度有96m,112m,128m，主桁高度度為16m，節(jié)間長度度也為8m，主桁中心心距為5.75m。5.4主桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算鋼桁架橋空空間結(jié)結(jié)構(gòu)桿件之間剛剛性連連接計算機直接接進行空間間分析5.4主桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算《橋規(guī)》推薦簡化化的計算方方法劃分為若干干個平面系系統(tǒng)分別計計算考慮各個平平面系統(tǒng)間間的共同作作用和相互互影響平面系統(tǒng)為為:主桁架、平平縱聯(lián)、橫橫聯(lián)、橋門門架（端橫橫聯(lián)）、縱縱梁、橫梁梁。5.4主桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算橋梁上的荷荷載分為主主力和附加加力主力恒載和活載附加力橫向附加力力、縱向附加力力、各個平面面系統(tǒng)間的的共同作用、節(jié)點的剛剛性連接所所引起的附加力對公路鋼橋橋作用在橋橋梁上的荷荷載永久荷載和可變荷載5.4主桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算由桁架各個個平面系統(tǒng)統(tǒng)間的共同同作用和節(jié)節(jié)點的剛性性連接的影影響平縱聯(lián)和主主桁弦桿的的共同作用用橋面系和主主弦桿的共共同作用橫向框架效效應節(jié)點剛性次次應力5.4主桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算5.4.1主力作用下下主桁桿件件內(nèi)力步驟驟簡化為各桿桿件軸線所所形成的平平面鉸接桁桁架荷載包括恒恒載和活載載開始計算前前，估計橋橋跨結(jié)構(gòu)的的恒載計算出恒載載和活載內(nèi)內(nèi)力后進行行截面設計計然后計算桁桁架橋的實實際恒載如實際恒載載與估計恒恒載相差較較大，按實實際恒載計計算桿件內(nèi)內(nèi)力重新進進行設計5.4主桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算5.4.1主力作用下下主桁桿件件內(nèi)力步驟驟對雙線鐵路路橋的主桁桁弦桿和斜斜桿換算均布活活載=兩線活載總總和的90%對豎桿、縱縱、橫梁換算均布活活載=兩線活載總總和的100%對雙線鐵路路橋的主桁桁桿件驗算算疲勞一線偏心加加載以杠桿桿原理分配配，并考慮慮雙線列車車同時作用用的影響。。5.4主桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算5.4.1主力作用下下主桁桿件件內(nèi)力步驟驟鐵道鋼橋的的設計，為為現(xiàn)今列車車的活載預預留發(fā)展系系數(shù)對公路鋼鋼橋要考考慮偏載載最不利利情況的的橫向分分布系數(shù)數(shù)對公路鋼鋼鋼橋也也要考慮慮活載發(fā)發(fā)展系數(shù)數(shù)5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.1主力作用用下主桁桁桿件內(nèi)內(nèi)力步驟驟主力作用用下主桁桁桿件的的內(nèi)力計計算結(jié)構(gòu)力學學中利用用影響線線求量值值的方法法影響線面面積法5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.2橫向附加加力作用用下主桁桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算算鐵路鋼桁桁架橋，，橫向附附加力橫向風力力列車搖擺擺力對彎道橋橋、還要要考慮離離心力公路鋼桁桁架橋，，橫向附附加力只考慮橫向風力力5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.2橫向附加加力作用用下主桁桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算算橫向附加加力平平縱聯(lián)承承受橫向附加加力對主主桁弦桿桿產(chǎn)生附附加內(nèi)力力平縱聯(lián)的的斜桿和和橫撐產(chǎn)產(chǎn)生附加加內(nèi)力橋門架效效應由于平縱縱聯(lián)的兩兩端聯(lián)接接在橋門門架上，，平縱聯(lián)聯(lián)將它所所受的橫橫向附加加力傳遞遞給橋門門架，從從而使主主桁端斜斜桿和下下弦桿也也產(chǎn)生附附加內(nèi)力力。5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.2橫向附加加力作用用下主桁桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算算5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.2橫向附加加力作用用下主桁桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算算橋上無車車時作用在上上平縱聯(lián)聯(lián)上的橫橫向風力力分布荷荷載(kN/m)作用在下下平縱聯(lián)聯(lián)上的橫橫向風力力分布荷荷載(kN/m)風荷載強強度5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.2橫向附加加力作用用下主桁桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算算橋上有車車時作用在上上平縱聯(lián)聯(lián)上的橫橫向風力力分布荷荷載(kN/m)作用在下下平縱聯(lián)聯(lián)上的橫橫向風力力分布荷荷載(kN/m)5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.2橫向附加加力作用用下主桁桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算算列車搖擺擺力按沿沿橋長5.5kN/m計算作用在在上平平縱聯(lián)聯(lián)上的的列車車搖擺擺力作用在在下平平縱聯(lián)聯(lián)上的的列車車搖擺擺力由于風風力與與搖擺擺力同同時達達到上上述最最大值值的可可能性性很小小，故故兩者者不疊疊加計計算，，只取取其較較大者者計算算。5.4主桁桿件內(nèi)力力計算5.4.2橫向附加力作作用下主桁桿桿件內(nèi)力計算算對公路橋，上上、下平縱聯(lián)聯(lián)上的橫向附附加力只有橫橫向風力作用在上平縱縱聯(lián)上的橫向向風力分布荷荷載作用在下平縱縱聯(lián)上的橫向向風力分布荷荷載5.4主桁桿件內(nèi)力力計算5.4.2橫向附加力作作用下主桁桿桿件內(nèi)力計算算橋門架效應產(chǎn)產(chǎn)生的桿件內(nèi)內(nèi)力計算橋門架平平面剛剛架，腿腿桿下端端嵌固固在下弦弦端節(jié)點點上作用在橋橋門架上上的水平平力上平縱聯(lián)聯(lián)傳來的的橫向附附加力，，即上平平縱聯(lián)作作為簡支支桁架的的支座反反力附加反力力的方向向隨風向向而改變變，故和和主力作作用下的的內(nèi)力組組合時應應取其最最不利組組合5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.3縱向制動動力作用用下主桁桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算算縱向荷載載因制動或或啟動而而產(chǎn)生的的制動力力或牽引引力制動力的的傳遞路路徑橋面系的的縱梁->制動連接接系->平縱聯(lián)斜斜桿上->主桁節(jié)點點上->主桁下弦弦桿產(chǎn)生生附加內(nèi)內(nèi)力5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.3縱向制動動力作用用下主桁桁桿件內(nèi)內(nèi)力計算算縱向荷載載制動力或或牽引力力的產(chǎn)生生的內(nèi)力力有拉力力或壓力力，對下下弦桿來來說拉力力是最不不利的偏心彎矩矩值當制動力力或牽引引力傳遞遞到固定定支座時時，因作作用力對對支座鉸鉸中心還還有一偏偏心距離離h，因而產(chǎn)產(chǎn)生彎矩矩5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.4由于橫向向框架效效應所引引起的主主桁桿件件內(nèi)力計計算橫向框架架橫向向聯(lián)結(jié)系系、主桁桁豎桿及及橫梁組組成附加力矩矩在在豎桿的的下端點點上部橫聯(lián)聯(lián)與豎桿桿連接處處5.4主桁桿件件內(nèi)力計計算5.4.5主桁內(nèi)力力組合及及主桁架架桿件內(nèi)內(nèi)力計算算主桁架內(nèi)內(nèi)力組合合通常有有三種形形式主力單獨獨作用：：設計容容許應力力為主力+橫向附加加力：設設計容許許應力為為主力+縱向制動力：：設計容許應應力為5.5主桁桿件的截截面設計及驗驗算主桁桿件的截截面形式主要要分成兩類：：H形截面構(gòu)造簡單，易易于自動電焊焊機施焊，焊焊接變形易控控制，工地安安裝方便y-y軸與x-x軸的回轉(zhuǎn)半徑徑相差較大，，作為壓桿時時，容許應力力折減大適用于內(nèi)力不不很大或長度度不太大的桿桿件箱形截面y-y軸與x-x軸的回轉(zhuǎn)半徑徑相近，作為為壓桿時，容容許應力折減減小，抗扭剛剛度大缺點是工廠制制造較費工，，焊接變形較較難控制和矯矯正適用內(nèi)力很大大或長度較長長的桿件5.5主桁桿件的截截面設計及驗驗算荷載較小的橋橋采用輕型型桁架，其桿桿件由單角鋼、雙角角鋼、槽鋼、、工字鋼截面設計注意意的問題壓桿注意幾何長度回回轉(zhuǎn)半徑同一桁架中桿桿件的寬度應應相等截面高度考考慮節(jié)點處布布置幾排栓孔孔受壓桿件截面面尺寸寬厚厚比滿足局局部穩(wěn)定5.5主桁桿件的截截面設計及驗驗算下弦桿的設計計都是受拉桿件件，內(nèi)力較大靜靜強度或疲勞勞強度控制設設計；內(nèi)力較小剛剛度控制靜強度條件疲勞強度條件件根據(jù)設計經(jīng)驗驗，毛截面5.5主桁桿件的截截面設計及驗驗算下弦桿的設計計選定截面形式式并根據(jù)毛截截面選配桿件件的各部分尺尺寸計算桿件端部部所需的連接接螺栓數(shù)和初初步布置計算桿件的毛毛截面、凈截截面、慣性矩矩及回轉(zhuǎn)半徑徑進行強度（靜靜強度或疲勞勞強度）和剛剛度驗算剛度驗算公式式5.5主桁桿件的截截面設計及驗驗算上弦桿的設計計都是受壓桿件件，一般是整整體穩(wěn)定控制制設計，其步步驟選定截面形式式并假定桿件件長細比。確定整體穩(wěn)定定容許應力折折減系數(shù)根據(jù)毛截面選選配桿件的各各板件尺寸計算所選界面面的實際截面面面積、慣性性矩、回轉(zhuǎn)半半徑、長細比比及容許應力力折減系數(shù)5.5主桁桿件的截截面設計及驗驗算上弦桿的設計計進行整體穩(wěn)定定、局部穩(wěn)定定及剛度的驗驗算整體穩(wěn)定剛度驗算公式式局部穩(wěn)定5.5主桁桿件的截截面設計及驗驗算端斜桿的設計計恒載和活載作作用，端斜桿桿承受軸向壓壓力橫向力作用下下，端斜桿承承受附加軸力力和彎矩端斜桿的設計計按軸心壓桿選選配截面，按按壓彎構(gòu)件進進行驗算整體穩(wěn)定驗算算強度驗算，受受壓翼緣的應應力6.5主桁桿件的截截面設計及驗驗算端斜桿的設計計局部穩(wěn)定剛度驗算公式式5.5主桁桿件的截截面設計及驗驗算腹桿設計，包包括斜桿和豎豎桿豎向荷載作用用下，僅承受受拉力或承受受壓力的斜桿桿截面設計方法法與軸心受拉拉或軸心受壓壓桿件相同承受異號反復復應力的斜桿桿除靜力強度、、穩(wěn)定性及剛剛度外，還應應驗算疲勞強強度疲勞應力為拉拉-拉循環(huán)或拉-壓循環(huán)以拉為為主疲勞應力為拉拉-壓循環(huán)以壓為為主5.5主桁桿件的截截面設計及驗驗算腹桿設計，包包括斜桿和豎豎桿豎桿設計，豎豎桿又分為立立桿和吊桿立桿減少上上弦桿在主桁桁平面內(nèi)的幾幾何長度吊桿承受橫橫梁傳來的豎豎向荷載而軸軸向受拉吊桿與橫梁梁梁端連接處產(chǎn)產(chǎn)生彎矩先按拉桿確定截面尺寸寸，然后按拉-彎桿件進行疲勞勞強度和剛度度驗算立桿一般取與與吊桿相同的的截面尺寸，，不再另行設設計。5.6主桁節(jié)點的的設計節(jié)點設計的的基本要求求重心線應盡盡量在節(jié)點點處交于一一點桿端螺栓群群的合力線線與桿件截截面重心線線一致所有桿件應應盡量伸入入節(jié)點桿端和節(jié)點點板上連接接螺栓孔的的位置按樣樣板布置螺栓群各栓栓孔之間的的距離、栓栓孔與桿件件邊緣的距距離弦桿在節(jié)點點中心中斷斷，弦桿內(nèi)內(nèi)側(cè)應設拼拼接板所有工地安安裝螺栓的的位置應考考慮施工時時螺栓扳手手工作空間間5.6主桁節(jié)點的的設計節(jié)點設計的的基本要求求立柱與上弦弦桿的連接接拼裝吊機在在上弦工作作時的荷載載端節(jié)點的構(gòu)構(gòu)造臨時連接桿桿件的設置置節(jié)點內(nèi)不得得有積水、、積塵的死死角及難于于油漆和檢檢查的地方方。5.6主桁節(jié)點的的設計節(jié)點設計的的步驟節(jié)點板上所所需的連接接螺栓數(shù)進行弦桿的的拼接計算算，確定拼拼接板的尺尺寸繪制結(jié)構(gòu)計計算圖式依次畫出弦弦桿、豎桿桿及斜桿的的外輪廓布置各各桿件件在節(jié)節(jié)點板板上的的連接接螺栓栓5.6主桁節(jié)節(jié)點的的設計計節(jié)點設設計的的步驟驟節(jié)點板板的最最小輪輪廓線線節(jié)點板板上最最外排排螺栓栓向外外推出出40-50mm驗算節(jié)節(jié)點板板強度度驗算主主力作作用下下節(jié)點點中心心處節(jié)節(jié)點板板豎向向截面面上的的法向向應力力驗算主主力作作用下下腹桿桿與弦弦桿之之間的的節(jié)點點板水水平截截面上上的剪剪應力力驗算斜斜桿與與節(jié)點點板連連接處處節(jié)點點板的的撕裂裂應力力5.7橋面系系橋面系系的構(gòu)構(gòu)造特特點縱橫梁梁的構(gòu)構(gòu)造縱、橫橫梁通通常均均采用用焊接接板梁梁，布布置豎豎向加加勁肋肋縱梁上上翼緣緣平面面內(nèi)布布置平平縱聯(lián)聯(lián)，在在縱梁梁之間間設橫橫聯(lián)在端橫橫梁千千斤頂頂施力力處的的腹板板兩側(cè)側(cè)布置置傳力力加勁勁肋桁架橋橋兩端端，縱縱梁也也應伸伸出同同樣的的長度度以布布置橋橋面5.7橋面系系橋面系系的構(gòu)構(gòu)造特特點縱、橫橫梁的的梁端端連接接構(gòu)造造縱梁與橫橫梁的連連接單線鐵路路桁架，，常把縱縱、橫梁梁做成一一樣高雙線鐵路路或節(jié)間間較大的的桁架，，縱、橫橫梁采用用不等高高的形式式5.7橋面系橋面系的的構(gòu)造特特點縱、橫梁梁的梁端端連接構(gòu)構(gòu)造橫梁與主主桁的連連接中間橫梁梁梁端用用一對連連接角鋼鋼與主桁桁節(jié)點相相連當橫梁梁梁端端反力力較大大在在橫梁梁端上上部加加焊一一塊肱肱板端橫梁梁梁端端設有有一塊塊蓋板板承承受受梁端端彎矩矩5.7橋面系系橋面系系的構(gòu)構(gòu)造特特點縱梁斷斷開構(gòu)構(gòu)造《橋規(guī)》規(guī)定跨跨度大大于80m的簡支支桁架架橋應應設有有縱梁梁斷開開一般縱縱梁斷斷開設設置在在跨中中的一一個節(jié)節(jié)間內(nèi)內(nèi)縱梁活活動端端通過過一對對特制制的支支座在在短伸伸臂上上5.7橋面系系橋面系系的構(gòu)構(gòu)造特特點縱梁的的內(nèi)力力計算算橋面荷荷載和和活荷荷載—〉縱梁—〉橫梁—〉主桁架架縱梁簡簡化為為簡支支梁計計算內(nèi)力彎彎矩和和剪力力跨中彎彎矩梁端剪剪力5.7橋面系系橋面系系的構(gòu)構(gòu)造特特點橫梁的的內(nèi)力力計算算縱梁和和橫梁梁是橋橋面系系的主主要承承重結(jié)結(jié)構(gòu)，，橋面面荷載載和活活荷載載首先先作用用在縱縱梁上上，再再由縱縱梁傳傳遞至至橫梁梁進而而傳給給主桁桁架。。橫梁仍仍簡化化為簡簡支梁梁計算算跨中彎彎矩梁端剪剪力6.7橋面系橋面系的構(gòu)構(gòu)造特點縱、橫梁的的應力驗算算縱、橫梁的的應力驗算算包括跨中中彎曲應力力和梁端剪剪應力跨中彎曲應應力梁端剪力橫梁的換算算應力5.7橋面系橋面系的構(gòu)構(gòu)造特點縱梁梁端的的連接計算算剪力全部由由連接角鋼鋼承受，而而彎矩則由由魚形板傳傳遞連接角鋼的的螺栓數(shù)目目魚形板與縱縱梁翼緣連連接所需螺螺栓數(shù)目魚形板截面面尺寸，還還要滿足疲疲勞強度條條件5.7橋面系橋面系的構(gòu)構(gòu)造特點橫梁梁端的的連接計算算橫梁梁端連連接角鋼與與橫梁腹板板相連的螺螺栓數(shù)目橫梁梁端連連接角鋼與與主桁相連連的螺栓數(shù)數(shù)目5.7橋面系橋面系的構(gòu)構(gòu)造特點頂梁計算鋼梁在安裝裝或運營中中，常需要要將梁頂起起簡支鋼桁梁梁，一般是是在端橫梁梁下，安置置兩臺油壓壓千斤頂驗算時，常常將起頂重重量增加30%，容許應力力為5.7橋面系橋面系的構(gòu)構(gòu)造特點主桁弦桿與與橋面系共共同作用所所引起的縱縱、橫梁內(nèi)內(nèi)力當主弦桿變變形時，橋橋面系的縱縱梁也隨弦弦桿一起變變形計算假定不考慮縱向向聯(lián)結(jié)系參參與共同作作用的影響響縱梁鉸接于于橫梁，縱縱梁只承受受軸向力，，橫梁固支支于主桁各節(jié)間弦桿桿變形相等等，計算弦弦桿變形時時，不考慮慮因共同工工作對弦桿桿的減載5.8聯(lián)結(jié)系平縱聯(lián)平縱聯(lián)水平面內(nèi)連連接主桁上上弦節(jié)點及及下弦節(jié)點點的平面桿桿系結(jié)構(gòu)上平縱聯(lián)和和下平縱聯(lián)聯(lián)5.8聯(lián)結(jié)系平縱聯(lián)平縱聯(lián)的受受力較為復復雜在橫向附加加力作用下下，平縱聯(lián)聯(lián)的弦桿和和腹桿都將將產(chǎn)生內(nèi)力力主桁弦桿與與平縱聯(lián)的的共同作用用，當主桁桁弦桿變形形時也會在在平縱聯(lián)的的腹桿中產(chǎn)產(chǎn)生內(nèi)力。。要考慮兩種內(nèi)內(nèi)力的最不利利組合5.8聯(lián)結(jié)系平縱聯(lián)由于主桁弦桿桿與平縱聯(lián)共共同作用所引引起的平縱聯(lián)聯(lián)桿件內(nèi)力的的計算具有交叉式腹腹桿體系的平平縱聯(lián)，斜桿桿內(nèi)力當橋面系橫梁梁兼作平縱聯(lián)聯(lián)橫撐時，斜斜桿內(nèi)力橫撐內(nèi)力：5.8聯(lián)結(jié)系平縱聯(lián)平縱聯(lián)桿件的的內(nèi)力組合組合1：橋上上有車車時恒恒載+活載作作用下下的共共同作作用力力按主力力計算算，容容許應應力為為組合2：恒載載作用用下的的共同同作用用力+橋上無無車時時風力力所產(chǎn)產(chǎn)生的的內(nèi)力力按主力力+附加力力計算算，容容許應應力為為組合3：恒載載+活載作作用下下的共共同作作用力力+橋上有有車時時風力力（或或搖擺擺力））所產(chǎn)產(chǎn)生的的內(nèi)力力按主力力+附加力力計算算，容容許應應力為為5.8聯(lián)結(jié)系系平縱聯(lián)聯(lián)平縱聯(lián)聯(lián)桿件件計算算的其其他問問題的的概述述強度驗驗算整體穩(wěn)穩(wěn)定性性剛度計算截截面的的確定定問題題5.8聯(lián)結(jié)系系橫向聯(lián)聯(lián)結(jié)系系及橋橋門架架為保證證橋跨跨結(jié)構(gòu)構(gòu)的整整體作作用，，中間間橫向向聯(lián)結(jié)結(jié)系至至少每每隔兩兩個節(jié)節(jié)間設設置一一個。。橋門架架通常常采用用和橫橫向聯(lián)聯(lián)結(jié)系系同樣樣的形形式。。5.8聯(lián)結(jié)系系制動聯(lián)聯(lián)結(jié)系系由列車車制動動（或或牽引引）引引起的的縱向向水平平制動動力作作用在在縱梁梁上，，縱梁梁將該該制動動力傳傳遞給給橫梁梁。因因為橫橫梁在在水平平方向向的抗抗彎剛剛度很很小，，所以以，水水平制制動力力易使使橫梁梁產(chǎn)生生過大大的水水平彎彎曲變變形。。為了了減小小這種種變形形，需需要設設置制制動聯(lián)聯(lián)結(jié)系系。5.8聯(lián)結(jié)系系制動聯(lián)聯(lián)結(jié)系系制動聯(lián)聯(lián)結(jié)系系通常常由四四根短短桿組組成設置在在與橋橋面系系相鄰鄰的平平縱聯(lián)聯(lián)的中中部如有縱縱梁斷斷開，，則設設置在在縱梁梁斷開開點與與橋梁梁支點點間的的中部部。5.8聯(lián)結(jié)系系制動聯(lián)聯(lián)結(jié)系系制動聯(lián)聯(lián)結(jié)系系桿件件的內(nèi)內(nèi)力組組合組合1：制動動力單單獨作作用，，制動動力按按10%滿跨靜靜活載載計算算按主力力計算算，容容許應應力為為組合2：單獨獨驗算算共同同作用用力按主力力計算算，容容許應應力為為組合3：共同同作用用力+制動力力10%制動力力按7%滿跨靜靜活載載計算算按主力力+附加力力計算算，容容許應應力為為5.9鋼桁架架橋的的撓度度、上上拱度度及橫橫向剛剛度鋼桁架架橋的的撓度度鋼鋼梁豎豎向剛剛度的的指標標撓度過過大的的影響響線路在在相鄰鄰橋跨跨銜接接處形形成很很大折折角，，引起起列車車振動動，影影響行行車安安全和和乘車車舒適適度。。高速行行車時時會加加大活活載的的動力力作用用。相鄰橋橋跨銜銜接處處的鋼鋼軌會會產(chǎn)生生很大大的彎彎曲應應力。。增大鋼桁梁桿桿件節(jié)點的剛剛性次應力。。5.9鋼桁架橋的撓撓度、上拱度度及橫向剛度度《橋規(guī)》規(guī)定：簡支桁桁架橋由靜活活載引起的撓撓度：5.9鋼桁架橋的撓撓度、上拱度度及橫向剛度度對撓度限制可可以改善行路路運行質(zhì)量，，但撓度限制制過嚴給桁梁梁設計帶來困困難，同時也也使高強度鋼鋼材的使用受受到限制。5.9鋼桁架橋的撓撓度、上拱度度及橫向剛度度上拱度：在限限制撓度的同同時，再把桁桁架預先作成成向上拱的曲曲線，則當列列車過橋時線線路轉(zhuǎn)折角進進一步減小，，使橋上線路路更為平穩(wěn)。。對簡支桁桁架橋而而言，《橋規(guī)》規(guī)定上拱拱度曲線線應與恒恒載和一一半靜活活載所生生的撓度度曲線基基本相同同，而方方向相反反。5.9鋼桁架橋橋的撓度度、上拱拱度及橫橫向剛度度橫向剛度度橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)應具有有必要的的橫向剛剛度，借借此避免免列車通通過橋梁梁時發(fā)生生巨大的的擺動。。橋跨的的橫向剛剛度與兩兩片主桁桁的中心心距密切切相關(guān)，，《橋規(guī)》要求主桁桁中心距距應不小小于橋梁梁跨長的的1/20。第六章連連續(xù)鋼鋼桁架橋橋6.1連續(xù)鋼桁桁架橋概概述在鐵路橋橋梁中，，連續(xù)桁桁架橋得得到了越越來越廣廣泛的采采用。武漢長江江大橋南京長江江大橋白沙陀長長江大橋橋漢江大橋橋嘉陵江大大橋等我國在此此類鋼橋橋橋梁建建設中向向少拴多多焊的結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)展展，這也也是世界界鋼橋發(fā)發(fā)展的趨趨勢。6.2連續(xù)鋼桁桁架橋的的優(yōu)缺點點優(yōu)點便于采用用伸臂法法架設鋼鋼梁具有較大大的豎向向剛度和和橫向剛剛度采用大跨跨度連續(xù)續(xù)桁架橋橋，節(jié)省省用鋼量量從搶修要求求出發(fā)，連連續(xù)桁架橋橋因具有多多余約束，，當桁梁遭遭到局部破破壞時，不不宜全部坍坍塌，較易易修復6.2連續(xù)鋼桁架架橋的優(yōu)缺缺點缺點連續(xù)桁架梁梁是外部超超靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)，若因地地址不良，，基礎發(fā)生生沉陷，桁桁梁的桿件件產(chǎn)生附加加內(nèi)力?！爸苿佣铡薄保ㄔO有固固定支座的的橋墩）受受力很大，，增加了橋橋墩及基礎礎的建設費費用。連續(xù)桁架橋橋的桿件、、節(jié)點類型型多，設計計不宜標準準化。中間支點承承受負反力力，使支座座的設計復復雜化。6.2連續(xù)鋼桁架架橋的幾何何圖式和主主要尺寸幾何圖式平行弦桁式式曲線弦桁式式加勁弦桁式式6.2連續(xù)鋼桁架架橋的幾何何圖式和主主要尺寸幾何圖式6.2連續(xù)鋼桁架架橋的幾何何圖式和主主要尺寸跨聯(lián)布置每一聯(lián)，一一般包括兩兩跨或三跨跨。連續(xù)桁架橋橋也有做成成四跨連續(xù)續(xù)或五跨連連續(xù)的因溫度變化化而引起的的水平位移移將加大6.2連續(xù)鋼桁架架橋的幾何何圖式和主主要尺寸主要尺寸桁高：下承承式連續(xù)桁桁架梁，大大致為跨長長1/7~1/8。主桁中心距距較大的豎向向剛度和橫橫向剛度，，主桁中心心距可較簡簡支桁架橋橋稍小些主桁節(jié)間長長度：主桁桁節(jié)間長度度一般均采采用8m為保證較大大的橫向剛剛度：平縱縱聯(lián)必須連連續(xù)的，設設置橋門架架。6.2連續(xù)鋼桁架架橋的構(gòu)造造特點橋門架、縱縱梁斷開及及制動撐架架的布置橋門架：設設置端橋門門架，中間間橋門架中間橋門架架布置方法法利用豎桿作作為腿桿，，在支點處處形成一個個豎直的中中間橋門架架，這種布布置方法構(gòu)構(gòu)造較簡單單，便于制制造與架設設。利用支點處處左右兩斜斜桿作為腿腿桿，在支支點處形成成左右兩個個斜向的中中間橋門架架。6.2連續(xù)鋼桁架架橋的構(gòu)造造特點橋門架、縱縱梁斷開及及制動撐架架的布置縱梁斷開及及制動撐架架的布置跨度稍大于于80m的連續(xù)桁梁梁可不設縱縱梁斷開連續(xù)桁梁受受拉區(qū)的長長度大于80m時，要在跨跨中設置縱縱梁斷開。?？v梁不斷開開的連續(xù)桁桁梁，其制制動撐架設設在跨中；；當縱梁需斷斷開時，由由于斷開點點設在跨中中，制動撐撐架就設置置在支點與與縱梁斷開開點間的中中部