鋼橋 課件全套 郭文華 第1-6章 緒論、鋼橋設計基本方法-組合梁橋

《鋼橋》——概述2023/6/11課程導言一、鋼橋在課程體系中的位置數學橋梁工程（鋼橋，混凝土橋，水文，施工，振動，文化等）力學鋼結構混凝土2023/6/12《鋼橋》第1章

概述二、課程的主要內容（實踐）課程設計（1）概述：特點、發(fā)展等(2-3h)（2）鋼橋設計方法（6h）（3）鋼板梁（6h）（4）鋼桁梁橋（16h）——鐵路特色（5）鋼箱梁(6h)（6）組合梁(2h)（理論）理論教學（1）簡支鋼桁架梁橋設計或其他課程導言2023/6/13《鋼橋》第1章

概述三、主要參考資料2023/6/14《鋼橋》第1章

概述鋼橋講義，郭文華，等，中國鐵道出版社，2023（出版中）鋼橋，周緒紅，劉永健，交通出版社，2020現代鋼橋，吳沖，交通出版社鋼橋構造與設計，蘇彥江，西南交大出版社鋼橋，Jean.Paul.Lebet，同濟譯，交通出版社公路(2015)、鐵路(2017)鋼結構設計規(guī)范、鐵路橋涵設計規(guī)范（極限狀態(tài)法2018）參考資料多樣化，不要局限于單一教材！課程導言四、考核方式2023/6/15《鋼橋》第1章

概述考核內容考核方式成績比例（%）備注學生參與度平時到課率、課堂回答問題及研討等10點名等作業(yè)與隨堂測試作業(yè)上交率，作業(yè)完成質量，測試情況等30作業(yè)4-5次分級給分全課程知識點“期末”

考試60考試課程導言鋼橋的主要特點與適用范圍鋼橋的主要類型鋼橋的發(fā)展Contents.本章內容提綱2023/6/16《鋼橋》第1章

概述鋼橋的主要特點與適用范圍2023/6/17《鋼橋》第1章

概述鋼橋的主要特點與適用范圍（1）鋼橋——橋梁上部結構的主要承重部分用鋼材制成的橋梁2023/6/18《鋼橋》第1章

概述1.1（2）鋼橋主要特點強度高，結構輕，跨度大——500m以上全鋼橋材質均勻，相對安全可靠工廠加工程度高，工期短材料可回收，循環(huán)利用易腐蝕，防護大；不耐火；噪音大（尤其是鐵路橋）1.1鋼橋的主要特點與適用范圍2023/6/19《鋼橋》第1章

概述（3）適用范圍總體來講，在大、中、小跨徑橋梁都可采用對超大跨徑（大于500m）橋梁，非鋼橋莫屬！對公路中等跨徑和大跨徑（小于500m）橋梁，需綜合比較；鐵路橋梁建設中，大、中跨徑的橋梁一直以鋼橋為主對于小跨度橋，目前混凝土橋為主，鋼橋有增長趨勢！2023/6/110《鋼橋》第1章

概述1.1鋼橋的主要特點與適用范圍鋼橋的主要類型2023/6/111《鋼橋》第1章

概述鋼橋的主要類型（1）按使用功能分公路鋼橋鐵路鋼橋公鐵兩用鋼橋人行鋼橋1.22023/6/112《鋼橋》第1章

概述（2）按安裝橋面位置分上承式鋼橋中承式鋼橋下承式鋼橋a)上承式拱橋2023/6/113《鋼橋》第1章

概述b)中承式拱橋c)下承式拱橋1.2鋼橋的主要類型（3）按平面和立面形狀分直橋曲線橋斜橋1.22023/6/114《鋼橋》第1章

概述鋼橋的主要類型（4）按力學體系的分（后面各章按此分類講述）鋼梁橋鋼拱橋鋼懸索橋組合體系橋（斜拉橋，梁拱結合，斜拉-懸索結合）1.2鋼橋的主要類型12023/6/15《鋼橋》第1章

概述鋼梁橋Q:“鋼”

如何實現主梁抗彎、剪？結構形式？A:鋼板梁，鋼箱梁，鋼桁梁，組合梁1.22023/6/116《鋼橋》第1章

概述鋼橋的主要類型鋼梁橋簡支梁橋(simply

supportedbridge)連續(xù)梁橋(continuous

bridge)懸臂梁橋(cantilever

bridge)支承在懸臂上的簡支梁稱為掛梁(hanger

span)伸出有懸臂的梁稱為錨梁(anchorspan)1.22023/6/117《鋼橋》第1章

概述鋼橋的主要類型鋼拱橋主拱圈受壓為主，水平推力如何平衡？主拱橫截面的構造形式可分為鋼箱拱、鋼桁拱和鋼管拱（或鋼管混凝土拱）1.22023/6/118《鋼橋》第1章

概述鋼橋的主要類型鋼拱橋上承式拱橋（橋面在拱助的上方）；中承式拱橋（橋面一部分在拱肋上方；一部分在拱肋下方下承式拱橋（橋面在拱肋下方）a)上承式拱橋2023/6/119《鋼橋》第1章

概述b)中承式拱橋c)下承式拱橋1.2鋼橋的主要類型懸索橋主纜受拉，吊桿受拉，橋塔受壓地錨式自錨式1.22023/6/120《鋼橋》第1章

概述鋼橋的主要類型斜拉橋拉索受拉，斜拉索對主梁的作用就像多點支承連續(xù)梁，橋塔受壓1.22023/6/121《鋼橋》第1章

概述鋼橋的主要類型其他組合體系橋梁梁與拱的組合梁與懸吊系統(tǒng)的組合梁與斜拉索的組合懸索與斜拉索的組合九龍江大橋2023/6/122《鋼橋》第1章

概述1.2鋼橋的主要類型1.22023/6/123《鋼橋》第1章

概述鋼橋的主要類型鋼橋發(fā)展概況2023/6/124《鋼橋》第1章

概述鋼橋的發(fā)展概況2023/6/125《鋼橋》第1章

概述1.3鋼橋發(fā)展歷程19世紀末期之前（鐵橋時代）19世紀末至20世紀中期（近代鋼橋時代）20世紀中期~至今（現代鋼橋大規(guī)模發(fā)展時代）鋼橋發(fā)展概況2023/6/126《鋼橋》第1章

概述1.3第一階段：19世紀末期之前（鐵橋時代）據記載：公元65年，中國，首座鐵鏈懸吊人行橋；瀘定橋（1706年，中國，橋長103米，寬3米）英國：1779年，在科爾布魯克代爾首次建成主跨約30.5m鑄鐵肋拱橋（Severn橋）。使用170年，現作為文物保存。鑄鐵（生鐵）拱橋的最大跨徑曾達到了72m2023/6/127《鋼橋》第1章

概述1.3鋼橋發(fā)展概況1826年，由英國人Telford主持建造跨越Menai海峽懸索橋（鍛鐵即熟鐵）176ｍ1.32023/6/128《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況英國在1850年建成了Britannia鍛鐵箱管鐵路橋，跨徑：70+140+140+70m，雙線鐵路，用兩根箱管并立。1.32023/6/129《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況Eads橋：19世紀下半葉，橋梁進入了鋼橋時代。美國1874年建成的圣路易密西西比河橋Eads橋，為無鉸桁架鋼拱橋，跨徑布置為153m+158m+153m。該橋為公鐵兩用橋，上層為公路，下層為雙線鐵路。該橋開啟了近代鋼橋的新時代1.32023/6/130《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況第二階段：

19世紀末至20世紀中期（近代鋼橋時代）20世紀前期，形成了系統(tǒng)的鋼橋設計規(guī)范布魯克林懸索橋：1883年建成，跨度達486m，至今仍被使用。它的抗風性能好，為懸索橋向更大跨度發(fā)展開創(chuàng)了先例。1.32023/6/131《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況福斯灣鐵路橋：1880～1890年,英國采用靜定鉚接懸臂桁架梁橋（雙線鐵路橋）,

主跨達521.3m，總長1625m，支承處的桁架高度達110m，用鋼量54000t。1.32023/6/132《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況加拿大魁北克橋：1918年，主跨548.6m懸臂桁架梁，原為鐵路橋，現已改為公路、鐵路兩用橋，其中懸掛孔長度為195.1m1907年2023/6/133《鋼橋》第1章

概述1916年1.3鋼橋發(fā)展概況1932年澳大利建成了主跨503m的悉尼港（Sydney

Horbor）橋。1931年美國修建了主跨504m的培虹（Bayonne）橋2023/6/134《鋼橋》第1章

概述1.3鋼橋發(fā)展概況美國金門大橋：1937年建成，它的跨度為1280m，是世界上第一座跨距超過1000m的懸索橋，寬度27.5m

。主纜采用空中編纜法（AS）架設成纜；加勁梁采用非連續(xù)體系的鋼桁架，并在塔處設吊拉；

橋塔用鉚接或栓接鋼結構。1.32023/6/135《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況1940年，主跨853m的美國Tacoma懸索橋，在建成4個月后在19m/s的風速下倒塌，震驚了世界。AddYourEnglish

Tittle2007 19501.32023/6/136《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況同時期我國鋼橋建設：數量不多，主要為外國公使修建。自主修建的橋梁：京張鐵路上的鋼橋（詹天佑），錢塘江大橋（茅以升）天津解放橋：最初建于1902年，1923年重建，1927年建成，全鋼鉚接橋，橋長97.64m，橋面寬19.5m。橋的原名叫“萬國橋”，民間又稱此橋為“法國橋”，抗戰(zhàn)勝利后改為“中正橋”，天津解放后更名為“解放橋”。1.32023/6/137《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況上海外白渡橋：1907年建成，是一座全鋼結構的橋梁，兩跨52.16m，整橋長104.24米，橋面寬18.3m。1.32023/6/138《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況蘭州黃河鐵橋：1909年建成，1928年，為紀念孫中山先生，改為“中山橋”。5跨簡支的鉚接鋼桁架橋，單跨跨徑46.7m，全長233.5m，原結構為平行弦桿桁架體系，鋼桁架高5.7m。1954年，在原平行弦桿桁架體系上端增設了拱式桁架。沉井基礎開挖至基巖層。1.32023/6/139《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況廣州海珠橋：海珠橋1933

年通車，原橋為三孔下承式簡支桁架梁體系，跨徑布置67.06+48.78+67.06m

=182.90m，中跨為豎向旋轉開啟式結構。1950

年

重建海珠橋，購進下承式軍用梁改作為中跨。1994-1995年采用懸索體系進行了承載力提高加固。鋼橋發(fā)展概況2023/6/140《鋼橋》第1章

概述1.3錢塘江大橋：1937年9月建成,中國自己集資、設計和監(jiān)造的第一座現代雙層鋼桁架梁橋，全長1453m。主跨16×65.84m。1937年我國軍隊西撤后將橋炸毀，1947年3月修復

。1.32023/6/141《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況1948年西德建成了一座三跨連續(xù)板梁橋（132.13+184.45+120.73m），轟動了當時的橋梁界。1956年西德又建成了Save橋（75+261+75

m），采用了雙主梁的截面形式。1.32023/6/142《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況第三階段：

20世紀中期~至今（現代鋼橋大規(guī)模發(fā)展時代）見證了歐，美，日，中的復興1956年第一座現代斜拉橋Str?msund（斯特羅姆桑特）橋在瑞典誕生，此橋跨徑布置為74.7m

+182.6m+74.7m。1995年，法國建成當時世界上跨徑最大的斜拉橋——法國的Normandie（諾曼底）大橋，主跨達到856m。被授予“20世紀世界最美的橋梁”1.32023/6/143《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況第一座采用箱形加勁梁的懸索橋是英國的Severn（塞文）橋主跨988m，建于1966年英式或歐式懸索橋1998年丹麥的Great

Belt（大貝爾特）橋建成通車，主跨為1624m1.32023/6/144《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況韋拉札諾海峽大橋：最長跨距為1,290米，在1964年完工之初為全世界最長的懸索橋，現為美國最大跨橋梁。1.32023/6/145《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況1999建成的多多羅大橋創(chuàng)造了鋼斜拉橋世界記錄，跨徑為270+890+320m，主梁采用扁平鋼箱梁，跨徑超過諾曼底大橋而位居當時的世界第一。1998年完工的明石海峽大橋，跨徑為960+1991+960m，是當時世界上跨徑最大的橋梁，主梁采用鋼桁梁。1.32023/6/146《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況恰納卡萊1915大橋：大橋跨度2023米，邊跨770米（2023年將是土耳其共和國建國100周年）；西南交通大學參與抗風研究；蜀道集團參與鋼箱梁架設。當今世界最大跨度，2022.3.18已建成通車！1.3鋼橋發(fā)展概況2023/6/147《鋼橋》第1章

概述武漢長江大橋：于1957年10月15日建成。橋身為三聯連續(xù)橋梁，每聯3孔，共8墩9孔。每孔跨度128m，采用A3q鋼。南京長江大橋：1968年建成，鐵路公路兩用，9孔為160m，采用16Mnq優(yōu)質合金鋼桿件在現場鉚接拼裝架設。是中國第一座全部用國產鋼材，自行設計、制造加工的大跨度公鐵兩用橋梁。1.32023/6/148《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況1993年九江長江大橋主跨216m2000年蕪湖長江大橋主跨312m2009年，武漢天興洲長江大橋，主跨504m2023/6/149《鋼橋》第1章

概述2009年南京大勝關長江大橋

主跨336m1.3鋼橋發(fā)展概況滬通橋：主跨1092m。世界上首座超過千米跨度公鐵兩用橋1.32023/6/150《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況鎮(zhèn)江五峰山大橋：主跨1092米，公鐵兩用大橋，上部為8車道高速公路，下部為4線鐵路通道，世界荷載最大的公鐵兩用懸索橋。

2021年公鐵均通車。1.32023/6/151《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況重慶朝天門大橋：2009年建成，主橋為190m+552m+190m

三跨連續(xù)鋼桁系桿拱橋,

全寬36.5m。兩側邊跨為變高度桁梁,中跨為鋼桁系桿拱。盧浦大橋2023/6/152《鋼橋》第1章

概述上海盧浦大橋：2003年建成，主跨550m，全長750米，寬28.75米，是世界上首座完全采用焊接工藝連接的大型拱橋。朝天門長江大橋1.3鋼橋發(fā)展概況廣西平南三橋：

2020年底建成通車，鋼管混凝土拱橋，主跨575m，世界最大跨度拱橋1.32023/6/153《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況南浦大橋（1993），主跨602m常泰長江大橋（在建），主跨1176m中國斜拉橋蘇通大橋（2007），主跨1088m1.32023/6/154《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況西堠門大橋，2009年建成，跨越水深流急的西堠門水道,為主跨1650m的鋼箱梁懸索橋,其主跨跨徑當時為世界排名第二、國內排名第一。2023/6/155《鋼橋》第1章

概述中國鋼懸索橋1.3鋼橋發(fā)展概況武漢楊泗港長江大橋：2019年建成，雙層公路懸索橋，12條車道，跨度1700米，是世界上工程規(guī)模最大的雙層懸索橋，其懸索橋跨度在國內排名第一、世界排名第二1.32023/6/156《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況張靖皋長江大橋：主橋采用2300+717

m的兩跨吊鋼箱梁懸索橋，建成后將是世界1.3鋼橋發(fā)展概況上跨度最大的橋梁2023/6/157《鋼橋》第1章

概述不同類型鋼橋跨徑記錄的演變歷程1700175018001950200020500500100015002000主跨

(m)1850 1900年份

(年)

拱橋斜拉橋懸索橋鋼桁梁橋鋼箱梁橋2023/6/158《鋼橋》第1章

概述1.3鋼橋發(fā)展概況1.3.2

不同類型鋼橋的跨徑記錄肯塔基州路易維爾2023/6/159《鋼橋》第1章

概述1.3鋼橋發(fā)展概況鋼橋的發(fā)展趨勢國外：法國、日本、美國的鋼結構橋梁比例已經分別達到了85%、41%、35%中國鋼結構橋梁應用不夠廣泛，占橋梁總數尚不到1%，目前主要應用在特大跨徑橋梁上。我國鋼鐵產能利用率不足70%每年新增橋梁約2.8萬座，是使用鋼材的重要領域1.32023/6/160《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況我國公路橋梁發(fā)展戰(zhàn)略發(fā)展鋼結構橋梁、鋼混組合結構橋梁推動我國中小型橋梁建設向工廠化、標準化、便捷化施工以及結構耐久性方向提高。推動我國公路橋梁制造業(yè)的形成與發(fā)展，促進我國公路橋梁建設向資源節(jié)約、環(huán)境友好轉型發(fā)展1.32023/6/161《鋼橋》第1章

概述鋼橋發(fā)展概況鋼橋發(fā)展動向新材料研發(fā)與應用新型構造與連接件研發(fā)與應用創(chuàng)新性構件與結構體系研究基于性能的設計理念與理論革新快速建造與維護新技術研發(fā)精細化數值模擬技術與信息化技術研究與應用2023/6/162《鋼橋》第1章

概述1.3鋼橋發(fā)展概況謝

謝！鋼橋設計基本方法設計原則Contents.本章內容提綱橋梁鋼材橋梁作用極限狀態(tài)設計法容許應力法22023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法設計原則自強

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32023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法設計原則2.1安全耐久適用環(huán)保經濟美觀可施工性自強

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a42023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁鋼材自強

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52023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁鋼材2.22.2.1

鋼材類型1.橋梁用結構鋼橋梁用結構鋼分為C、D、E、F四種質量等級，表示質量級別由低到高橋梁用結構鋼牌號代表屈服強度的漢語拼音首字母規(guī)定最小屈服強度值、橋字的漢語拼音首字母質量等級符號例如：Q345qD屈服強度的“屈”字屈服強度數值

“橋”質量等級為D級TsinghuaUniversityofChin

a692023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁鋼材2.22.2.1

鋼材類型2.碳素結構鋼碳素結構鋼牌號代表屈服強度的漢語拼音首字母屈服強度數值質量等級符號脫氧方法例如：

Q235AF屈服強度的“屈”字屈服強度數值

質量等級沸騰鋼的“沸”TsinghuaUniversityofChin

a702023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁鋼材2.22.2.1

鋼材類型3.耐候鋼耐候鋼牌號代表屈服強度的漢語拼音首字母規(guī)定最小屈服強度值“高耐侯”或“耐侯”的漢語拼音首字母質量等級符號例如：Q355GNHC屈服強度的“屈”字屈服強度的下限值“高耐侯”質量等級TsinghuaUniversityofChin

a712023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁鋼材2.22.2.2

鋼材選用1.結構重要性自強

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a722023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法名稱鋼材牌號質量等級應符合的標準鋼梁主體結構Q235qD級現行《橋梁用結構鋼》（GB/T714）。實物交貨技術條件見附錄A。鋼板在厚度方向承受拉力時，應對鋼板厚度方向性能作出要求，符合現行國標(GB/T5313)的相關規(guī)定。Q345qD、E級Q370qD、E級Q420qD、E級Q500qD、E級橋梁輔助結構Q235－B.Z現行《碳素結構鋼》（GB/T700）連接型鋼Q345C現行《低合金高強度結構鋼》（GB/T

1591）橋梁鋼材2.22.2.2鋼材選用2.荷載性質對直接承受動力荷載的構件，應選擇質量和韌性較好的鋼材，對承受靜力和間接動力荷載的構件，可采用一般質量的鋼材3.

應力狀態(tài)應力水平較高的受拉構件或處于三向受拉復雜應力狀態(tài)的構件，應該選用質量等級更高的鋼材自強

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a732023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁鋼材2.2鋼材選用連接方法焊接結構的鋼材質量等級應高于同樣情況下的非焊接結構鋼材厚度厚度大的焊接結構應采用質量等級較高的鋼材環(huán)境溫度對經常處于或可能處于低溫環(huán)境下工作的鋼橋,特別是焊接結構，應選擇沖擊韌性好的鋼材,并盡量避免使用厚鋼板自強

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a742023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁作用自強

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122023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁作用2.3公路橋梁作用作用分類自強

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a762023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法序號分類名稱1永久作用結構重力（包括結構附加重力2預加力3土的重力4土側壓力5混凝土收縮、徐變作用6水浮力7基礎變位作用8可變作用汽車荷載9汽車沖擊力10汽車離心力11汽車引起的土側壓力12汽車制動力13人群荷載14疲勞荷載15風荷載16流水壓力17冰壓力18波浪力19溫度（均勻溫度和梯度溫度）作用20支座摩阻力21偶然作用船舶的撞擊作用22漂流物的撞擊作用23汽車撞擊作用24地震作用地震作用橋梁作用2.32.3.1

公路橋梁作用2.

汽車荷載計算跨徑L0（m）L0≤55＜L0＜50L0≥50Pk（kN）2702（L0+130）360（1）車道荷載：由均布荷載和集中荷載組成布置方法：車道荷載的均布荷載標準值應滿布于使結構產生最不利效應的同號影響線上，集中荷載標準值則作用于相應影響線中的某個影響線峰值處車道荷載車輛荷載自強

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a772023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法汽車荷載橋梁作用2.32.3.1公路橋梁作用2.

汽車荷載車道荷載的折減系數橫橋向布置多車道汽車荷載時應考慮多車道汽車荷載的橫向折減；僅布置一條車道汽車荷載時，應考慮汽車荷載的提高自強

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a782023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橫向布載車道數（條）12345678橫向車道布載系數1.201.000.780.670.600.550.520.50大跨徑橋梁上的汽車荷載應考慮縱向折減計算跨徑L0（m）縱向折減系數計算跨徑（m）縱向折減系數150＜L0＜4000.97800≤L0＜10000.94400≤L0＜6000.96≥10000.93600≤L0＜8000.95——橋梁作用2.32.3.1

公路橋梁作用2.

汽車荷載（2）車輛荷載2.52.50.61.81.31.8 0.5橫向布置：140 1403.01.47.01.430120 1203.01.47.01.415.01.82.5立面布置：自強

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息 厚德

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a792023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法平面布置：橋梁作用2.32.3.1公路橋梁作用2.

汽車荷載（3）汽車荷載的沖擊力汽車荷載沖擊力標準值=汽車荷載標準值×沖擊系數

μ沖擊系數：汽車過橋時對橋梁結構產生的豎向動力效應的增大系數μ=自強

不

息 厚德

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a802023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法0.05f

＜1.5Hz0.1767lnf

-0.01571.5Hz≤

f ≤14Hz0.45f

＞14Hz橋梁作用2.32.3.1

公路橋梁作用3.

人群荷載自強

不

息 厚德

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a812023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法非機動車、行人密集的公路橋梁，人群荷載標準值為上述標準值的1.15倍專用人行橋梁,人群荷載標準值為3.5kN/m2人行道板（局部構件）可以以一塊板為單元，按標準值4.0kN/m2的均布荷載計算計算跨徑L0（m）L0≤5050＜L0≤150L0＞150人群荷載（kN/m2）3.03.25-0.005L02.5橋梁作用2.32.3.1公路橋梁作用4.

溫度荷載（1）均勻溫度作用：根據當地具體情況結構物使用的材料和施工條件等因素計算由溫度作用引起的結構效應，用線膨脹系數來表示。需要注意的是，計算橋梁結構因均勻溫度作用引起的外加變形或約束變形時，應從受到約束時的結構溫度開始自強

不

息 厚德

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a822023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法氣候分區(qū)鋼筋面板鋼橋混凝土橋面板鋼橋混凝土、石橋最高最低最高最低最高最低嚴寒地區(qū)46-4339-3234-23寒冷地區(qū)46-2139-1534-10溫熱地區(qū)46-9（-3）39-6（-1）34-3（0）橋梁作用2.32.3.1公路橋梁作用4.

溫度荷載（2）豎向溫度梯度作用：雙折線豎向溫度梯度曲線梁高HT

1T

2只用于鋼梁100At其中：T1表示橋面板表面的最高溫度，T2表示橋面板表面下100mm處的溫度自強

不

息 厚德

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a832023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋面鋪裝類型T1（℃）T2（℃）水泥混凝土鋪裝256.750mm瀝青混凝土鋪裝層206.7100mm瀝青混凝土鋪裝層145.5日照正溫差按圖式選取對混凝土結構：當H＜400mm時，A=H-100；當H≥400mm時，A=300mm對帶混凝土橋面板的鋼橋：A=300mm；日照反溫差為正溫差乘以-0.5橋梁作用2.32.3.1公路橋梁作用5.

疲勞荷載（1）疲勞荷載模型I采用等效的車道荷載，集中荷載為0.7Pk，均布荷載為0.3qk。Pk和qk按公路-I級車道荷載標準取值，同時應考慮多車道的影響（2）疲勞荷載模型Ⅱ采用雙車模型，兩輛模型車軸距與軸重相同，兩模型車的中心距不得小于40m40 60 105 80 80 802.02.57.01.41.4自強

不

息 厚德

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a842023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁作用2.32.3.1

公路橋梁作用5.

疲勞荷載（3）疲勞荷載模型Ⅲ

采用單車模型，較前兩個模型車重最重，輪數較少，適用于正交異性板、橫隔板/梁、縱梁等直接承受車輪荷載的局部受力構件的疲勞驗算1201201201201.21.2a)

0.2

1.2b)6.02.06.00.61.2自強

不

息 厚德

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a852023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁作用2.3鐵路橋梁作用作用分類《鐵路橋涵設計規(guī)范》(極限狀態(tài)法)(Q/CR

9300-2018)作用(荷載)名稱《鐵路橋涵設計規(guī)范》(TB10002—2017)序號作用分類荷載分類序號1永久作用結構自重G1恒載主力12結構附加重力（線路設備自重及人行道自重等）G23預加力P24混凝土收縮作用Fcs和徐變作用Fcc35不均勻沉降作用Fs66土壓力Fe47靜水壓力及浮力Fwf58可變作用基本可變作用列車荷載Q1活載79公路（城市道路）荷載Q2810列車豎向沖擊力μQ1911列車離心力Fc1012列車橫向搖擺力Flo1113列車荷載引起的土壓力Fqe1214撓曲力Frd*2815人行荷載Fp1316氣動力q1417其他可變作用列車制動力或牽引力Fb附加力1518風荷載Fw1719溫度作用Ft2020伸縮力Fre*2821支座摩阻力Ff1622流水壓力Frw1823波浪力Fsw2224冰壓力Fi1925凍脹力Ffh2126施工荷載Fcs特殊荷載2627偶然作用列車脫軌荷載Flr2328斷軌力Frb*2829船舶或排筏撞擊力Fsc2430汽車撞擊力Fci2531地震作用地震作用E27我國鐵路橋梁目前處于容許應力設計法和極限狀態(tài)設計法兩類方法和兩套規(guī)范并存的并行時期自強

不

息 厚德

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a862023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁作用2.32.3.2

鐵路橋梁作用2.

列車荷載（1）列車豎向靜活載針對高速鐵路、城際鐵路、客貨共線鐵路、重載鐵路分別規(guī)定了相應的列車荷載圖式自強

不

息 厚德

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a872023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁作用2.32.3.2鐵路橋梁作用2.

列車荷載（2）多線列車豎向靜活載的折減自強

不

息 厚德

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a882023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法線路類型線路數折減百分比ZKH或ZH活載雙線90%三線、四線80%四線以上75%ZK或ZC活載雙線100%雙線以上①兩條線路在最不利位置承受100%的列車豎向靜荷載計算，其余線路不承受列車荷載②所有線路在最不利位置承受75%的列車豎向靜荷載計算對承受局部荷載的桿件均按該列車豎向荷載的100%計算橋梁作用2.32.3.2鐵路橋梁作用2.

列車荷載（3）列車豎向靜活載的加載加載的結構（影響線）長度應符合下列規(guī)定：①

需要加載的結構（影響線）長度超過運營列車最大編組長度時，可采用列車最大編組長度。②

對于單符號影響線，在同符號影響線各區(qū)段進行加載。③

對于多符號影響線，可在同符號影響線各區(qū)段進行加載，異符號影響線區(qū)段長度≤15m時可不加列車荷載；異符號影響線區(qū)段長度＞15m時，可按空車活載10kN/m加載。④

用空車檢算橋梁各部構件時，豎向荷載應按10kN/m計算。自強

不

息 厚德

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a892023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁作用2.32.3.2鐵路橋梁作用2.

列車荷載（4）列車豎向動力作用橋梁結構計算時考慮列車豎向動力作用，按豎向靜荷載乘以動力系數（1+

μ）確定簡支或連續(xù)的鋼橋跨結構和鋼墩臺動力系數：281

1

40

L高速鐵路、城際鐵路橋梁結構動力系數：1

1

1.44

0.18

L

0.2

Lφ

——加載長度（m）L

——簡支梁應取梁的跨度；連續(xù)梁自強

不

息 厚德

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a902023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法可按平均跨度乘以跨度調整系數，且不應小于最小跨度跨數234≥5跨度調整系數1.21.31.41.5橋梁作用2.32.3.2鐵路橋梁作用2.

列車荷載（5）

列車橫向搖擺力我國現有規(guī)范將列車橫向搖擺力作為一個集中荷載加在最不利位置，以水平方向垂直線路中心線作用于鋼軌頂面自強

不

息 厚德

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a912023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法設計標準重載鐵路客貨共線鐵路高速鐵路城際鐵路搖擺力（kN）100z1008060z——荷載系數，大于等于1橋梁作用2.3鐵路橋梁作用列車荷載列車制動力或牽引力制動力或牽引力應按計算長度內列車豎向靜荷載的10%計算；折減：與離心力或列車豎向動力作用同時計算時，制動力或牽引力應按計算長度內列車豎向靜荷載的7%計算。雙線橋梁按一線的制動力或牽引力計算；三線或三線以上的橋梁按雙線的制動力或牽引力計算自強

不

息 厚德

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a922023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁作用2.32.3.2鐵路橋梁作用3.

作業(yè)通道人行荷載作業(yè)通道人行荷載標準值取為4kN/m2當作業(yè)通道上走行檢查或維修小車時同時應考慮檢查或維修小車豎向荷載。設計主梁時，作業(yè)通道的人行荷載不與列車荷載同時計算。自強

不

息 厚德

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a932023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法橋梁作用2.32.3.2

鐵路橋梁作用4.

風荷載自強

不

息 厚德

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a942023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法A

——橋梁結構受風面積（m2）列車橫橋向受風面積應按3m高的長方帶計算，其作用點在軌頂以上2m高度處W0

——

基本風壓值（kN/m2）系按平坦空曠地區(qū)，離地面10m高，重現期為100年10min平均最大風速計算確定順橋向風荷載標準值與橫橋向風荷載標準值的計算方法相同標準設計的風荷載強度標準值：作用于橫橋向的風荷載計算：Fw=WAW=K1K2K3W01W

K

0.90（kN/m2），并不應大于1.25

kN/m21W

K

1.4（0 kN/m2）有車無車極限狀態(tài)設計法自強

不

息 厚德

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a

322023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法基于可靠度理論，把荷載、抗力等參數作為隨機變量，運用基于概率分析的分項系數來考慮其變異性并確定設計值，所以也稱為荷載抗力分項系數設計法?！豆蜂摻Y構 橋梁設計規(guī)范》(JTGD64-2015)

《鐵路橋涵設計規(guī)范(極限狀態(tài)法)》(Q/CR9300-2018)美國規(guī)范 AASHTOLRFD歐洲規(guī)范 Eurocode自強

不

息 厚德

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a962023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)疲勞極限狀態(tài)鐵路橋涵設計規(guī)范安全性安全性適用性耐久性公路工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準公路鋼結構橋梁設計規(guī)范自強

不

息 厚德

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a972023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法安全性適用性耐久性極限狀態(tài)與設計狀況當整個結構或結構的部分超過某特定狀態(tài)而不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求時，則此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)設計法2.4自強

不

息 厚德

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a982023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法持久狀況短暫狀況偶然狀況地震狀況使用階段施工階段和維修階段撞擊等概率極小地震等概率小持續(xù)的時間很長持續(xù)時間相對短暫持續(xù)時間極短持續(xù)時間短對預定功能設計即要進行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀進行承載能力極限狀態(tài)計算，可根據需要作正常使用極限狀態(tài)只開展承載能力極限狀態(tài)計算只開展承載能力極限狀態(tài)計算態(tài)的計算計算橋涵設計需考慮的設計狀況極限狀態(tài)設計法2.4作用的代表值永久作用的代表值為其標準值。永久作用標準值可根據統(tǒng)計、計算并結合工程經驗綜合分析確定?？勺冏饔玫拇碇蛋藴手怠㈩l遇值、準永久值和組合值。頻遇值、準永久值和組合值可通過可變作用的標準值分別乘以頻遇值系數ψf、準永久值系數ψq和組合值系數ψfc來確定。偶然作用取其設計值作為代表值，可根據歷史記載、現場觀測和試驗，并結合工程經驗綜合分析確定，也可根據有關標準的專門規(guī)定確定。地震作用的代表值為其標準值。公路和鐵路地震作用的標準值應分別根據現行《公路工程抗震規(guī)范》(

JTGB02）和《鐵路工程抗震設計規(guī)范》（GB50111）的規(guī)定確定。自強

不

息 厚德

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a992023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4公路橋梁作用組合效應作用組合基本原則公路橋涵結構設計應考慮結構上可能同時出現的作用，按承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)進行作用組合，均應按下列原則取其最不利組合效應進行設計。只有在結構上可能同時出現的作用，才進行組合。當結構或結構構件需做不同受力方向的驗算時。則應以不同方向的最不利的作用組合效應進行計算。當可變作用的出現對結構或結構構件產生有利影響時，該作用不應參與組合。自強

不

息 厚德

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a1002023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4作用組合基本原則施工階段的作用組合，應按計算需要及結構所處條件而定，結構上的施工人員和施工機具設備均應作為可變作用加以考慮。多個偶然作用不同時參與組合。地震作用不與偶然作用同時參與組合。自強

不

息 厚德

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a1012023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法2.40自強

不

息 厚德

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a1022023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法mnudGid,

Q1d,QS

S

i

1

jd

j

2（2.8）（2.9）極限狀態(tài)設計法作用組合效應承載能力極限狀態(tài)基本組合：永久作用設計值與可變作用設計值相組合。0m nud

G ,

Q

,

Qj

2S

S

i

1

Gi ik Q1 L 1k c

Lj Qj jk

2.4（2.10）

m nf

1

q1

1k

qj

jkSadG ,A,

j

2

S

i

1

ik d

或

Q ,

Q極限狀態(tài)設計法作用組合效應承載能力極限狀態(tài)偶然組合：永久作用標準值與可變作用某種代表值、一種偶然作用設計值相組合；與偶然作用同時出現的可變作用，可根據觀測資料和工程經驗取用頻遇值或準永久值。地震組合：地震組合的效應設計值應按現行《公路工程抗震規(guī)范》（JTGB022013）和《公路橋 梁抗震設計規(guī)范》(

JTG/T2231012020)

的有關規(guī)定計算。自強

不

息 厚德

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a1032023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法2.4極限狀態(tài)設計法作用組合效應正常使用極限狀態(tài)頻遇組合：永久作用標準值與汽車荷載頻遇值，其他可變作用準永久值相組合。m nj

2

i

1

S

fd

S

Gik

,

f

1Q1k

,

qjQjk

（2.11）準永久組合：永久作用標準值與可變作用準永久值相組合。自強

不

息 厚德

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a1042023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法m nj

1

i

1

Sqd

S

Gik

,

qjQjk

（2.12）極限狀態(tài)設計法2.4鐵路橋梁作用組合效應作用組合基本原則鐵路橋涵結構設計應考慮結構上可能同時出現的作用，按承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)和疲勞極限狀態(tài)分別進行作用組合，并按下列原則取其最不利組合效應進行設計。橋梁設計時，只考慮永久作用、基本可變作用與一個方向（順橋或橫橋方向）的其他可變作用進行組合。構件的主要用途為承受某種其他可變作用時，該其他可變作用應按主導可變作用考慮。船只或排筏的撞擊力、汽車撞擊力以及長鋼軌斷軌力，只計算其中的一種與永久作用和基本可變作用的組合，而不考慮與其他可變作用組合。自強

不

息 厚德

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a1052023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4（2.13）作用組合效應承載能力極限狀態(tài)基本組合jnmcjjk

Q )

Q

Q1k

1

Q

j

2Sd

0S

(

Gi

Giki

1基本組合工況自強

不

息 厚德

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a1062023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法組合Ⅰ：永久作用設計值與基本可變作用設計值相組合。組合Ⅱ：永久作用設計值與其他可變作用設計值相組合。組合Ⅲ：永久作用設計值與基本可變作用設計值與其他可變作用（溫度作用和施工荷載除外）設計值相組合。組合Ⅳ：永久作用設計值與基本可變作用設計值與其他可變作用（風荷載和施工荷載除外）設計值相組合。組合Ⅴ：永久作用設計值與基本可變作用設計值與其他可變作用（施工荷載除外）設計值相組合。組合Ⅵ：永久作用設計值與施工荷載設計值與其他可變作用設計值相組合。2.4n mSd

S

(

Gik

Ad

(

f1或

q1)Q1k

qjQjk

)i

1 j

2（2.14）極限狀態(tài)設計法作用組合效應承載能力極限狀態(tài)偶然組合偶然組合工況組合Ⅶ：永久作用標準值與一種偶然作用設計值和可變作用某種代表值相組合。地震組合（2.15）n mSd

S

(

Gik

I

AEk

qjQjk

)i

1 j

1地震組合工況自強

不

息 厚德

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a1072023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法組合Ⅷ：永久作用標準值與地震作用標準值和可變作用準永久值相組合。極限狀態(tài)設計法2.4（2.16）n mSdi

1

j

2

Gik

f1Q1k

qjQjk頻遇組合工況組合Ⅸ：永久作用標準值與基本可變作用頻遇值相組合。組合Ⅹ：永久作用標準值與基本可變作用頻遇值及其他可變作用準永久值相組合。自強

不

息 厚德

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a1082023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法作用組合效應正常使用極限狀態(tài)頻遇組合極限狀態(tài)設計法2.4（2.17）n mSdi

1

j

1

Gik

qjQjk作用組合效應正常使用極限狀態(tài)準永久組合準永久組合工況組合Ⅺ：永久作用標準值與可變作用準永久值相組合。自強

不

息 厚德

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a1092023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4受力特點鋼橋的鋼構件2.4.5

公路鋼橋主要檢算內容同時承受較大軸力和彎矩自強

不

息 厚德

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a1102023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4拱橋的吊桿、斜拉橋的拉索、懸索橋的主纜等2.4.5

公路鋼橋主要檢算內容軸心受力構件自強

不

息 厚德

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a1112023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4受彎構件梁橋的主梁，橋面系縱、橫梁等下縱聯縱梁橫梁橋門架聯中上

橫縱

聯主梁中橫聯端橫聯縱聯梁拼板主 下翼緣接板橫梁2.4.5

公路鋼橋主要檢算內容自強

不

息 厚德

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a1122023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4節(jié)點偏心較大的桁架拉桿、負彎矩區(qū)橋面板和拱橋剛度較大的短吊桿2.4.5

公路鋼橋主要檢算內容拉彎構件自強

不

息 厚德

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a1132023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4橋梁的墩柱和索塔、節(jié)點偏心較大的桁架壓桿、拱橋的拱肋、自錨式斜拉橋的主梁2.4.5

公路鋼橋主要檢算內容壓彎構件自強

不

息 厚德

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a1142023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.42.4.5

公路鋼橋主要檢算內容無論是軸心受力構件、受彎構件還是拉彎、壓彎構件，必須要同時滿足承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的驗算要求。按照《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》(JTG

D64-2015)的規(guī)定：構件應按承載能力極限狀態(tài)驗算強度和穩(wěn)定性等，鋼梁應按正常使用極限狀態(tài)驗算豎向撓度。自強

不

息 厚德

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a1152023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.4(2.19)(2.20)2.4.5公路鋼橋主要檢算內容1.承載能力極限狀態(tài)驗算

0Sd≤Rd（1）軸心受拉構件強度（a）軸心受拉構件承載力應滿足：

0

Nd≤A0fd（b）高強度螺栓摩擦型連接處承載力應滿足:1自強

不

息 厚德

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a1162023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法n

1

0.5

n

0Nd≤A0

fd極限狀態(tài)設計法2.4(2.21)(2.22)2.4.5公路鋼橋主要檢算內容1.承載能力極限狀態(tài)驗算（2）軸心受壓構件強度和整體穩(wěn)定（a）軸心受壓構件的強度應滿足下式要求:

0Nd≤Aeff,cfd（b）軸心受壓構件的整體穩(wěn)定應滿足下式要求:0自強

不

息 厚德

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a1172023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法eff

,c y,effz

,effNeyNd

Nez

A

W

≤fW

d極限狀態(tài)設計法2.4(2.23)(2.25)2.4.5公路鋼橋主要檢算內容1.承載能力極限狀態(tài)驗算（3）受彎構件抗彎強度（a）翼緣板彎曲正應力應滿足下列要求：y,effM

y主平面內受彎的實腹式構件：

0

x

0

W雙向受彎的實腹式構件：y,eff自強

不

息 厚德

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a1182023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法z

,effM

y

M

y≤fd

0

W

W

（b）腹板剪應力應滿足：

≤fd

0

≤fvd(2.24)極限狀態(tài)設計法2.42.4.5公路鋼橋主要檢算內容1.承載能力極限狀態(tài)驗算（3）受彎構件抗彎強度（c）未設加勁肋處集中荷載作用下腹板的局部應力應滿足：F

0

z

0

t l ≤fd(2.27)w

x（d）平面內受彎實腹式構件腹板在正應力和剪應力共同作用時應滿足：(2.28)0自強

不

息 厚德

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a1192023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法f f

2

2

x

d

vd

≤1極限狀態(tài)設計法2.42.4.5公路鋼橋主要檢算內容1.承載能力極限狀態(tài)驗算（4）受彎構件整體穩(wěn)定（a）符合下列情況之一時，可不計算梁的整體穩(wěn)定性：有鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連、能阻止梁受壓翼緣的側向位移時工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度與其寬度之比不超過規(guī)定數值箱形截面簡支梁，其截面尺寸滿足：t2twtwb1b0hb2t1h/

b0≤6L1

/

b0≤65

345

/

fy

自強

不

息 厚德

載

物 TsinghuaUniversityofChin

a1202023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法極限狀態(tài)設計法2.42.4.5公路鋼橋主要檢算內容1.承載能力極限狀態(tài)驗算（4）受彎構件整體穩(wěn)定（b）等截面實腹式受彎構件應按下列規(guī)定驗算整體穩(wěn)定：Rd,yLT

,

yM

yMz

M

0

m,y

Rd,z

≤1W

m,z自強

不

息 厚德

載

物 TsinghuaUniversityofChin

a1212023/6/1《鋼橋》第2章

鋼橋設計基本方法Rd,yLT

,

zMz

M

M

y

0

M

Rd,z

≤1極限狀態(tài)設計法2.42.4.5公路鋼橋主要檢算內容1.承載能力極限狀態(tài)驗算（5）傾覆穩(wěn)定①在作用基本組合下，單向受壓支座始終保持受壓狀態(tài)②當整聯只采用單向受壓支座支承時，應符合：qf自強

不

息 厚德