鋼桁架橋

一般用于跨徑不大的城市橋或公路高架橋和立交橋

鋼筋混凝土：中、小跨徑

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土：大跨度

直腿剛架（門式）和斜腿剛架：中、小跨徑

T形剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)：大跨度

（1）剛架構(gòu)造分為直腿剛架（門式）和斜腿剛架。

（2）V形墩鋼桁架橋：為減少支柱肩部的負(fù)彎矩峰值，將支柱做成V形墩形式。

（3）帶拉桿形式：為方便采用懸臂施工，并且減少跨中正彎矩和撓度值，做成兩端帶拉桿的結(jié)構(gòu)形式，施工時可在端部臨時壓重。

（4）T形剛構(gòu)：橋跨結(jié)構(gòu)的上部梁在墩上采用兩邊平衡懸臂施工，首先形成一個T字形的懸臂結(jié)構(gòu)，然后相鄰的兩個T形懸臂在跨中可用剪力鉸或跨徑較小的掛梁聯(lián)成一體，稱為帶鉸或帶掛孔的T形剛構(gòu)。

（5）連續(xù)剛構(gòu)：如果在跨中采用預(yù)應(yīng)力鋼筋和現(xiàn)澆混凝土聯(lián)成整體，則為連續(xù)剛構(gòu)，亦稱為連續(xù)一剛構(gòu)連續(xù)體系,簡稱為連續(xù)剛構(gòu)橋。

（1）梁墩柱剛性連接，梁因墩柱的抗彎而卸載，整個體系是壓彎結(jié)構(gòu)，也是有推力結(jié)構(gòu)。

（2）鋼桁架橋的橋下凈空比拱橋大，在同樣凈空要求下可修建較小的跨徑。

（3）鋼桁架橋施工較復(fù)雜，一般用于跨度不大的城市或公路的跨線橋和立交橋。

（4）采用預(yù)應(yīng)力混凝土和懸臂施工的鋼桁架橋，己成為大跨度橋梁競爭方案之一。

鋼桁架橋按靜力

鋼桁架橋可分為簡支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。

①簡支梁橋：主梁簡支在墩臺上,各孔獨(dú)立工作,不受墩臺變位影響。實(shí)腹式主梁構(gòu)造簡單，設(shè)計(jì)簡便，施工時可用自行式架橋機(jī)或聯(lián)合架橋機(jī)將一片主梁一次架設(shè)成功。但簡支梁橋各孔不相連續(xù)，車輛在通過斷縫時將產(chǎn)生跳躍，影響車速的提高。因此，趨向于把主梁做成為簡支，而把橋面做成連續(xù)的形式。簡支梁橋隨著跨徑增大，主梁內(nèi)力將急劇增大，用料便相應(yīng)增多，因而大跨徑橋一般不用簡支梁。

②連續(xù)梁橋：主梁是連續(xù)支承在幾個橋墩上。在荷載作用時，主梁的不同截面上有的有正彎矩，有的有負(fù)彎矩，而彎矩的絕對值均較同跨徑橋的簡支梁小。這樣，可節(jié)省主梁材料用量。連續(xù)梁橋通常是將3～5孔做成一聯(lián)，在一聯(lián)內(nèi)沒有橋面接縫，行車較為順適。連續(xù)梁橋施工時，可以先將主梁逐孔架設(shè)成簡支梁然后互相連接成為連續(xù)梁?；蛘邚亩张_上逐段懸伸加長最后連接成為連續(xù)梁。近一、二十年，在架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁時，成功地采用了頂推法施工，即在橋梁一端（或兩端）路堤上逐段連續(xù)制作梁體逐段頂向橋孔，使施工較為方便。連續(xù)梁橋主梁內(nèi)有正彎矩和負(fù)彎矩，構(gòu)造比較復(fù)雜。此外，連續(xù)梁橋的主梁是超靜定結(jié)構(gòu)，墩臺的不均勻沉降會引起梁體各孔內(nèi)力發(fā)生變化。因此，連續(xù)梁一般用于　地基條件較好、跨徑較大的橋梁上。1966年建成的美國亞斯托利亞橋，是跨徑最大的鋼桁架連續(xù)梁橋，它的跨徑為376米。

③懸臂梁橋：又稱伸臂梁橋。是將簡支梁向一端或兩端懸伸出短臂的橋梁。這種橋式有單懸臂梁橋或雙懸臂梁橋。懸臂梁橋往往在短臂上擱置簡支的掛梁，相互銜接構(gòu)成多跨懸臂梁。有短臂和掛梁的橋孔稱為懸臂孔或掛孔，支持短臂的橋孔稱為錨固孔。懸臂梁橋的每個掛孔兩端為橋面接縫，懸臂端的撓度也較大，行車條件并不比簡支梁橋有所改善。懸臂梁一片主梁的長度較同跨簡支梁為長，施工安裝上相應(yīng)要困難些。對預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋多采用懸臂拼裝或懸臂澆筑的方法施工。為適應(yīng)懸臂施工法的發(fā)展，保證主梁的內(nèi)力狀態(tài)和施工時一樣，出現(xiàn)一種沒有錨固孔，并把懸伸的短臂和墩身直接固結(jié)在立面上，形成預(yù)應(yīng)力混凝土 T形剛架橋，這種橋在20世紀(jì)50年代后發(fā)展起來。

鋼桁架橋按材料

有木梁橋、石梁橋、鋼梁橋、鋼筋混凝土梁橋、預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋以及用鋼筋混凝土橋面板和鋼梁構(gòu)成的結(jié)合梁橋等。木梁橋和石梁橋只用于小橋；鋼筋混凝土梁橋用于中、小橋；鋼梁橋和預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋可用于大、中橋。

鋼桁架橋按結(jié)構(gòu)

有實(shí)腹梁橋和桁架梁橋兩大類。實(shí)腹梁橋的截面積主要由彎矩決定，而彎矩大致與跨度的平方成正比（均布荷載條件下），當(dāng)跨度大時，梁的腹板上的平均法向應(yīng)力頗小，不能使材料充分利用，所以跨度不宜做得太大；桁架梁橋的桿件承受軸向力，材料能充分利用，自重較輕，跨越能力大，多用于建造大跨度橋。但實(shí)腹梁橋構(gòu)造簡單，制造與架設(shè)均較方便。由于這兩種梁式橋的受力性質(zhì)不同，實(shí)腹梁橋以用于預(yù)應(yīng)力混凝土橋?yàn)橹鳎旒芰簶騽t多用于鋼橋。

簡稱門架橋，其腿和梁垂直相交呈門架形。腿所受的彎矩將隨腿和梁的剛度比率的提高而增大。用鋼或鋼筋混凝土制造的門架橋，多用于跨線橋。至于T形剛構(gòu)橋(特點(diǎn)是在跨中有鉸)，及將腿做成V形兩撐桿與梁剛性相連的連續(xù)梁橋，其外形均與多跨的門架橋相近，但內(nèi)力分布規(guī)律則不同(見預(yù)應(yīng)力混凝土橋)。門架橋可分：①單跨門架橋。用鋼制造時，腿腳常設(shè)鉸，形成兩鉸門架。用鋼筋混凝土制造時，腿腳可設(shè)鉸;也可和基礎(chǔ)固結(jié)，形成固端單跨門架橋，主要用于地質(zhì)良好處。②雙懸臂單跨門架橋。將梁的兩端懸伸至門腿之外，在懸伸端加平衡重或在懸伸端和腿腳間設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉桿，可使梁的支承截面產(chǎn)生較大的負(fù)彎矩，以降低梁的跨中正彎矩，相應(yīng)地降低梁高，有利于修建跨線橋。③多跨門架橋。多用于跨度不大的跨線橋。④三跨兩腿門架橋。這種橋在兩端設(shè)有橋臺，采用預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r，可將跨度做得較大。例如，美國1981年在休斯敦航道上修建的公路橋，分跨為114.3 228.7 114.3米。

剛架腿是斜置的，兩腿和梁中部的軸線大致呈拱形，這樣，腿和梁所受的彎矩比同跨度的門式剛架顯著減小，而軸向壓力有所增加。同上承式拱橋相比，這種橋不需要拱上結(jié)構(gòu)，構(gòu)件數(shù)目較少；當(dāng)橋面較窄（如單線鐵路橋）而跨度較大時，可將其斜腿在橋的橫向放坡，以保證橋的橫向穩(wěn)定。著名的預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿鋼桁架橋有：聯(lián)邦德國霍雷姆鐵路橋(1953年，腿鉸跨度85.5米)，中國邯(鄲)長(治)鐵路濁漳河橋(1981年，腳鉸跨度82.0米)，法國圣米歇爾公路橋（1957年，按墩的中心距計(jì)的分跨為1×60 5×65.2米）等。著名的鋼斜腿鋼桁架橋有：盧森堡阿爾澤特公路橋（1965年，腳鉸跨度234.1米），南斯拉夫內(nèi)雷特瓦鐵路橋(1966年，100米)，法國馬蒂格公路橋（1972年，210米），意大利斯法拉沙(Sfalasha)公路橋（1972年，376米），及中國安康漢江鐵路橋（1982年，176米）等。

（1）梁墩柱剛性連接，梁因墩柱的抗彎而卸載，整個體系是壓彎結(jié)構(gòu)，也是有推力結(jié)構(gòu)。

（2）鋼桁架橋的橋下凈空比拱橋大，在同樣凈空要求下可修建較小的跨徑。

（3）鋼桁架橋施工較復(fù)雜，一般用于跨度不大的城市或公路的跨線橋和立交橋。

（4）采用預(yù)應(yīng)力混凝土和懸臂施工的鋼桁架橋，己成為大跨度橋梁競爭方案之一。

第一篇規(guī)劃與設(shè)計(jì)

第1章概述

1.1國外鋼桁架橋梁建設(shè)與發(fā)展

1.2國內(nèi)鋼桁架橋梁建設(shè)與發(fā)展

1.3特大跨鋼桁拱橋技術(shù)特點(diǎn)

1.4特大跨鋼桁拱橋特點(diǎn)

1.5重慶朝天門大橋技術(shù)創(chuàng)新

第2章特大跨鋼桁拱橋方案研究與設(shè)計(jì)

2.1概述

2.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)條件

2.3工程初步方案

2.4結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

2.5架設(shè)流程設(shè)計(jì)

第3章特大跨鋼桁拱橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1概述

3.2結(jié)構(gòu)材料選用

3.3主桁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.4聯(lián)結(jié)系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.5橋面系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.6吊索及輔助系桿設(shè)計(jì)

3.7桁拱的拱度設(shè)計(jì)

3.8結(jié)構(gòu)力學(xué)行為分析

3.9鋼梁防腐涂裝設(shè)計(jì)

第4章特大跨鋼桁拱橋施工設(shè)計(jì)

4.1概述

4.2架設(shè)流程與鋼梁安裝設(shè)計(jì)

4.3架設(shè)過程體系轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)

4.4成橋狀態(tài)跨度及幾何、受力控制思想與允許范圍

4.5主要工況下的結(jié)構(gòu)預(yù)控分析

第5章特大跨鋼桁拱橋設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新

5.1概述

5.2三跨連續(xù)體系與支承設(shè)計(jì)

5.3高強(qiáng)鋼板材應(yīng)用

5.4基于焊接收縮變形及板桁溫差的部分板桁結(jié)合橋面設(shè)計(jì)

5.5先拱后梁架設(shè)工藝設(shè)計(jì)

第二篇加工與制造

第1章概述

1.1鋼橋制造技術(shù)發(fā)展

1.2重慶朝天門大橋鋼結(jié)構(gòu)工程特點(diǎn)

1.3重慶朝天門大橋鋼桁結(jié)構(gòu)制造技術(shù)創(chuàng)新

第2章高強(qiáng)厚板橋梁鋼焊接技術(shù)

2.1高強(qiáng)厚板橋梁鋼

2.2超低碳貝氏體橋梁鋼Q420q試驗(yàn)

2.3Q420q鋼焊接工藝評定試驗(yàn)

2.4Q420q鋼應(yīng)用

第3章特大型桿件加工與制造

3.1概述

3.2特大型變截面桿件制造技術(shù)

3.3節(jié)點(diǎn)板制造技術(shù)

3.4橫梁制造技術(shù)

3.5鋼橋面板塊拼裝技術(shù)

3.6整體鋼拱座制造技術(shù)

第4章試拼裝技術(shù)

4.1概述

4.2試拼裝技術(shù)

4.3試拼裝方案

4.4拼裝工藝流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

4.5精度控制

4.6試拼裝技術(shù)應(yīng)用

第5章橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐

5.1概述

5.2鋼橋防腐體系

5.3鋼橋防腐影響因素與對策

5.4鋼桁結(jié)構(gòu)涂裝工藝及質(zhì)量控制

5.5附屬設(shè)施防腐

第6章15000t級球形支座研究與制造

6.1前言

6.215000t級球形支座設(shè)計(jì)

6.3支座設(shè)計(jì)計(jì)算

6.4支座鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)要求

6.5支座黏結(jié)技術(shù)要求

6.6支座試驗(yàn)檢測

第三篇架設(shè)與控制

第1章概述

1.1大跨徑拱橋建造工法

1.2重慶朝天門大橋結(jié)構(gòu)及架設(shè)施工特點(diǎn)

第2章特大跨鋼桁拱橋施工方案研究

2.1施工方案比選

2.2架設(shè)施工總體方案與實(shí)施流程

2.3架設(shè)施工關(guān)鍵技術(shù)

2.4特大跨鋼桁拱橋架設(shè)施工控制原則、內(nèi)容與方法

2.5大型設(shè)備施工設(shè)計(jì)

第3章架設(shè)施工過程結(jié)構(gòu)分析

3.1概述

3.2基于空間梁索單元的施工全過程結(jié)構(gòu)分析

3.3非線性對施工過程影響分析

3.4施工全過程彈性、彈塑性穩(wěn)定分析

3.5施工初始缺陷對結(jié)構(gòu)性能影響分析

3.6分析結(jié)論與創(chuàng)新

第4章特大跨鋼桁拱橋桁拱架設(shè)與控制

4.1桁拱架設(shè)施工設(shè)計(jì)

4.2碼頭棧橋預(yù)拼場設(shè)計(jì)

4.3邊跨安裝輔助臨時墩

4.4中跨架設(shè)輔助斜拉扣掛系統(tǒng)

4.5鋼梁架設(shè)預(yù)偏狀態(tài)（位置）確定

4.6鋼梁架設(shè)

4.7鋼桁拱合龍施工

4.8臨時墩脫空控制

4.9抗傾覆技術(shù)措施

4.10斜拉扣掛扣索索力施加與控制

4.11桁拱狀態(tài)調(diào)整及線性控制

第5章中跨剛性系桿架設(shè)及控制

5.1中跨剛性系桿架設(shè)施工設(shè)計(jì)

5.2臨時系桿索設(shè)計(jì)、安裝及索力控制

5.3剛性系桿安裝與合龍控制

第6章鋼橋面板安裝與控制

6.1橋面系安裝工藝

6.2鋼橋面板焊接及變形控制

第四篇試驗(yàn)與研究

第1章概況

1.1試驗(yàn)研究內(nèi)容

1.2主要試驗(yàn)研究結(jié)果

第2章結(jié)構(gòu)靜力模型試驗(yàn)

2.1概述

2.2試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)與制作

2.3靜力模型有限元分析

2.4結(jié)構(gòu)安裝主要工況和運(yùn)營階段模擬試驗(yàn)

2.5結(jié)構(gòu)安裝主要工況和運(yùn)營階段關(guān)鍵構(gòu)件安全性評估

2.6結(jié)語

第3章結(jié)構(gòu)動力性能試驗(yàn)研究

3.1概述

3.2模態(tài)分析與試驗(yàn)研究

3.3車橋耦合振動分析

第4章風(fēng)洞試驗(yàn)

4.1前言

4.2結(jié)構(gòu)動力特性分析

4.3節(jié)段模型試驗(yàn)研究

4.4全橋氣彈模型試驗(yàn)研究

4.5風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)論

第5章結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究

5.1概述

5.2主橋抗震性能理論分析

5.3振動臺模型試驗(yàn)

5.4結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)研究結(jié)論

第6章鋼桁架節(jié)點(diǎn)疲勞試驗(yàn)研究

6.1概述

6.2疲勞試驗(yàn)結(jié)構(gòu)分析

6.3疲勞荷載的制訂

6.4疲勞試驗(yàn)設(shè)計(jì)

6.5疲勞試驗(yàn)結(jié)果分析

6.6拱桁交叉節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造使用壽命分析

6.7主桁與橫梁連接節(jié)點(diǎn)連接可靠性評價

第7章板桁溫差效應(yīng)測試研究

7.1板桁溫差的發(fā)現(xiàn)

7.2測試內(nèi)容

7.3溫度場測點(diǎn)布置

7.4溫度傳感器選擇

7.5橋道結(jié)構(gòu)上層構(gòu)件溫度測試

7.6橋道結(jié)構(gòu)上緣主桁上弦桿溫度

7.7橋道結(jié)構(gòu)下層構(gòu)件溫度測試

7.8橋道結(jié)構(gòu)下緣主桁下弦桿溫度

7.9下層系桿桿件溫度

7.10溫差結(jié)果分析

7.11測試研究結(jié)論與成果應(yīng)用

參考文獻(xiàn)