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鋼橋主觀題作業(yè)作業(yè)一:1、鋼橋的重要特點(diǎn)是什么?其合用范圍如何?答:重要優(yōu)點(diǎn):與常用的其它建筑材料相比,鋼材是一種抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度均較高的勻質(zhì)材料,而其重量則相對(duì)較輕。因此,鋼橋具有很大的跨越能力;鋼材有良好的塑性和韌性,是抱負(fù)的彈塑性體,完全符合目前所采用的計(jì)算方法和基本概念。因此,鋼橋計(jì)算準(zhǔn)確性好,可靠性高;鋼橋構(gòu)件重量輕,便于運(yùn)送和拼裝,加上便于機(jī)械化制造,因此鋼橋的施工期較短,可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益;鋼橋在受到破壞后,易于修復(fù)和更換;鋼的塑性和韌性好,適于承受沖擊和動(dòng)力荷載,有較好的抗震性能。(對(duì)于鐵路橋梁尤為重要)重要缺陷:鋼材易銹蝕,需要經(jīng)常除銹、油漆,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高;鐵路鋼橋采用明橋面時(shí)噪聲大,不合用于人口密集
區(qū)。合用范圍:由于目前我國(guó)鋼材緊缺,因此在一般情況下,大、中跨度的橋梁才以采用鋼橋?yàn)橹鳌?、鐵路下承式簡(jiǎn)支桁架橋的橫向聯(lián)結(jié)系的作用是什么?常用的幾何圖式有哪些?答:橫向聯(lián)結(jié)系的作用:承受并傳遞橫向力,增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的橫向抗扭剛度,使橋跨形成空間的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),并使兩片主桁受力均勻。常用幾何圖式有:3、對(duì)簡(jiǎn)支梁橋,支座的布置原則是什么?答:一端設(shè)立固定支座,一端設(shè)立活動(dòng)支座。對(duì)坡道上的橋梁,固定支座應(yīng)設(shè)在較低一端。4、簡(jiǎn)述正交異性板的概念。答:在鋼橋面板(或鋼箱梁上翼緣)下布設(shè)縱向及橫向的、開(kāi)口或閉口的加勁肋而形成的一種構(gòu)造。由于加勁肋在平面縱橫兩個(gè)方向正交,又橋面板在兩個(gè)方向的抗彎剛度不同,故得此名。正交異性板具有很高承載能力,可以顯著減輕鋼梁的自重。5、斜拉橋的重要受力構(gòu)件有哪些?
漂浮體系的斜拉橋是什么意思?答:斜拉橋的重要受力構(gòu)件有主梁、斜拉索和索塔。在豎向荷載作用下,梁以受彎為主,塔以受壓為主,斜索則承受拉力。對(duì)墩塔固結(jié)、塔梁分離的斜拉橋,若將中間支點(diǎn)的支承改為吊索,就稱(chēng)為漂浮體系的斜拉橋。它可以減小索塔支點(diǎn)處梁的負(fù)彎矩,但梁的橫向變位應(yīng)加以約束。6、圖示說(shuō)明懸索橋的組成及各組成部分的作用。答:懸索橋以主纜、橋塔和錨碇為重要承重構(gòu)件,以加勁梁、吊索和鞍座等為輔助構(gòu)件。橋面荷載經(jīng)加勁梁、吊索傳給主纜,再由主纜傳至橋塔和兩端的錨碇。受拉的主纜為重要的承重構(gòu)件;橋塔受壓,作用是支承大纜;錨碇受拉拔反力,作用是固定主纜端頭、防止其走動(dòng);加勁梁重要起支承和傳遞荷載的作用;吊索的作用是將作用于加勁梁上的恒載及活載向主纜傳遞;塔頂主鞍用作主纜跨過(guò)塔頂?shù)闹С?承受主纜產(chǎn)生的巨大壓力并傳遞給橋塔。7、栓焊鋼橋的制造需通過(guò)哪些工藝過(guò)程?答:常規(guī)鋼橋制造涉及下列工藝過(guò)程:作樣、號(hào)料、切割、矯正、邊沿加工、制孔、組焊、焊接、整形、檢查、試裝等。8、已知某單線鐵路簡(jiǎn)支栓焊桁架橋,跨度l=64m,設(shè)計(jì)荷載為中活載,主桁尺寸如圖所示。試計(jì)算主桁斜桿A3E4在主力作用下的桿件內(nèi)力。答:1、恒載內(nèi)力計(jì)算(1)恒載集度的假定參照已有設(shè)計(jì),取主桁14.5kN/m聯(lián)結(jié)系2.8kN/m橋面系6.8kN/m高強(qiáng)螺栓0.5kN/m檢查設(shè)備1.0kN/m故每片桁梁重p1=(14.5+2.8+6.8+0.5+1.0)÷2=12.8kN/m橋面重(雙側(cè)設(shè)鋼筋混凝土人行道板)p2=5kN/m(每片主桁)故每片主桁所受恒載集度p=p1+p2=12.8+5.0=17.8kN/m可偏安全地取為p=18kN/m(2)影響線面積Ω的計(jì)算作出斜桿A3E4的影響線,如下圖所示。則影響線最大縱距
影響線加載長(zhǎng)度及頂點(diǎn)位置
所以,影響線面積
(3)由于恒載所生內(nèi)力
2、列車(chē)活載內(nèi)力計(jì)算(1)求換算均布活載k按加載長(zhǎng)度及頂點(diǎn)位置查表求得每片主桁的k值
(2)沖擊系數(shù)
運(yùn)營(yíng)動(dòng)力系數(shù)
(3)活載發(fā)展均衡系數(shù)η值的計(jì)算η=1+(amax-a)/6對(duì)簡(jiǎn)支桁架梁橋,跨中弦桿(此算例中為弦桿A3A3′)的k值最小,故其a值最大。弦桿A3A3′的加載長(zhǎng)度l=64m,頂點(diǎn)位置α=0.5,查表得k=45.6kN/m,故則對(duì)斜桿A3E4
(4)活載所生內(nèi)力(涉及沖擊力)為:
3、主力作用下斜桿A3E4的內(nèi)力
計(jì)算疲勞時(shí)的最大內(nèi)力
作業(yè)二:1、目前鋼橋采用的連接方式有哪些?什么是栓焊鋼橋?答:鋼橋連接指:涉及將型鋼、鋼板組合成桿件與部件,也涉及將部件及桿件連接成鋼橋整體。連接方式有:鉚接、焊接、栓接。栓焊鋼橋是指工廠(板件的)連接采用焊接,工地(桿件的)連接采用高強(qiáng)度螺栓連接。
2、下承式桁架橋的橋面構(gòu)造有哪幾種形式?答:有明橋面與道碴橋面兩種。3、鋼支座及盆式橡膠支座的活動(dòng)機(jī)理分別是什么?答:鋼支座是靠鋼部件的滾動(dòng)、搖動(dòng)和滑動(dòng)來(lái)完畢支座的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)功能的。盆式橡膠支座是運(yùn)用橡膠塊在三向受力狀態(tài)下具有流體的性質(zhì)(適度不均勻壓縮)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng),依靠聚四氟乙烯板與不銹鋼板之間的低摩擦系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)水平位移。4、主桁桿件的截面形式有哪幾種?各有何優(yōu)缺陷?答:主桁焊接桿件的截面形式重要有兩類(lèi):H形截面和箱形截面。焊接H形截面由兩塊豎板(翼板)和一塊水平板(腹板)焊接而成。這種截面的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)樸,易于施焊,焊接變形較易控制,安裝方便;局限性的是截面對(duì)x-x軸的回轉(zhuǎn)半徑比對(duì)y-y軸的小很多,當(dāng)采用H形桿件作壓桿時(shí),基本允許應(yīng)力的折減相稱(chēng)大。因此,對(duì)內(nèi)力不很大的桿件或長(zhǎng)細(xì)比相對(duì)較小的壓桿,采用H形截面才是比較適宜的。焊接箱形截面由兩塊豎板和兩塊水平板焊接而成。其抗扭剛度大,且對(duì)兩個(gè)主軸的回轉(zhuǎn)半徑相近,在承受壓力方面優(yōu)于H形桿件。但是箱形截面的桿件制造較費(fèi)工,焊接變形也較難控制和修整,因此通常只用于內(nèi)力較大和長(zhǎng)細(xì)比較大的壓桿或拉—壓桿件,一般在特大跨度鋼桁梁橋中采用。5、簡(jiǎn)述下弦桿的截面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。答:下弦桿截面設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)如下:1)從靜強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度入手,求所需的凈截面積Aj;2)根據(jù)已有的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),取桿件的凈截面積Aj為毛截面積Am的0.85倍;3)選定下弦桿的截面形式,根據(jù)Am及決定桿件截面外廓尺寸的原則,擬定桿件的寬度b、高度h以及板厚δ;4)計(jì)算桿件端部連接所需要的螺栓數(shù);5)算出實(shí)際的凈截面積Aj,進(jìn)行強(qiáng)度、剛度及疲勞的驗(yàn)算,如不滿足任一規(guī)定,則需重新設(shè)計(jì)。6、下承式鋼板梁橋的合用范圍?答:下承式鋼板梁橋由于增長(zhǎng)了橋面系,用料較多,制造也費(fèi)工,且其寬度大,無(wú)法整孔運(yùn)送,更增添了裝運(yùn)與架梁的工作量。因此當(dāng)鐵路橋梁需采用板梁橋時(shí),應(yīng)盡也許不采用下承式而采用上承式。但是,當(dāng)橋面標(biāo)高不宜提高而對(duì)橋下凈空有規(guī)定期,則應(yīng)考慮采用下承式鋼板梁橋。這是由于其有建筑高度h(自軌底至梁底)小的優(yōu)點(diǎn)。7、與簡(jiǎn)支桁架橋相比,連續(xù)桁架橋有何優(yōu)點(diǎn)?答:便于采用伸臂法架設(shè)鋼梁;具有較大的豎向剛度和橫向剛度;節(jié)約鋼材;較易修復(fù)。8、已知某單線鐵路簡(jiǎn)支栓焊桁架橋,跨度l=64m,主桁圖式及尺寸同題63。試計(jì)算下弦桿E2E4在縱向制動(dòng)力作用下的桿件內(nèi)力。答:解:按相應(yīng)于下弦桿E2E4在主力作用下時(shí)的靜活載計(jì)算。靜活載按最不利位置布置,如下圖所示,根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)所述方法,當(dāng)三角形影響線頂點(diǎn)左邊的活載之和Ra與頂點(diǎn)右邊的活載之和Rb滿足下列等式時(shí),即為產(chǎn)生最大桿件內(nèi)力的活載位置。解得x=10.4m故橋上靜活載總重P=220×5+92×30+80×(10+10.4)=5492kN制動(dòng)力T=0.07P=0.07×5492=384.4kN下弦桿E2E4在縱向制動(dòng)力作用下的桿件內(nèi)力為作業(yè)三:1、請(qǐng)寫(xiě)出我國(guó)已建成的最大跨度的拱橋、斜拉橋及懸索橋的名稱(chēng)、主跨跨度。答:拱橋:重慶朝天門(mén)長(zhǎng)江大橋,552m;斜拉橋:蘇通長(zhǎng)江公路大橋,1088m;懸索橋:西堠門(mén)大橋,1650m。2、何為橋面系?其作用是什么?答:橋面系由縱梁、橫梁及縱梁間的聯(lián)結(jié)系構(gòu)成,其作用是支承橋面荷載并將其傳給主桁架。3、對(duì)簡(jiǎn)支桁架橋,為什么需設(shè)立上拱度?答:對(duì)桁梁橋撓度的限制可以改善線路的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量,但撓度限制過(guò)嚴(yán)會(huì)給桁梁橋的設(shè)計(jì)帶來(lái)困難,同時(shí)會(huì)使高強(qiáng)度鋼材的使用受到限制。假如在限制撓度的同時(shí),再把桁梁橋預(yù)先做成向上拱的曲線,即預(yù)設(shè)了上拱度,則較易滿足規(guī)定。4、桁架橋如何進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算?答:簡(jiǎn)化計(jì)算方法的基本原理是:把較復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為較簡(jiǎn)樸的平面結(jié)構(gòu),近似考慮各平面結(jié)構(gòu)之間的互相作用,按平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。將平面內(nèi)各桿件軸線所形成的幾何圖形作為計(jì)算圖式,并假定桁架各節(jié)點(diǎn)均為鉸接。5、在主桁弦桿附加力計(jì)算中采用有車(chē)風(fēng)力還是無(wú)車(chē)風(fēng)力?為什么?答:采用有車(chē)風(fēng)力。對(duì)弦桿最不利的組合一般都是橋上有車(chē)時(shí)的情況。6、上承式鋼板梁橋的主梁采用變截面的形式有哪些?答:跨度較大時(shí),常做成變截面形式,即翼緣在跨中區(qū)段變寬或變厚,或者采用多層蓋板。在截面變化處,沿厚度及寬度方向做成斜坡。7、已知下弦桿E2E4所受軸力為:主力作用下NⅠ=3340kN,橫向附加力作用下Nw=498.9kN,制動(dòng)力作用下NT=192.2kN,試擬定E2E4桿件的計(jì)算內(nèi)力。答:解:主力+橫向附加力:NⅡ=NⅠ+Nw=3340+498.9=3838.9
kN(主力控制)主力+縱向附加力:
NⅢ=NⅠ+NT=3340+192.2=3532.2
kN
(主力控制)因此下弦桿E2E4的計(jì)算內(nèi)力取為3340kN。作業(yè)四:1、圖示鐵路下承式簡(jiǎn)支桁架橋的主桁架的常用類(lèi)型,并敘述其重要特性。答:圖(a)表達(dá)的幾何圖式稱(chēng)為三角型腹桿體系,構(gòu)造簡(jiǎn)樸,部件類(lèi)型較少,適應(yīng)設(shè)計(jì)定型化,有助于制造與安裝;圖(b)桁架稱(chēng)為豪式桁架。在豎向荷載作用下,圖(b)的豎桿較圖(a)的豎桿受力大,受壓斜桿的數(shù)量也較多,并且弦桿內(nèi)力在每個(gè)節(jié)間都有變化,因而圖(b)采用相對(duì)較少;圖(c)~圖(e)為幾種上承式桁梁的幾何圖式。對(duì)于中檔跨度的上承式桁梁橋,其主桁圖式常用圖(c)而較少采用圖(d),這是由于圖(d)的端豎桿要傳遞較大的支承反力,因而端豎桿用料較多。對(duì)于小跨度的桁梁橋,也可做成圖(e)所示的結(jié)構(gòu)型式;對(duì)于大跨度(跨度在80m以上)的下承式鐵路桁梁橋,曾經(jīng)采用過(guò)上弦為折線形的主桁圖式,見(jiàn)圖(f)。但由于上弦為折線形,桿件和節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型多,不利于制造、安裝與修復(fù),因此,這種圖式在我國(guó)早已不用了。大跨度的下承式桁梁橋,主桁仍可采用圖(a)所示的三角型腹桿體系;對(duì)于特大跨度的桁梁,主桁常采用圖g)所示的再分式或圖(h)所示的米字型圖式。為了兼顧橋梁工廠現(xiàn)有的設(shè)備(節(jié)間長(zhǎng)度仍能采用8m),且斜桿仍需具有適當(dāng)?shù)膬A度,則采用圖(g)或圖(h)可以增大桁高。2、橋面系的縱梁與橫梁是如何連接的?答:在縱梁腹板上設(shè)一對(duì)連接角鋼,與橫梁腹板相連,在縱梁上下翼緣上各設(shè)一塊魚(yú)形板,與橫梁及相鄰的縱梁的翼緣相連。3、支座的重要作用是什么?常用的支座類(lèi)型有哪些?答:支座的作用是固定橋跨結(jié)構(gòu)的對(duì)的位置,將上部結(jié)構(gòu)的各種荷載傳遞到墩臺(tái)上,并能適應(yīng)活載、溫度變化、混凝土收縮與徐變等因素所產(chǎn)生的變位(位移和轉(zhuǎn)角),使上、下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合設(shè)計(jì)的計(jì)算圖式。常用的支座類(lèi)型有:鋼支座及盆式橡膠支座。4、什么是橫向框架效應(yīng)?答:橫向框架由橫梁、主桁豎桿和橫向聯(lián)結(jié)系的楣部桿件構(gòu)成。橫向框架效應(yīng)是指當(dāng)橫梁在豎向荷載作用下梁端發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),豎桿的上端和下端均將產(chǎn)生力矩。5、引入活載發(fā)展均衡系數(shù)的作用是什么?答:為了保證鐵路鋼橋在較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)能適應(yīng)機(jī)車(chē)車(chē)輛重量增長(zhǎng)的需要,設(shè)計(jì)時(shí)必須為現(xiàn)今使用的列車(chē)活載預(yù)留一個(gè)發(fā)展系數(shù)。預(yù)留的方法是讓設(shè)計(jì)允許應(yīng)力低于實(shí)際能允許的應(yīng)力,也就是有一個(gè)預(yù)留的活載發(fā)展倍數(shù)n。n=0.2a+1.2,其中a=NP/[(1+μ)Nk]。為了使所有桿件的n達(dá)成相同,就引入了活載發(fā)展均衡系數(shù)η
,對(duì)不同桿件通過(guò)對(duì)活載加大不同的η
倍,使各桿均具有相同的amax,
相同的nmax
。η=1+(amax-a)/6,其中:amax
為主桁所有桿件的a值中最大者a=NP/[(1+μ)Nk]6、簡(jiǎn)述豎桿的截面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。答:豎桿又分為立桿和吊桿。在下承式桁架橋中,立桿不需計(jì)算,而采用與吊桿相同的截面尺寸;吊桿除受到軸向拉力外,還受到橫向框架作用產(chǎn)生的彎矩,故吊桿為拉彎構(gòu)件。其截面設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)為:先按主力作用下的中心受拉桿件計(jì)算出所需的截面積及截面尺寸,然后按(主力+附加彎矩)作用下的拉彎構(gòu)件去檢算所選截面的疲勞強(qiáng)度和剛度。7、吊桿A3E3與橫梁及橫向聯(lián)結(jié)系的楣桿構(gòu)成的橫向框架如下圖所示。已知吊桿A3E3的截面慣性矩Is=38200cm4,橫梁的截面慣性矩Ib=651000cm4,縱梁作用于橫梁上的豎向荷載R=873kN,鋼的彈性模量E=2.06×105MPa。試計(jì)算吊桿A3E3下端的彎矩值。解:簡(jiǎn)支橫梁跨中最大彎矩M=873×1.875=1636.9kN·mμ=(a+b)/B=(5750-1875)/5750=0.674β=h′/h=5775/(5775+4580)=0.558橫梁在框架面內(nèi)的剛度系數(shù)ib=EIb/B=2.06×1011×651000×10﹣8/5.75=2.33×108N·m吊桿在框架面內(nèi)的剛度系數(shù)is=EIs/h′=2.06×1011×38200×10﹣8/5.775=1.36×107N·m故吊桿A3E3下端的彎矩值為作業(yè)五:1、
如何定義鋼橋?答:一般是指一座橋梁的橋跨結(jié)構(gòu)用鋼(鋼板、型鋼、鑄件、鋼絲作為基本構(gòu)件)制成,而墩臺(tái)、索塔等則可用其它材料建造。2、簡(jiǎn)支桁架橋如何實(shí)現(xiàn)上拱度的設(shè)立?答:上拱度曲線取為恒載與一半靜活載所生的撓度曲線(但方向相反)。上拱度設(shè)立時(shí),是讓各節(jié)間下弦桿的長(zhǎng)度不變(則縱梁長(zhǎng)度就可不變)、腹桿的長(zhǎng)度不變、斜桿和上弦桿的交角不變,而只讓上弦桿的理論長(zhǎng)度加長(zhǎng)一點(diǎn)。3、簡(jiǎn)述上弦桿的截面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。答:上弦桿截面設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)如下:1)選定截面形式并估算桿件的長(zhǎng)細(xì)比λ(涉及λx、λy)的值;2)根據(jù)估算的λx及λy值,取其較大者查表得到整體穩(wěn)定允許應(yīng)力折減系數(shù)φ1,則選取桿件的毛截面積為
3)根據(jù)選取的Am,選配組成桿件的各板件的尺寸,擬定桿件寬度b、截面高度h以及板件厚度δ值;4)計(jì)算所選截面的截面特性,進(jìn)行總體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定及剛度的驗(yàn)算。4、敘述鋼箱梁橋的重要構(gòu)造特點(diǎn)。答:1)為增強(qiáng)鋼梁的整體性,提高梁體抗失穩(wěn)的能力,沿梁長(zhǎng)每隔一定距離需設(shè)立橫隔板。多數(shù)情況下中間橫隔板不是一塊實(shí)心板,而是與箱梁四壁連為一體的橫向框架。2)當(dāng)橫隔板間距較大時(shí),為防止受壓翼緣局部失穩(wěn)而需設(shè)立橫向加勁肋。3)為保證受壓翼緣及腹板的局部穩(wěn)定,在受壓區(qū)還需設(shè)立縱向加勁肋。5、現(xiàn)代斜拉橋?yàn)槭裁匆捎妹芩骶?答:采用密索距有以下優(yōu)點(diǎn):主梁中的彎矩小;錨固點(diǎn)的構(gòu)造簡(jiǎn)樸;伸臂施工時(shí)所需輔助支撐較少;每根斜索的截面較小,斜索制造更換較容易。6、簡(jiǎn)述懸索橋的主纜類(lèi)型及施工方法。答:懸索橋的主纜可采用鋼絲繩和平行鋼絲束兩種形式,前者一般用于小跨度的懸索橋,后者則合用于各種跨度的懸索橋。鋼絲繩由鋼絲捻成股,再由股捻成繩;平行鋼絲束先由平行鋼絲組成絲股,再由若干絲股組成密實(shí)的主纜,根據(jù)其架設(shè)方法可分為空中送絲法和預(yù)制平行絲股法。7、已知某單線鐵路簡(jiǎn)支栓焊桁架橋,跨度l=64m,主桁圖式及尺寸同題63,橋門(mén)架圖式及尺寸如下圖所示。橋上無(wú)車(chē)時(shí)的風(fēng)荷載強(qiáng)度為W=1250Pa,試計(jì)算主桁斜桿A1E0及下弦桿E2E4在橫向風(fēng)力作用下的桿件內(nèi)力。解:1、求平縱聯(lián)弦桿的內(nèi)力橋上有車(chē)時(shí)的風(fēng)荷載強(qiáng)度為W
′=0.8W=1000Pa上、下平縱聯(lián)所受的橫向風(fēng)力分布集度(單位長(zhǎng)度上的橫向風(fēng)力)分別為ω風(fēng)上=[0.5×0.4×H+0.2(h+3.0)×(1-0.4)]×W
′(kN/m)ω風(fēng)下=[0.5×0.4×H+1.0(h+3.0)×(1-0.4)]×W
′(kN/m)取h=縱梁高+鋼軌枕木高=1.29+0.40=1.69m故ω風(fēng)上=[0.5×0.4×11+0.2×(1.69+3.0)×0.6]×1000=2762.8N/m=2.76kN/mω風(fēng)下=[0.5×0.4×11+(1.69+3.0)×0.6]×1000=5014N/m=5.01kN/m則在橫向風(fēng)力作用下的下弦桿E2E4的內(nèi)力為2、橋門(mén)架效應(yīng)
作用在橋門(mén)架上的風(fēng)力腿桿反彎點(diǎn)位置端斜桿A1E0所受附加彎矩為
端斜桿A1E0所受附加軸力為下弦桿E2E4所受附加軸力為第一章緒論1鋼橋分類(lèi):根據(jù)重要承重結(jié)構(gòu)的受力體系可以分:梁式橋,拱橋,剛構(gòu)橋,斜拉橋,懸索橋和混合體系橋梁。梁式橋:豎向荷載作用,只產(chǎn)生豎向反力按受力體系:簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁、懸臂梁按結(jié)構(gòu)形式:鋼板梁、鋼箱梁、鋼桁梁、結(jié)合梁拱橋:豎向荷載作用,除產(chǎn)生豎向反力外,還產(chǎn)生水平推力按有無(wú)推力:有推力拱——設(shè)立堅(jiān)固基礎(chǔ)無(wú)推力拱(系桿拱)——于拱兩端設(shè)立拉索或梁剛構(gòu)橋:重要承重結(jié)構(gòu)為偏心受壓和受彎構(gòu)件斜拉橋:高次超靜定結(jié)構(gòu),關(guān)鍵在高塔施工和索力控制懸索橋:(吊橋),以主攬為重要承重結(jié)構(gòu),主攬只受拉力2鋼橋優(yōu)缺陷:優(yōu)點(diǎn):*鋼材抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度高,重量輕,跨越能力大。鋼材可加工性能好,可用于復(fù)雜橋型和景觀橋。*材質(zhì)均勻,實(shí)際應(yīng)力與計(jì)算值接近,安全可靠*適合工業(yè)化方法制造,質(zhì)量可靠,便于運(yùn)送,便于無(wú)支架施工,工地安裝速度也快。*韌性延性好,可提高抗震性能。*壽命長(zhǎng),易于修復(fù)和更換,可回收運(yùn)用。缺陷:動(dòng)載作用下,疲勞問(wèn)題突出。易腐蝕,需要經(jīng)常檢查和按期油漆,維護(hù)費(fèi)用高。鐵路鋼橋行車(chē)時(shí)噪聲與振動(dòng)均比較大。3鋼橋設(shè)計(jì)的一般規(guī)定和原則必須有足夠的整體剛度、具有必要的橫向剛度、滿足使用階段的受力和工作性能規(guī)定,在施工過(guò)程中滿足應(yīng)力和變形的規(guī)定、防腐、疲勞設(shè)計(jì)、不應(yīng)有未栓合或未焊合的接觸部分、應(yīng)盡也許減少構(gòu)件和零件的種類(lèi),鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件計(jì)盡也許標(biāo)準(zhǔn)化,使同型構(gòu)件能互換、鋼橋在安裝或檢修支座時(shí)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)預(yù)設(shè)可供頂起用的結(jié)構(gòu)4結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算原則結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力按彈性受力階段擬定。變形按構(gòu)件毛截面計(jì)算,不考慮釘(栓)孔削弱的影響。為簡(jiǎn)化計(jì)算,可將橋跨結(jié)構(gòu)劃分為若干個(gè)平面系記錄算,但應(yīng)考慮各個(gè)平面系統(tǒng)的共同作用和互相影響。平面計(jì)算方法中,可以采用荷載橫向分布系數(shù)考慮橋梁結(jié)構(gòu)空間作用的影響。5鋼橋設(shè)計(jì)計(jì)算方法:允許應(yīng)力法和半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法σ<=γ[σ]σ—結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)荷載的計(jì)算應(yīng)力,荷載組合系數(shù)為1γ—不同荷載組合的允許應(yīng)力提高系數(shù)[σ]—允許應(yīng)力,為屈服強(qiáng)度/1.76疲勞驗(yàn)算方法:拉-拉或拉-壓(以拉為主)的構(gòu)件壓-拉(以壓為主)的構(gòu)件第三章橋面結(jié)構(gòu)1鋼橋橋面構(gòu)造組成及各部分作用:*橋面梁格,橋面板,橋面鋪裝,排水防水系統(tǒng),人行道或護(hù)輪帶,欄桿,照明燈具和伸縮縫等組成。*橋道梁:把橋面板上的何在傳遞給主梁的作用。橋面板:直接承受活載并傳遞給橋道梁或主梁的重要結(jié)構(gòu)。橋面鋪裝:提供主輪摩擦力,分散荷載,保護(hù)主梁。2橋面板分類(lèi):公路鋼橋橋面板的結(jié)構(gòu)形式:鋼筋混凝土橋面板(RC橋面板)、預(yù)應(yīng)力混凝土橋面板(PC橋面板)、鋼橋面板鐵路橋橋面的形式:明橋面、道碴橋面3鋼橋橋面標(biāo)高調(diào)整的方法有哪些:*調(diào)整墩臺(tái)頂面標(biāo)高。*鋼梁腹板采用不同的截面高度。*采用變厚度橋面或設(shè)立三角墊層。*根據(jù)橋面標(biāo)高需要橋面板設(shè)立不同高度的倒梯形梗肋。4為什么鋼橋橋面板的強(qiáng)度和裂縫寬度比混凝土橋規(guī)定高:*直接承受車(chē)輪作用沖擊作用,活載比例大,容易疲勞破壞*鋼橋剛度小,縱梁與主梁剛度差別大,橋面板受力不勻*板厚與梁高的比值小,尺寸誤差影響大*直接承受超重車(chē)輛車(chē)輪集中荷載,使承受的實(shí)際荷載大于設(shè)計(jì)荷載。*鋼橋易腐蝕5鋼橋面板三個(gè)基本結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)系I:由頂板和縱肋組成的結(jié)構(gòu)系當(dāng)作是主梁(橋梁重要承載構(gòu)件)的一個(gè)組成部分,參與主梁共同受力,稱(chēng)為主梁體系。結(jié)構(gòu)系Ⅱ:由縱肋、橫肋和頂板組成的結(jié)構(gòu)系,頂板被當(dāng)作縱肋、橫肋上翼緣的一部分。結(jié)構(gòu)系H起到了橋面系結(jié)構(gòu)的作用,把橋面上的荷載傳遞到主梁和剛度較大的橫梁,稱(chēng)為橋面體系結(jié)構(gòu)系Ⅲ:本結(jié)構(gòu)系把設(shè)立在肋上的頂板當(dāng)作是各向同性的連續(xù)板,這個(gè)板直接承受作用于肋間的輪荷載,同時(shí)把輪荷載傳遞到肋上,稱(chēng)為蓋板體系。第四章鋼板梁橋1鋼板梁組成及各部分作用:*組成:主梁、橫向聯(lián)結(jié)系,縱向連接系,橋面系組成,形成格子梁體系。*主梁:整個(gè)橋梁的承重作用,把荷載傳遞給支座。*橫向聯(lián)結(jié)系:把各個(gè)主梁連接成整體,起到荷載橫向分布、防止主梁的側(cè)向失穩(wěn)作用。有實(shí)腹式梁和空腹式桁架形式。*縱向聯(lián)結(jié)系:桁架式結(jié)構(gòu),作用是加強(qiáng)橋梁的整體穩(wěn)定性、與橫梁共同承擔(dān)橫向力和扭矩的作用。*橋面系:把橋面荷載傳遞到主梁和橫梁。2鐵路橋擬定主梁中心距d時(shí)考慮的因素:*橋枕或RC橋面的合理跨度—d為1.8~2.5m*橋跨結(jié)構(gòu)的橫向抗傾覆規(guī)定,d不能太小。*橋梁橫向剛度的規(guī)定:d>=L/20*下承式板梁橋下凈空的規(guī)定(4.88m)*整孔施工架設(shè)時(shí)的寬度規(guī)定。3鐵路梁高制定期考慮的因素:主梁梁高設(shè)計(jì)規(guī)定:*用鋼量最省*主梁的豎向撓度滿足規(guī)定*腹板寬度為常規(guī)軋制鋼板尺寸,避免拼接或裁剪*橋跨的建筑高度最小*滿足運(yùn)送規(guī)定*相近跨度尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化(即采用相同腹板厚度)4提高腹板穩(wěn)定臨界應(yīng)力的重要方法有:*設(shè)加勁肋:更有效*增長(zhǎng)板厚:效果不明顯5縱橫向連接系的作用:橫向連接系作用:*防止主梁側(cè)傾試問(wèn)*起到荷載分派作用*與主梁及縱向連接系構(gòu)成空間桁架抵抗水平荷載*橋梁安裝架設(shè)是主梁的定位*抵抗橋梁扭矩*在橋面板端部起到橫向支承的作用。前三作用當(dāng)橫聯(lián)設(shè)立于跨間時(shí)有效,后2設(shè)立于支撐處有效縱向連接系作用:*將地震荷載風(fēng)荷載等水平力傳遞到支座*防止主梁下翼緣的側(cè)向變形和橫向振動(dòng)*與主梁及縱向連接系構(gòu)成空間桁架抵抗水平荷載及扭矩*橋梁安裝架設(shè)是主梁的定位第五章鋼箱梁橋1鋼箱梁的重要受力特點(diǎn):*箱梁受力特點(diǎn):典型的閉口薄壁結(jié)構(gòu)2鋼箱梁的組成及各部分作用:因其橫向剛度大,可不設(shè)縱連*重要由主梁,橫向連接系和橋面系組成。*主梁:整個(gè)橋梁的承重作用,把荷載傳遞給支座。*橫向聯(lián)結(jié)系:把各個(gè)主梁連接成整體,起到荷載橫向分布、防止主梁的側(cè)向失穩(wěn)作用。*橋面系:把橋面荷載傳遞到主梁和橫梁??v梁:1主梁間距較大時(shí),減小砼橋面跨徑,2提高鋼橋面板的剛度橫梁:1對(duì)于雙箱或多箱,使主梁受力均勻,2支承縱梁或橋面板,3端橫梁有效提高橋梁整體抗扭能力和分散支點(diǎn)反力3橫隔板的作用及重要形式:*減少鋼箱梁的畸變和橫向彎曲變形,增長(zhǎng)整體剛度,分散局部荷載的作用。*類(lèi)型:中間橫隔板:實(shí)腹式,框架式,桁架式。支點(diǎn)橫隔板:通常采用實(shí)腹式,分為兩支座形式和單支座形式第六章組合梁橋1剪力連接件的分類(lèi):*結(jié)構(gòu)形式:剛性:一般采用角鋼或槽鋼,伸入砼中阻止板對(duì)梁的剪移;柔性:采用斜鋼筋或螺旋鋼筋,防止砼板向上脫開(kāi);焊釘:焊接于鋼梁翼緣的大頭螺釘;PBL(開(kāi)孔鋼板連接器)孔中混凝土承擔(dān)鋼梁與混凝土板間的錯(cuò)動(dòng)剪應(yīng)力。2連接件承受的重要外荷載:*恒載,活載,預(yù)應(yīng)力,混凝土干燥收縮,混凝土板與鋼梁間的溫差等。第七章剛桁梁橋1桁梁的組成及各部分作用:*組成:主桁、聯(lián)結(jié)系、橋面系、橋面*主桁作用:重要承重結(jié)構(gòu),承受豎向荷載,將荷載通過(guò)支座傳給墩臺(tái)*聯(lián)結(jié)系作用:使主桁架聯(lián)結(jié)形成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu),承受橫向荷載。分為縱向連接系(上平縱連,下平縱連)橫向連接系(端橫聯(lián),中橫聯(lián))*橋面系作用:傳遞荷載,將兩片縱梁連成整體、*橋面作用:供車(chē)輛和行人走行的部分2連續(xù)桁梁橋的特點(diǎn):*連續(xù)梁最大彎矩比等跨簡(jiǎn)支梁小,可節(jié)省8%~10%的鋼材;*橋墩上只有一個(gè)支座,墩帽所需尺寸較簡(jiǎn)支梁??;*連續(xù)梁的橫向及橫向剛度均比簡(jiǎn)支梁大,故行車(chē)平順,或同剛度下,連續(xù)梁梁高可小一些;*是超靜定結(jié)構(gòu),可調(diào)整支座標(biāo)高來(lái)調(diào)整桿件內(nèi)力,使受力均勻*適合于懸臂拼裝或采用縱向拖拉及頂推法安裝就位;*局部破壞時(shí),損害相對(duì)較小,修復(fù)較容易;*每聯(lián)常采用兩跨或三跨,一般不超過(guò)五跨;*二孔連續(xù)梁做成等跨,三孔時(shí)最佳為7:8:7或做成等跨。3主桁架的幾何特點(diǎn)三角形桁架,合用于大、中、小各跨徑,構(gòu)造簡(jiǎn)樸,施工方便、斜桿式形桁架桿件規(guī)格多,制造、施工不方便,現(xiàn)已不采、K形桁架桿件規(guī)格多連接多縱橫梁多,桿件短小輕便、雙重腹桿形桁架合用于大跨徑橋梁4主桁架的重要尺寸:桁架高度、節(jié)間長(zhǎng)度、斜桿傾角、主桁架中心距5主桁桿件截面形式H形截面:組裝簡(jiǎn)樸,采用全自動(dòng)焊容易矯正焊接變形,螺栓安裝方便;截面繞X軸剛度小,用作壓桿不經(jīng)濟(jì),平置時(shí)腹板必須開(kāi)泄水孔箱形截面截面:對(duì)X、Y軸剛度大,板厚相對(duì)H形薄;組裝、焊接、矯正焊接變形、安裝螺栓比H形費(fèi)工費(fèi)事6擬定主桁桿件的外輪廓尺寸需考慮的因素①同一主桁中各桿寬度b必須一致,便于用節(jié)點(diǎn)板相連②上下弦桿在各節(jié)間的高度應(yīng)盡也許一致③外輪廓尺寸應(yīng)兼顧剛度和經(jīng)濟(jì)④應(yīng)考慮自動(dòng)電焊小車(chē)在豎板的槽內(nèi)行走⑤根據(jù)工廠組裝胎型和機(jī)器樣板的標(biāo)準(zhǔn)栓線網(wǎng)絡(luò)布置7縱梁的斷縫:減少縱梁的軸力,減少橫梁的水平彎矩。大跨鋼桁梁宜將縱梁切斷。兩斷縫的間距,不大于80m。8桁架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式及特點(diǎn):外貼式節(jié)點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)樸、拼接方便、弦桿可以連續(xù)不斷地通過(guò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)插式節(jié)點(diǎn):用鋼量少、制造復(fù)雜,合用于大跨度桁梁全焊節(jié)點(diǎn):工地焊縫太多,焊接變形不易控制9節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度檢算:節(jié)點(diǎn)板撕破強(qiáng)度檢算、節(jié)點(diǎn)板中心豎直截面的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力驗(yàn)算、腹桿與弦桿之間節(jié)點(diǎn)板水平截面的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力驗(yàn)算10橋跨結(jié)構(gòu)橫向剛度規(guī)定《鐵路橋規(guī)》規(guī)定:下承式簡(jiǎn)支桁梁及連續(xù)桁梁的邊跨,其寬度與跨度之比不宜小于1/20,11節(jié)點(diǎn)的受力規(guī)定及構(gòu)造規(guī)定:受力規(guī)定:*各桿件截面重心線應(yīng)盡量在節(jié)點(diǎn)處交于一點(diǎn);*主桁桿件所需螺栓數(shù)按桿件的承載力計(jì)算;聯(lián)結(jié)系桿件所需螺栓數(shù)按桿件的內(nèi)力計(jì)算;*有條件時(shí),桿件進(jìn)入節(jié)點(diǎn)板的第一排螺栓數(shù),可少布置幾個(gè);*弦桿在節(jié)點(diǎn)中心斷開(kāi)時(shí),應(yīng)用節(jié)點(diǎn)板和拼接板連接;*所有桿件盡量向節(jié)點(diǎn)中心靠攏,節(jié)點(diǎn)板尺寸?。?必要時(shí),在節(jié)點(diǎn)板自由地段設(shè)立加勁角鋼或隔板。構(gòu)造規(guī)定(制造、安裝和養(yǎng)護(hù)規(guī)定):*節(jié)點(diǎn)板形狀簡(jiǎn)樸端正,不得有凹角;*標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)板,螺栓位置應(yīng)按機(jī)器樣板的標(biāo)準(zhǔn)栓線網(wǎng)格布置;*同一桿件兩端的螺栓排列應(yīng)盡量一致;*工地安裝螺栓,均應(yīng)考慮施工的方便;*立柱與上弦桿的連接及端節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造應(yīng)考慮施工臨時(shí)荷載;*節(jié)點(diǎn)內(nèi)不得有積水、積塵的死角及難于油漆和檢查的地方。12活載發(fā)展系數(shù)n,活載均衡發(fā)展系數(shù),的定義計(jì)算(n,a概念公式):定義:按設(shè)計(jì)允許應(yīng)力[σ]與現(xiàn)行《鐵路橋規(guī)》中的“中—活載”設(shè)計(jì)的鋼橋,事實(shí)上能承受更高等級(jí)的活載(通常稱(chēng)為檢定活載等級(jí))。這個(gè)事實(shí)上能承擔(dān)的高等級(jí)活載(檢定活載)與設(shè)計(jì)活載的比值,稱(chēng)為該橋預(yù)留的活載發(fā)展系數(shù)。1、簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外鋼橋發(fā)展的現(xiàn)狀及特點(diǎn)??
答:現(xiàn)在鋼橋采用的重要技術(shù)有:(1)高強(qiáng)度低合金鋼、預(yù)應(yīng)力鋼筋、高標(biāo)號(hào)混凝土、聚合物等新材料的應(yīng)用;(2)橋梁上部結(jié)構(gòu)采用正交異性剛橋面板和鋼與混凝土的組合結(jié)構(gòu),箱型梁、高次超靜定結(jié)構(gòu)(多為連續(xù)梁、斜腿鋼架、斜拉橋、各種組合體系等);(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面可以針對(duì)不同情況,按需要進(jìn)行非線性(材料非線性、集合非線性)分析、空間分析、動(dòng)力分析、可靠性分析;(4)施工工藝方面用鉆孔樁機(jī)械(土層及巖層)、大直徑樁、雙臂鋼圍堰、自升式平臺(tái)等修建深水基礎(chǔ),用焊接、高強(qiáng)度螺栓、預(yù)應(yīng)力等方式進(jìn)行連;用懸臂施工(混凝土灌注及各種預(yù)制件的拼裝)及整體架設(shè)等方法減低造價(jià)并壓縮工期.?2、簡(jiǎn)述鋼橋設(shè)計(jì)計(jì)算的基本方法和重要計(jì)算內(nèi)容??
答:國(guó)內(nèi)外鋼橋設(shè)計(jì)重要采用允許應(yīng)力法和半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。(1)允許應(yīng)力法,以彈性設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ),但該方法不能充足反映不同荷載的記錄特性,較大限度的依賴(lài)經(jīng)驗(yàn),它將逐步被一概率記錄和可靠度理論為基礎(chǔ)的概率極限設(shè)計(jì)法所取代。(2)辦概率極限設(shè)計(jì)法,根據(jù)不同荷載和材料與構(gòu)件的記錄特性采用分項(xiàng)安全系數(shù)表達(dá)。?3、簡(jiǎn)述鋼橋的重要材料的種類(lèi)、表達(dá)方法和重要特點(diǎn)??
答:鋼橋的重要材料有結(jié)構(gòu)鋼、高強(qiáng)鋼絲、高強(qiáng)螺栓、優(yōu)質(zhì)鋼、鍛鋼、鑄鋼、焊條和焊絲等材料;表達(dá)方法是:(1)鋼板,表達(dá)方法為”P(pán)L-寬*厚*長(zhǎng)”,(2)型鋼:(a)角鋼,表達(dá)方法為L(zhǎng)肢寬*肢厚*長(zhǎng)度和L長(zhǎng)肢寬*短肢寬*肢厚*長(zhǎng)度,(b)工字鋼,普通工字鋼為I號(hào)數(shù)(界面高度cm和腹板厚度a、b、c),輕型工字鋼OI號(hào)數(shù)(界面高度cm和腹板厚度a、b、c),(c)普通槽鋼,[號(hào)數(shù)(界面高度cm和腹板厚度a、b、c),輕型槽鋼,Q[號(hào)數(shù)(界面高度cm和腹板厚度a、b、c)
4、簡(jiǎn)述焊接殘余應(yīng)力與殘余變形的重要特點(diǎn)和對(duì)鋼橋的影響?
答:鋼材焊接時(shí),在焊件上產(chǎn)生局部高溫的不均勻溫度場(chǎng),使得鋼材內(nèi)部產(chǎn)生焊接應(yīng)力,焊接應(yīng)力較高的部位將達(dá)成鋼材屈服強(qiáng)度而發(fā)生塑性變形,因而鋼材冷卻后將有殘存與焊件內(nèi)的應(yīng)力,為焊接殘余應(yīng)力。
在焊接和冷卻過(guò)程中由于焊件受熱和冷卻都不均勻除產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力外,還產(chǎn)生變形,這種變形成為焊接殘余變形。焊接殘余變形影響結(jié)構(gòu)的尺寸精度和外觀,導(dǎo)致構(gòu)件的初彎曲、初扭曲、初偏心等,。使受力時(shí)產(chǎn)生附加的彎矩、扭矩和變形,從而減低其強(qiáng)度和穩(wěn)定的承載力。?5、簡(jiǎn)述減少焊接殘余應(yīng)力和殘余變形的方法?
答:(1)、設(shè)計(jì)措施(a)盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸(b)避免焊縫過(guò)度集中或多方向焊縫相交與一點(diǎn)(c)焊縫盡也許堆成布置,連接過(guò)渡盡量平滑,避免應(yīng)力突變和應(yīng)力集中(d)搭接長(zhǎng)度不小于最小值(e)合理選擇施焊位置,(2)焊接工藝措施(a)采用適當(dāng)?shù)暮附禹樞蚝头较?b)先焊收縮量較大的焊縫,后焊收縮量小的焊縫,先焊錯(cuò)開(kāi)的短焊縫,后焊直通的長(zhǎng)焊縫(c)先焊使用時(shí)受力較大的焊縫,后焊受力較次要的焊縫(d)預(yù)變形(e)預(yù)熱、后熱(f)高溫回火(g)用頭部帶小圓弧的小錘輕擊焊縫,是焊縫得到延展,減低焊機(jī)殘余應(yīng)力。?6、簡(jiǎn)述鋼橋橋面的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)?
答:結(jié)構(gòu)形式為公路鋼橋橋面和鐵路鋼橋橋面;按照承重結(jié)構(gòu)的重要材料可分為鋼橋面、混凝土橋面和木橋面----該答案不甚準(zhǔn)確,自己斟酌?7、簡(jiǎn)述橋面系梁格的組成和連接形式?
答:組成由橫梁和縱梁,形式(1)橫梁直接支承于主梁上-上承式(2)橫梁位于主梁中間(3)橫梁設(shè)立于主梁下端-下承式(4)橫梁有吊桿直接懸吊與主梁之下-下承式拱橋(5)由立柱吧橫梁支承于主梁之上。?8、鋼橋面板設(shè)計(jì)計(jì)算和構(gòu)造細(xì)節(jié)解決中應(yīng)當(dāng)特別注意哪些問(wèn)題?
答:(1)沖擊荷載的影響(2)橋面板溫差的影響(3)鋼橋面板的疲勞(4)鋼橋面板的剛度(5)閉口加勁肋的防腐
9、簡(jiǎn)述失穩(wěn)的分類(lèi)及形式??
分類(lèi):1)平衡分支失穩(wěn):結(jié)構(gòu)是溫室,平衡形式已發(fā)生改變,喪失了第一類(lèi)穩(wěn)定、2)極值點(diǎn)失穩(wěn):結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定是其彎曲平衡形式不發(fā)生改變,只是由于結(jié)構(gòu)本來(lái)的彎曲變形增大到將不能正常工作、3)躍越失穩(wěn)
失穩(wěn)形式:1)整體失穩(wěn)、2)局部失穩(wěn)?10、斜拉橋的結(jié)構(gòu)形式??
1)漂浮體系、2)辦漂浮體系、3)塔梁固結(jié),塔墩分離、4)鋼構(gòu)體系
11、鋼橋的假設(shè)方法及使用條件?
1)懸臂拼裝:使用于橋高,跨打和水流急,不宜搭設(shè)腳手架的河流,以及有流水或有轉(zhuǎn)移木排的河流、2)縱向拖拉法假設(shè)鋼梁:合用不搭設(shè)支架及有交通限制的情況、3)整體假設(shè)、4)膺架法組裝鋼梁、5)橫移法施工、浮運(yùn)法施工、轉(zhuǎn)體假設(shè)法
12、加勁肋的作用是什么?
加勁肋分為橫向加勁肋和縱向加勁肋,橫向加勁肋又分為中間橫向加勁肋和支承加勁肋。中間橫向加勁肋重要用于防止腹板剪切失穩(wěn),支承加勁肋設(shè)立在主梁支承處,及外力集中處,除了防止腹板剪切失穩(wěn)外尚有承受集中力,防止局部屈曲或賺錢(qián)集中。縱向加勁肋重要是防止腹板在彎曲壓應(yīng)力下的彎壓失穩(wěn)
13、橫向連接系的作用是什么?有哪些常用的構(gòu)造形式,各有什么重要特點(diǎn)??
重要作用是1)重要防止主梁側(cè)傾失穩(wěn)2)起到荷載分派的作用3)與主梁及縱向連接系構(gòu)成空間桁架,抵抗水平荷載4)橋梁安裝架設(shè)時(shí)主梁的定位5)抵抗橋梁的扭矩,將扭矩和水平力傳遞到支座6)在橋面板端部起到橫向支承的作用
構(gòu)造形式及特點(diǎn):有端橫梁(加斜撐界面尺寸小,構(gòu)造復(fù)雜,不加斜撐的構(gòu)造簡(jiǎn)樸),端橫聯(lián)(減輕自重,便于維修,但剛度?。袡M梁(剛度打,荷載分派效果好),中橫聯(lián)(減輕自重,但荷載分派效果較差)?14、縱向連接系的作用是什么?有哪些常用的構(gòu)造形式,各有什么重要特點(diǎn)?
重要作用是1)將地震荷載、風(fēng)荷載等水平力傳遞到支座2)防止主梁下翼緣的側(cè)向變形和橫向振動(dòng)3)與主梁及縱向連接系構(gòu)成空間桁架抵抗水平還在和扭矩4)橋梁安裝架設(shè)時(shí)主梁的定位?
構(gòu)造形式及特點(diǎn):上平聯(lián)合下平聯(lián),上平聯(lián)設(shè)立于上翼緣附近的腹板,下平聯(lián)設(shè)立于下翼緣附近的腹板?15、簡(jiǎn)述鋼箱梁橋的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)?
結(jié)構(gòu)形式:?jiǎn)蜗鋯问摇㈦p箱單室、傾斜腹板的倒T型箱,三個(gè)以上腹板的單箱多室箱、多箱多室、扁平鋼箱梁。可采用鋼筋混凝土橋面板和鋼橋面板。根據(jù)受力體系可分為簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋、懸臂梁橋。
特點(diǎn):跨徑小于60米時(shí)采用鋼筋混凝土橋面板較為經(jīng)濟(jì),隨著跨徑的增長(zhǎng)恒載彎矩增長(zhǎng)較快,通??鐝酱笥?0米時(shí)采用剛橋面板。?16、鋼箱梁橋支座及臨時(shí)指點(diǎn)是如何布置?
單箱鋼梁橋的梁端是指設(shè)立兩個(gè)支座,才干保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抵抗扭矩的作用,對(duì)于連續(xù)彎箱梁橋中間支座偏離主梁行心,偏心設(shè)立在曲率半斤較大的一側(cè),可以減小主梁恒載偏心扭矩,為了便于控制支座的偏心距,中間支點(diǎn)可以采用單個(gè)支座的結(jié)構(gòu)形式。
?
多箱鋼梁橋往往一個(gè)鋼箱設(shè)立一個(gè)支座,箱梁之間用橫梁連接,當(dāng)一個(gè)鋼箱設(shè)立多個(gè)支座時(shí),由于支座高度的設(shè)立誤差會(huì)導(dǎo)致支座的受力不均勻,會(huì)對(duì)箱梁產(chǎn)生不利影響。
17、簡(jiǎn)述鋼箱梁橋的重要受力特點(diǎn)和構(gòu)造特點(diǎn)?
1)具有很大抗彎能力2)具有很大的抗扭剛度,荷載橫向分派均勻3)具有很大的橫向抗彎剛度,橫向穩(wěn)定性好4)單根箱梁的整體穩(wěn)定性好5)梁高小、適合于立交橋和建筑高度受限的橋梁等6)橫隔和加勁結(jié)構(gòu)等都在箱內(nèi),外形美觀7)箱內(nèi)為中空結(jié)構(gòu),便于布置電纜,水管,煤氣罐等附屬設(shè)施。
為了防止畸變很橫向彎曲變形設(shè)立橫隔板,為了防止局部失穩(wěn)設(shè)足夠的加勁肋。
18、簡(jiǎn)述鋼桁梁橋的組成和各部分的作用?
組成:主桁、連接系、橋面系、橋面。作用:主桁:重要承受豎向荷載,將還在通過(guò)支座傳遞給墩臺(tái);連接系:使主桁架聯(lián)系起來(lái),是橋跨結(jié)構(gòu)成為穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu),能承受各種橫向荷載;橋面系:橋面?zhèn)鱽?lái)的荷載先作用于縱梁,再有縱梁傳至橫梁,然然后由橫梁傳至主桁架節(jié)點(diǎn);橋面:是提供車(chē)輛和行人走行的部分。
19.鋼橋的重要結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)??鋼橋根據(jù)重要承重結(jié)構(gòu)的受力體系可以分為,梁式橋,拱橋,鋼構(gòu)橋,斜拉橋,懸索橋,混合體系橋梁
1)梁式橋在豎直荷載作用下,主梁的截面只有彎矩和剪力,不產(chǎn)生軸力,支座只承受豎直方向的力,不承受水平力。?2)拱橋在受力上最大的區(qū)別是,在豎向荷載作用下,在拱的兩端支承處除有豎向反力外,尚有水平推力,使得拱內(nèi)彎矩和剪力大大減小,重要受壓為主。?3)鋼構(gòu)橋的受力兼有梁橋與拱橋的一些特點(diǎn),重要承重結(jié)構(gòu)為偏心受壓和受彎。
4)斜拉橋,索受拉,梁受彎,塔受壓。
5)懸索橋,懸索的見(jiàn)面只承受拉力。?20、鋼橋有哪些連接方式?簡(jiǎn)述他們的重要特點(diǎn)和使用情況?
1)焊接的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)鋼材從任何方位,角度和形狀相交都能方便使用,一般不需要附加連接板,連接角鋼的零件,也不需要咋鋼材上開(kāi)孔,不使截面受消弱。?
2)螺栓連接可分為普通和高強(qiáng)度螺栓連接。優(yōu)點(diǎn),安裝方便特別合用于工地安裝連接。缺陷,需要在板件上開(kāi)孔和拼裝時(shí)對(duì)孔,增長(zhǎng)制造工作量;螺栓孔還使截面消弱,且被連接的板件需要互相搭接或另加角鋼或拼裝接板的連接件,廢鋼材。
3)鉚釘連接;鉚釘通常以具有良好的塑性和頂鍛性能的普通碳素鉚螺鋼ML2或ML3制成,以孔徑作為鉚釘公稱(chēng)直徑。塑性,韌性和整性好,連接變形小,傳力可靠,承受荷載時(shí)的疲勞性能好,質(zhì)量也便于檢查。缺陷;構(gòu)造復(fù)雜,用鋼量大,施工麻煩,打鉚釘時(shí)噪音大,勞動(dòng)條件差。?21.承壓型高強(qiáng)度螺栓連接與普通螺栓及摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接有何重要異同點(diǎn)??摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接,由螺栓擰緊力所提供的摩擦力抵抗外荷載,即保證連接在整個(gè)使用期間剪力不超過(guò)最大摩擦力。?承壓型高強(qiáng)度螺栓連接,受剪設(shè)計(jì)時(shí)只保證在正常使用荷載下,外剪力不超過(guò)最大摩擦力,這種連接以桿身剪切或孔壁承壓破壞時(shí)的荷載作為連接受剪的極限承載力,螺栓的高強(qiáng)度得到充足運(yùn)用。
承壓型高強(qiáng)度螺栓連接由于受剪時(shí)運(yùn)用了摩擦力克服后繼續(xù)增長(zhǎng)的承載力,因而承載力高于摩擦力,可節(jié)省螺栓用量,但與摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接相比,其整體性、剛度和動(dòng)力性能差,變形打,實(shí)際強(qiáng)度儲(chǔ)備小,很少采用。
22.簡(jiǎn)述鋼板梁橋的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)?
主梁通常采用工字鋼,H形鋼,焊接工形梁等結(jié)構(gòu)形式。?工字鋼和H形鋼是由工廠軋制而成,通常為等截面形式,與焊接鋼梁相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、造價(jià)低的特點(diǎn),由于截面尺寸往往受到工廠軋制能力的限制,跨越能力小。為了提高跨越能力,在上下緣焊接蓋板。?焊接工形梁是由上下翼板和腹板焊接而成,結(jié)構(gòu)靈活、構(gòu)造簡(jiǎn)樸、受力明確、工地連接方便、單個(gè)構(gòu)件重量輕等優(yōu)點(diǎn)。但抗扭剛度和橫向抗彎剛度較小,要考慮橫向失穩(wěn)問(wèn)題?鋼板梁橋根據(jù)支撐條件和受力特點(diǎn)分為:簡(jiǎn)直剛板橋,連續(xù)鋼板橋和懸臂剛板橋。與簡(jiǎn)直梁橋相比,連續(xù)梁橋具有伸縮縫少,噪音小,行車(chē)平穩(wěn),撓度小,截面經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。懸臂鋼板梁橋是靜定結(jié)構(gòu),彎矩卻與連續(xù)梁橋比較接近,截面比簡(jiǎn)支經(jīng)濟(jì),對(duì)地基沉降不會(huì)產(chǎn)生附加彎矩,但伸縮縫多,懸臂的撓度大,有折角現(xiàn)象,對(duì)行車(chē)不利且牛腿構(gòu)造復(fù)雜,容易引起疲勞破壞。
23.總結(jié)組合梁在應(yīng)用上的優(yōu)點(diǎn)??由于簡(jiǎn)支梁的上緣受壓,下緣受拉,最符合組合梁材料分布的合理原則,即梁上下緣應(yīng)是適宜受壓的混凝土板,下緣是有助于受拉的鋼梁。組合梁與不設(shè)剪力連接件的鋼板梁不同,鋼筋混凝土橋面不僅直接承受車(chē)輪荷載起到橋面板的作用,并且作為主梁的上翼板與鋼梁形成組合截面,參與主梁共同工作。由于鋼筋混凝土參與主梁共同工作,通常用鋼量可以比普通鋼板梁節(jié)省百分之十到三十,梁高也小,合用跨徑較大。
24.簡(jiǎn)述節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造和基本規(guī)定??外貼式節(jié)點(diǎn)2)內(nèi)插式節(jié)點(diǎn)3)全焊接點(diǎn)
規(guī)定:1)個(gè)桿件截面重心線應(yīng)盡量在節(jié)點(diǎn)處處在一點(diǎn),以免產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)偏心的附加應(yīng)力,如有偏心,應(yīng)計(jì)算偏心影響;干端連接螺栓的合力線應(yīng)盡量與桿件的截面重心線重合。2)主桁桿件所需要的鏈接螺栓個(gè)數(shù)應(yīng)按桿件的承載力計(jì)算。3)有條件時(shí),桿件進(jìn)入節(jié)點(diǎn)板的第一排螺栓數(shù),可適當(dāng)少布置幾個(gè),以減少桿件的截面消弱。4)弦桿在節(jié)點(diǎn)中心中斷時(shí),單靠節(jié)點(diǎn)板來(lái)連接弦桿,多半強(qiáng)度不夠,一般均需添設(shè)弦桿拼接板。5)所有桿件應(yīng)盡量向節(jié)點(diǎn)中心靠攏,連接螺栓應(yīng)布置緊湊,這樣可使節(jié)點(diǎn)板平面尺寸小些,也有助于減少節(jié)點(diǎn)剛性次應(yīng)力和增長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)板在面外的剛度。6)為了加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)板在面外的剛度,屈曲穩(wěn)定和抗碰撞能力,必要時(shí)得在節(jié)點(diǎn)板的自由地段設(shè)立加勁角鋼或隔板。用綴板連接的組合桿件,端綴板應(yīng)盡量伸入節(jié)點(diǎn)板。
1-2簡(jiǎn)述鋼橋的重要設(shè)計(jì)方法?
(1)允許應(yīng)力法:以彈性設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ),給設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)便,但是該方法不能充足反映不同荷載的記錄特性,較大限度的依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)。
(2)半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法:根據(jù)不同荷載和材料與構(gòu)件的記錄特性,采用分享安全系數(shù)表達(dá)。?1-3鋼橋技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì):?
(1)大跨度鋼橋?qū)⑾蚋L(zhǎng)、更大、更柔的方向發(fā)展
(2)輕質(zhì)高性能、耐久新型鋼材品種的研制開(kāi)發(fā)和應(yīng)用
(3)大型工廠化高精度制造鋼橋節(jié)段和大型施工設(shè)備的整體化安裝將成為鋼橋施工方法的主流?
(4)公路港橋設(shè)計(jì)和硬件能力達(dá)成國(guó)際先進(jìn)水平
第二章:2-1:鋼橋的連接方式有哪些?簡(jiǎn)述它們的重要特點(diǎn)和使用情況。
連接方式:焊接,螺栓連接,鉚釘連接。?特點(diǎn):1.焊接是現(xiàn)代鋼橋最重要連接方法,焊接的優(yōu)點(diǎn)是使用不受鋼材方位角度形狀限制,構(gòu)造簡(jiǎn)樸,節(jié)省鋼材,制造方便,易于自動(dòng)化操作,生產(chǎn)效率高,焊接剛度較大,密封性較好。2.螺栓連接安裝方便,合用于工地安裝連接。普通螺栓便于拆卸,合用于需要裝拆的結(jié)構(gòu)連接和臨時(shí)性連接。高強(qiáng)螺栓不僅安裝方便,并且具有強(qiáng)度高,對(duì)螺孔加工精度規(guī)定較低,連接構(gòu)件間不易產(chǎn)生滑動(dòng),剛度大等優(yōu)點(diǎn),適合構(gòu)件間的工地現(xiàn)場(chǎng)安裝連接,螺栓連接的缺陷是需要在板件上開(kāi)孔和拼裝時(shí)對(duì)孔,增長(zhǎng)制造工作量,螺栓孔還使構(gòu)件截面削弱,且被連接的板件需要互相搭接或另加角鋼或拼接板等連接件,因而多費(fèi)鋼材。3.鉚釘連接的塑性韌性和整體性好,連接變形小,傳力可靠,承受動(dòng)力荷載時(shí)的疲勞性能好,質(zhì)量也便于檢查。但是,鉚釘連接構(gòu)造復(fù)雜,用鋼量大,施工麻煩,打鉚時(shí)噪聲大,勞動(dòng)條件差。
2-7.簡(jiǎn)述焊接殘余應(yīng)力與殘余變形的重要特點(diǎn)和對(duì)鋼橋的影響??
殘余應(yīng)力的特點(diǎn):在厚度不大的焊接結(jié)構(gòu)中的殘余應(yīng)力基本上是雙軸的,即只有縱向和橫向殘余應(yīng)力,而厚度方向溫度大體均勻,殘余應(yīng)力很小,只在厚度大的焊接結(jié)構(gòu)中,厚度方向的應(yīng)力才達(dá)成較高的數(shù)值。殘余應(yīng)力的影響
結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常是承受縱向應(yīng)力為主,故構(gòu)件縱向殘余應(yīng)力對(duì)受力有較大的影響。橫向和厚度方向殘余應(yīng)力引起構(gòu)件的雙軸或三軸復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),以及焊接是焊縫和鋼材熱影響區(qū)對(duì)機(jī)械性能的不利影響,會(huì)使鋼材變脆和對(duì)受力不利。
殘余變形的特點(diǎn)
由于焊件在焊接和冷卻過(guò)程中受熱和冷卻不均勻,焊件中出產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力外,還將產(chǎn)生焊接殘余變形。一般情況下,如焊接時(shí)較嚴(yán)格地限制和約束焊件的變形,則殘余變形較小而殘余應(yīng)力增大,反之如允許焊件自由變形則殘余應(yīng)力較小而殘余變形增大。殘余變形的影響
影響結(jié)構(gòu)的尺寸精度和外觀,導(dǎo)致構(gòu)件的初彎曲,初扭曲,初偏心等,是受力是產(chǎn)生附加彎矩,扭曲和變形,從而減少其強(qiáng)度和穩(wěn)定的承載力。?2-8:減少焊接殘余變形和殘余應(yīng)力的方法?
設(shè)計(jì)措施:1盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸,2避免焊縫過(guò)度集中或多方向焊縫相交于一點(diǎn),3焊縫盡也許對(duì)稱(chēng)布置,連接過(guò)度盡量平滑,4搭接連接中搭接長(zhǎng)度大于25mm,且不應(yīng)只采用一條正面角焊縫來(lái)傳力5焊縫應(yīng)布置在焊工便于到達(dá)和施焊的位置,有合適的焊條運(yùn)轉(zhuǎn)空間和角度(2)焊接工藝的措施:1采用適當(dāng)?shù)暮附禹樞蚝头较?先焊收縮量較大的焊縫3先焊使用時(shí)受力較大的焊縫4預(yù)變形5預(yù)熱,后熱,6高溫回火7用頭部帶小圓弧的小錘輕擊焊縫,使焊縫得到延展,也可減少焊接殘余應(yīng)力?2-14.承壓型高強(qiáng)度螺栓連接與普通螺栓及摩擦型高強(qiáng)連接有何重要異同點(diǎn)。?
相同點(diǎn):(1)均安裝方便,特別合用于工地安裝連接。?
(2)都需要在板件上開(kāi)孔,使構(gòu)件截面減弱。
(3)在工作過(guò)程中,都會(huì)通過(guò)螺桿承受剪力和桿件孔壁承受壓力或者螺桿受拉來(lái)傳力。?
不同點(diǎn):(1)承壓型受剪設(shè)計(jì)只保證在正常使用荷載下,外剪力不超過(guò)最大摩擦力,而摩擦型要保證連接在整個(gè)使用期間剪力不超過(guò)最大摩擦力。
(2)承壓型以桿身剪切或者孔壁承壓破壞時(shí)荷載作為連接受剪的極限承載力,螺栓的高強(qiáng)度得到充足運(yùn)用,設(shè)計(jì)承載力大于摩擦型,可節(jié)省螺栓用量,摩擦型的螺栓高強(qiáng)度沒(méi)有被充足運(yùn)用。?
(3)承壓型允許接頭產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),其整體性和剛度差,變形大;摩擦型能保持板件不發(fā)生相對(duì)滑移,整體性和剛度好,變形小,受力可靠,耐疲勞。
3-1:簡(jiǎn)述鋼橋橋面的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn):按橋面系承受的荷載和功能的不同分為:公路橋橋面和鐵路橋橋面;?
公路橋橋面:重要是由橋面板和橋面鋪裝組成,是直接承受橋上車(chē)輪荷載并且把它傳遞到橋道梁或主梁的重要結(jié)構(gòu)。
鐵路橋橋面:有明橋面和道蹅橋面兩種形式,不設(shè)橋面鋪裝但有防水層?3-3:簡(jiǎn)述橋面系格的組成和連接形式:?
組成:橫梁、縱梁、主梁、縱向連結(jié)系?
連接形式:縱梁與橫梁:縱梁在橫梁處斷開(kāi),梁端與橫梁連接;
橫梁與主梁:①橫梁直接支撐于主梁上(上承式)②橫梁位于主梁中間③橫梁設(shè)立于主梁下端(下承式)④橫梁由吊桿直接懸吊于主梁之下(下承式拱橋)⑤由立柱把橫梁支撐于主梁之上。?3-13:鋼橋面板設(shè)計(jì)計(jì)算和構(gòu)造細(xì)節(jié)解決中應(yīng)當(dāng)特別注意那些問(wèn)題:①?zèng)_擊荷載的影響②橋面板板溫差的影響③鋼橋面板的疲勞④鋼橋面板的剛度⑤閉口加勁肋的防腐?4-1:簡(jiǎn)述鋼板梁橋的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn):?
鋼板梁橋的結(jié)構(gòu)形式:主梁通常采用工字鋼、H形鋼、焊接工型鋼等結(jié)構(gòu)形式。特點(diǎn)是:工字鋼和H型鋼是由工廠軋制而成,通常是等截面形式,與焊接鋼梁相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、造價(jià)低等特點(diǎn)。但是采用工字鋼和H型鋼作為鋼板梁橋的主梁,截面尺寸往往會(huì)受到工廠軋制能力的限制,跨越能力較小,為了克服該缺陷,可在上下翼緣板增長(zhǎng)蓋板的形式。焊接工形梁有上下翼板和腹板焊接而成,具有結(jié)構(gòu)靈活、構(gòu)造簡(jiǎn)樸、受力明確、工地焊接方便、單個(gè)構(gòu)建重量輕等優(yōu)點(diǎn),但是焊接剛形梁的抗扭剛度和橫向抗彎剛度較小,應(yīng)注意橫向失穩(wěn)問(wèn)題。?4-10:橫向聯(lián)結(jié)系的作用,常用構(gòu)造形式,重要特點(diǎn)。
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作用:1,防止主梁側(cè)傾失穩(wěn)2起到荷載分派的作用,使得各主梁受力均勻,防止主梁間相對(duì)變形過(guò)大導(dǎo)致橋面板受力不利3與主梁及縱向聯(lián)結(jié)系構(gòu)成空間的桁架抵抗水平荷載4橋梁安裝架設(shè)時(shí)主梁的定位5抵抗橋梁扭矩,將扭矩和水平力傳遞到支座6在橋面板端部起到橫向支承的作用。形式:1支承處實(shí)腹式橫向聯(lián)結(jié)系結(jié)構(gòu),稱(chēng)為端橫梁,有加斜撐形式和不加斜撐形式。加了的檢修方便,截面尺寸小,構(gòu)造復(fù)雜,不加的構(gòu)造簡(jiǎn)樸,適合梁高小的2支承處桁架式橫向聯(lián)結(jié)系結(jié)構(gòu),稱(chēng)為端橫聯(lián),該結(jié)構(gòu)可以減輕自重,便于維修,但剛度比實(shí)腹式結(jié)構(gòu)形式小3跨間實(shí)腹式橫向聯(lián)結(jié)系結(jié)構(gòu),稱(chēng)為中橫梁,形式剛度大,荷載分派效果好4跨間桁架式橫向聯(lián)結(jié)系結(jié)構(gòu),稱(chēng)為中橫聯(lián),可以減輕自重,但荷載分派效果較差
4-11:縱向聯(lián)結(jié)系的作用,常用構(gòu)造形式,重要特點(diǎn)?
作用:1將地震荷載,風(fēng)荷載等水平力傳遞到支座2防止主梁下翼緣的側(cè)向變形和橫向振動(dòng)3與主梁及縱向聯(lián)結(jié)系結(jié)構(gòu)構(gòu)成空間桁架抵抗水平荷載和扭矩4橋梁安裝架設(shè)時(shí)主梁的定位。形式:
5-1簡(jiǎn)述鋼箱梁橋結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)
1)單箱單室用于寬度與跨徑之比較小的橋梁?
2)雙箱單室箱梁橋,是鋼箱梁中采用最多的梁橋結(jié)構(gòu)形式?
3)傾斜腹板的倒梯形梁橋,橋墩寬度較小4)多箱單室結(jié)構(gòu)形式,重要用于橋?qū)捿^大橋梁?
5)扁平鋼箱梁,梁高與橋?qū)捴群苄?重要用作吊橋斜拉橋拱橋等得加勁梁,梁式橋中很少采用?5-10鋼箱梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)當(dāng)考慮哪些因素,是如何計(jì)算的?
答(1)箱梁在偏心荷載作用下,因彎扭作用在橫截面上將產(chǎn)生縱向正應(yīng)力和剪應(yīng)力,因橫向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形將在箱梁各板中產(chǎn)生橫向彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力(2)箱梁對(duì)稱(chēng)荷載作用下,發(fā)生縱向彎曲,產(chǎn)生豎向變位,橫截面上引起縱向彎曲正應(yīng)力和彎曲剪應(yīng)力,對(duì)于肋距較大的寬箱梁進(jìn)行截面計(jì)算時(shí)要考慮剪力滯效應(yīng);(3)局部荷載作用下,箱梁發(fā)生橫向彎曲,引起橫向彎曲正應(yīng)力;(4)當(dāng)箱梁箱壁較厚,橫隔板較密,箱梁在反對(duì)稱(chēng)荷載作用下發(fā)生剛性扭轉(zhuǎn),其變形重要特性是扭轉(zhuǎn)角。對(duì)于無(wú)縱向約束,僅受扭矩的箱梁,發(fā)生自由扭轉(zhuǎn),只引起扭自由轉(zhuǎn)剪應(yīng)力;當(dāng)箱梁端部有強(qiáng)大的橫隔板,扭轉(zhuǎn)時(shí)截面自由凹凸受到約束,產(chǎn)生翹曲正應(yīng)力和約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力;(5)箱梁梁壁較薄,橫隔板較稀時(shí),截面不滿足周邊不變形的假設(shè),在反對(duì)稱(chēng)荷載作用下,截面發(fā)生畸變,重要變形特性是畸變角,產(chǎn)生翹曲正應(yīng)力和畸變剪應(yīng)力,同時(shí)由于畸變引起箱形截面各板橫向彎曲,產(chǎn)生橫向彎曲應(yīng)力。
6-1簡(jiǎn)述剪力連接件的結(jié)構(gòu)形式,他們?cè)跇?gòu)造上有何規(guī)定?受力特點(diǎn),內(nèi)力分析?
結(jié)構(gòu)形式:剛性、柔性、焊釘。剛性剪力連接件一般采用角鋼或者槽鋼,柔性剪力連接件采用斜鋼筋或螺旋鋼筋,焊釘為焊接于鋼梁翼板的大頭螺釘。?
構(gòu)造規(guī)定:焊釘:焊釘?shù)淖畲箝g距不得超過(guò)混凝土板厚的3倍,并且不得大于60cm;焊釘?shù)臉蜉S方向的最小間距為5d(d為焊釘?shù)闹睆剑┗?0cm;焊釘?shù)臋M橋方向的最小間距為d+3.0cm(d為焊釘?shù)闹睆剑?;焊釘?shù)戒摿阂戆暹呇氐淖钚艟嚯x不得小于2.
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