第八章 钢梁的制造和架设
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1、桥梁工程第八章2第一节第一节 钢桥概述钢桥概述一般地，将桥跨结构用钢制成，无论其墩台用什么材料建造，均可一般地，将桥跨结构用钢制成，无论其墩台用什么材料建造，均可称之为称之为钢桥钢桥。 与常用的其它建筑材料相比，钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度与常用的其它建筑材料相比，钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均较高的匀质材料，而其重量则相对较轻。因此，钢桥具有很大的跨均较高的匀质材料，而其重量则相对较轻。因此，钢桥具有很大的跨越能力。越能力。 当要建造的桥梁跨度特别大，荷载特别重，采用其它建筑材料来当要建造的桥梁跨度特别大，荷载特别重，采用其它建筑材料来建造桥梁有困难时，一般常采用钢桥。建造桥梁有困难时，
2、一般常采用钢桥。钢桥的基本特点钢桥的基本特点： 构件特别适合用工业化方法来制造，便于运输，工地的安装速度也构件特别适合用工业化方法来制造，便于运输，工地的安装速度也快，因而钢桥的施工工期较短；快，因而钢桥的施工工期较短； 钢桥在受到破坏后，易于修复和更换；钢桥在受到破坏后，易于修复和更换； 耐候性差、易锈蚀，铁路钢桥采用明桥面时噪声大，维护费用高。耐候性差、易锈蚀，铁路钢桥采用明桥面时噪声大，维护费用高。 本节所讨论的钢桥主要以本节所讨论的钢桥主要以铁路钢桥铁路钢桥为主。为主。桥梁工程第八章3一、一、钢桥所用的材料钢桥所用的材料w 钢种钢种碳素钢（含碳量为0.030.25%的钢） 、低合金钢（
3、各种合金元素总含量不超过3的钢） w 钢材形状钢材形状工字钢、角钢、槽钢、管钢，方钢，T形钢（型材）和钢板（板材）w 桥梁钢桥梁钢与结构钢结构钢w 钢号钢号碳素钢（A3，A3q等），现标准：GB70088 低合金钢（16Mn, 15MnVN 等），现标准：GB/T159194 w 钢的工艺要求和使用要求钢的工艺要求和使用要求对钢的化学成分化学成分和机械性能机械性能的要求化学成分化学成分合金元素：碳、锰、硅等，有害杂质：硫、磷等，表61，对钢的可焊性的一种评估 机械（力学）性能机械（力学）性能w 拉伸试验（屈服点、延伸率、抗拉强度）w 冷弯试验：工艺指标和质量指标 w 冲击试验：夏比（V形缺口）
4、试件，钢桥抗脆断性能w 疲劳试验 （与构造有关）桥梁工程第八章4 力学性能曲线力学性能曲线钢拉伸应力应变曲线钢拉伸应力应变曲线冲击值与温度关系曲线冲击值与温度关系曲线桥梁工程第八章5二、钢桥的连接二、钢桥的连接w钢桥连接钢桥连接指：包括将型钢、钢板组合成杆件与部件，也包括将部件及杆件连接成钢桥整体w连接方式连接方式有：销接、铆接、焊接、栓接 铆接铆接：常用铆钉直径为22及 24mm。铆接是将半成品铆钉 加热到1050-1150，塞入钉 孔，利用铆钉枪将钉身礅粗 填满钉孔，并将另一端打成 钉头。 桥梁工程第八章6焊接焊接第二次世界大战后，在钢梁制造引进了焊接技术。焊接结构的截面无孔削弱，比铆接结
5、构省料，加工快，且可改善工人工作环境，但在野外高空作业时受到一定的限制。焊接指用电焊机等设备通过电能将被焊钢材和焊接材料熔化，形成一条焊缝把两个部件连接在一起。焊缝主要有两种，即熔透的对接焊缝和不熔透的角焊缝焊接方法有自动焊、半自动焊和手工焊。 桥梁工程第八章7栓接（高强度螺栓连接）栓接（高强度螺栓连接）q栓接栓接是将已在工厂焊接好的杆件与部件运送到工地后，用高强度螺栓拼装连接成钢桥整体。q摩擦式高强度螺栓连接摩擦式高强度螺栓连接杆件或构件内力N是通过钢板与拼接板表面的摩擦力来传递的。这一摩擦力则是由于高强度螺栓拧紧后，对钢板束施加了强大的夹紧力P产生的。 q扭矩法拧紧工艺扭矩法拧紧工艺q栓焊
6、钢桥栓焊钢桥1高强度螺栓高强度螺母高强度垫圈拼接板5杆件桥梁工程第八章8桥例：成昆线三堆子金沙江桥桥例：成昆线三堆子金沙江桥1969年，简支钢桁梁，192m桥梁工程第八章9桥例：枝城长江大桥桥例：枝城长江大桥w位于湖北省宜都县的焦枝铁路线上，为公路铁路两用的连续钢桁梁桥w铁路和公路设于桁架下弦同一平面上，桁架间为双线铁路，外侧各有宽单车道公路及1.45宽人行道w铁路桥全长1742.3，公路桥全长1755.8。正桥9孔，由1联4160带下加劲弦杆的平行弦菱形桁架梁桥和1联5128平行弦菱形桁架梁桥组成。在国内铁路桥上首次采和斜拉索单层吊索架悬臂拼装法架设w1971年建成桥梁工程第八章10桥例：成
7、昆线泸沽安宁河桥桥例：成昆线泸沽安宁河桥1970年，刚性桁梁柔性拱，112m桥梁工程第八章11宜宾金沙江大桥宜宾金沙江大桥 该桥为铁路单线特大桥，全长1,065米,一联3孔112+176+112米连续铆接钢桁梁，1968年桥梁工程第八章12长垣东明黄河铁路大桥长垣东明黄河铁路大桥 该桥全长10.3公里，为9孔96m简支钢桁梁和一联4108.0m连续钢桁梁及一联3108.0m连续钢桁梁，全长1634.21m，仅用二十个月全部建成，平均和每月成桥500米，创造了国内高速建桥的纪录。此桥也是亚洲最长的大桥，1985年建成。桥梁工程第八章13孙口黄河大桥孙口黄河大桥 该桥是京九铁路重要工程之一，四联4
8、108米双线铁路钢桁梁，全长1,735.2米，用钢13,600吨，主桁采用三角形桁架，上、下弦杆和支点处斜杆采用箱形截面，其余斜腹杆为工字形截面。该桥系中国首次采用整体节点构造，1997年建成桥梁工程第八章14第二节第二节 钢板梁桥钢板梁桥一、常用的几种板梁桥一、常用的几种板梁桥上承式板梁桥，下承式板梁桥，结合梁桥 1 1、上承式板梁桥、上承式板梁桥 主要承重结构主要承重结构两片工字截面的板梁 主梁之间的杆件联结主梁之间的杆件联结上平纵联 ，下平纵联 ，横联 明桥面明桥面主要由桥枕、护木、正轨、护轨等组成 适用范围适用范围当跨度小于40m左右时，钢板梁桥比钢桁梁桥经济，因此，小跨度的钢桥常用板
9、梁桥。上承式板梁桥的构造较简单，钢料也较省，可以整孔装运，整孔架设，因此，它是用得最多的一种钢板梁桥。 桥梁工程第八章15上承式板梁桥组成及横断面图上承式板梁桥组成及横断面图桥梁工程第八章163232米全焊钢粱构造米全焊钢粱构造桥梁工程第八章172 2、下承式板梁、下承式板梁w主要承重结构主要承重结构两片工字截面的板梁w联结系联结系设下平纵联，无上平纵联和横联，但加设肱板 w桥面系桥面系纵梁和横梁w桥面桥面不是搁置在主梁上，而是搁置在纵梁上。w特点特点建筑高度h（自轨底至梁底）小，用料较多，制造也费工。 桥梁工程第八章18下承式板梁桥组成及横断面图下承式板梁桥组成及横断面图桥梁工程第八章193
10、 3、结合梁桥、结合梁桥结合梁桥结合梁桥用抗剪结合器或其他方法将混凝土桥面板与其下的钢板梁结合成一整体的梁式结构特点特点混凝土桥面板参加钢板梁上翼缘承受压应力的工作，提高了桥梁抗弯强度，从而可以节省用钢量或降低建筑高度。公路结合梁桥公路结合梁桥铁路结合梁桥铁路结合梁桥（一般用于陡坡急弯地段 ）抗剪器抗剪器公路：型钢，连接销铁路：联结角 桥梁工程第八章20公路结合梁桥公路结合梁桥桥梁工程第八章21铁路结合梁桥构造图铁路结合梁桥构造图桥梁工程第八章22抗剪器抗剪器桥梁工程第八章23桥例：石家庄南二环钢箱公路桥桥例：石家庄南二环钢箱公路桥w最大跨度96m，开口钢箱w22170剪力钉w1999年竣工桥
