1. 研究目的与意义（文献综述）

世界经济发展规律表明，当一类商品实现规模化大生产之后，如果能有一种高效的规模化运输方式与之配套，这类商品就可以较快地实现大规模流通。商品汽车作为一种重要类别的货物，在采用滚装运输方式后，其流通规模显著扩大。滚装运输业为汽车工业提供了坚实的物流保障体系；同样，汽车工业的持续发展也为滚装运输业提供了持续不断的货源。海上运输、内陆水运以其经济上的无法替代性，或以其低碳、环保等优势正越来越被人们所重视。我国已形成了从北到南、从东到西的十多个专业滚装码头，码头的汽车年吞吐量也已达到了400多万辆(次)。

钢引桥是浮码头的重要组成部分，是用来连接囤船和陆地的活动钢桥。在正常作业中，不仅要求钢引桥在最不利荷载作用下不能破坏，而且不允许产生过大的变形。活动引桥是滚装码头装卸作业中必备的设施，一般采用钢结构。钢引桥主要供运输车辆进行运输作业、人行走和铺设油管，一般由桥面板、梁格、主桁架、空间联接系、支座及锚栓拉环等部件组成。

钢引桥最初由铁桥发展而来。欧洲在18世纪下半叶开始修建生铁桥，由于生铁性脆，在粱桥中没有得到推广，主要用于拱桥。随着冶炼技术的进步，在钢的价格合理、数 量足够时，钢材逐渐在桥梁中大量应用。第一座全钢桥出现在1878年，自此以后在世界范围内得到迅速发展，大致可分为19世纪、二次世界大战和二次世界大战后三个发展时期。

2. 研究的基本内容与方案

目前考虑了两种方案，一是将钢引桥整体设计为活动结构，即整个钢引桥可以作为一个整体调整桥头的高低以适应水位；二是钢引桥大部为固定结构，只在远岸端采用活动结构，即近岸的桥体不管设计为一个整体还是由数个单元构成，均设计为固定结构，只有远岸端一个结构为活动结构以随水位调整高低以方便运输。初步考虑第二种方案更为安全、便利，因此拟采用第二种方案。

钢引桥的形式，一般采用下承式的平行弦杆主桁粱结构。当跨度较小时，可采用下承式的组合主梁结构。联桥跨度一般较小，宜采用由型钢组成的板梁结构。钢引侨的宽度、跨度应根据码头结构布置和使用要求，并考虑经济合理的原则予以确定。在设计高水位、设计低水位、中间水位情况下，钢引桥处于三种状态，此三种工况水位属于钢引桥正常工作的代表水位，钢引桥挠度、钢材应力最容易大于规范要求。考虑通过有限元软件建立钢引桥空间力学模型，对处在不同工况下的钢引桥进行分析，得到钢引桥的挠度和应力分布，以进行设计。

在钢结构设计中，目前应用最多的是容许应力法，这种方法首先根据设计荷载求出结构的内力分布，再使其最大应力不超过材料容许应力来选择构件的尺寸。容许应力法以弹性理论为基础，容易计算，这种方法将本是空间受力体系的钢引桥分解成若干平面体系。第一部分是纵向受荷结构，也就是主桁架，用于承受桥面系传递来的竖向荷载，并将荷载传递到支座上；第二部分是桥面部分，用于直接承受竖向荷载，并将荷载传递到主桁架节点上。第三部分是纵平联部分，主要是抵抗风荷载带来的水平作用力对钢桥的不利影响。按平面体系进行计算时，假设桁架节点为铰接点，容许应力法粗略的分析了作用外力和荷载的传递路径以及各组成部分承受的外力和大小。当然，实际结构在荷载作用下，由于杆件的连续性，会产生一定的附加弯矩。整个空间桁架在竖向荷载的作用下受力情况是：主桁架产生了挠曲，主桁架上下弦杆相应的缩短和伸长，上下水平支撑也随着桁架的变形而变形。横梁在承受桥面竖向荷载的同时也承受着由于主桁架变形而引起的主桁架平面外挠曲而产生的附加弯矩，反过来横梁变形产生的挠曲对主桁架也产生了一定的影响。因此，按平面体系计算不能真实的反映结构受力特性和结构的整体性能，不知道结构的真实承载力，故不同结构物的最大承载力安全系数可能会因为结构体系的不同而有所差异。对于平行弦式主梁钢引桥，其主桁内力的精确计算图示应为将钢引桥视作由主桁、桥面系、纵平联组成的空间结构整体，对其整体进行结构计算。但由于计算手段及认识深度等方面的原因，迄今，平行弦式主梁钢引桥主桁内力的计算图式主要采用平面桁架图式，也有少数按平面刚架图式进行计算。刘松先生通过计算对比发现将主桁按平面刚架结构进行计算相对于平面桁架在理论上有所进步，但二者都无法精确的表达钢引桥主桁架的实际受力状况。安徽省交通勘察设计院李建先生和程旸先生利用 mathcad 软件编制钢引桥主桁架计算程序 gyqjs，可以计算出主桁架各杆件的最大拉力、压力，同时根据主桁架主梁挠度限值的要求，计算出弦杆、腹杆截面的最经济面积。首先拟采用容许应力法进行设计和计算，有条件的情况下考虑学习采用学者们的先进方法进行分析计算。

3. 研究计划与安排

（1） 2017年3月8日-2017年3月15日 完成开题报告。

（2） 2017年3月16日-2017年3月26日 完成一份设计说明书的编写。

（3） 2017年3月27日-2017年4月6日 完成一份结构计算书的编写。

4. 参考文献（12篇以上）

《公路桥涵设计通用规范》(jtg d60-2015)

《钢结构设计规范》(gb50017-2014)

《港口工程钢结构设计规范》（jtj283-1999）