1．目的及意义

桁架桥指的是以桁架为主要承重构件的桥梁。由桁架桥衍生的桥梁类型包括悬臂桥、桁架拱桥等，其在现代桥梁学发展中起到了非常重要的的承上启下的作用。到了20世纪上半叶标准化钢桁架桥和大跨度连续桁架桥陆续出现，钢桁架桥走进历史舞台。钢桁梁桥因跨越性强、受力性能好、施工工期短、行车平顺、造型美观而被广泛采用。钢桁梁桥的出现，既节省了资源和空间，也符合交通运输的需要。随着重载交通的快速发展，考虑桥面板与钢桁梁作为钢-混凝土组合结构共同工作、合理选择主桁截面及尺寸、提高连接的强度和牢固性、进行有限元程序整体计算校核将成为今后公铁两用钢桁梁桥的施工和设计中不容忽视的内容。桥梁设计的基本原则是安全、经济和适用。然而传统的桥梁设计往往只满足于规范的较低设计水平，其合理性、经济性无法满足人们对结构日益提高的要求。因此，桥梁结构优化设计具有重要意义

1.1国内研究现状分析

在我国铁路桥梁中，连续桁架梁桥得到了越来越广泛的运用，除著名的武汉、南京长江大桥采用了大跨度连续桁架桥外，其他铁路线上也修建了许多这种类型的桥梁。如京沪铁路淮河大铁桥又称蚌埠淮河大铁桥，位于蚌埠市蚌山区蚌埠港东约500米处，是津浦线上仅次于黄河铁路桥的第二大桥。鸭绿江桥，鸭绿江桥于1943年4月竣工，全长946.21m，宽9.5m，共4联12孔，跨径94.2m。宜宾金沙江铁路大桥，铁路桥，位于四川省宜宾市的宜珙铁路支线上。大桥全长 1053.5m ，正桥为 112m 176m 112m 三跨单线连续刚桁梁桥，主桁采用平行弦菱形钢桁架，铆钉连接，桁高 20m ，桁宽 8m 。该桥采用两岸悬臂拼装，跨中合拢法架设，是国内采用这种方法施工的第一座桥梁，1968年10月竣工。

1.2国外研究现状分析

国外的公铁两用桥的建设发展速度也非常快，主要表现在：跨径不断增大，桥型不断丰富，结构不断轻型化，有许多非常丰富的经验值得我们去学习。如加拿大魁北克公铁两用桥(悬臂桁梁)，主跨549m，还有早在1932年修建的澳大利亚悉尼港拱桥，跨度503m，至今仍为世界上跨度最大的公铁两用钢桁架拱桥。

因此，通过对以上国内外钢桁架桥，至少是钢桥的发展状况的分析，我们可以发现从现代桥梁的发展趋势来看，各种桥型结构都在向大跨径发展。跨海工程已被桥梁工程师提上日程。日本的跨海工程本州——四国联络线于20世纪末完成;意大利计划修建跨径3300m的墨西拿海峡大桥；日本计划修建2500～3000m纪淡海峡大桥。我国本世纪初拟定修建五个跨海工程：渤海海峡工程、长江口越 江工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程和琼海海峡工程。这就给桥梁工程界提出了新的挑战：在结构上研究适合应用于更大跨度的结构类型;在结构理论上研究更符合实际状态的力学分析方法与新的设计理论，充分发挥建筑材料的强度，力求工程结构的安全度更为科学和可靠。大跨度桥梁设计中，越来越重视空气动力学、振动、稳定、疲劳、非线性等的研究和应用，这对我们研究钢桁架桥这种常见桥梁类型也有深刻的借鉴意义。{title}

2. 研究的基本内容与方案

{title}
1.介绍钢桁架桥结构特点、受力特性、桥梁技术状态评估、钢桁架构件优化设计理论与验 算等

桁架是平面结构中受力最合理的形式之一。桁架桥是桥梁的一种形式。桁架桥一般多见于铁路和高速公路；分为上弦受力和下弦受力两种。桁架由上弦、下弦、腹杆组成；腹杆的形式又分为斜腹杆、直腹杆；由于杆件本身长细比较大，虽然杆件之间的连接可能是“固接”，但是实际杆端弯矩一般都很小，因此，设计分析时可以简化为“铰接”。简化计算时，杆件都是“二力杆”，承受压力或者拉力。由于桥梁跨度都较大，而单榀的桁架“平面外”的刚度比较弱，因此，“平面外”需要设置支撑。设计桥梁时，“平面外”一般也是设计成桁架形式，这样，桥梁就形成双向都有很好刚度的整体。有些桥梁桥面设置在上弦，因此力主要通过上弦传递；也有的桥面设置在下弦（比如现在比较多的高速公路桥梁采用这种形式），由于平面外刚度的要求，上弦之间仍需要连接以减少上弦平面外计算长度。桁架的弦杆在跨中部分受力比较大，向支座方向逐步减小；而腹杆的受力主要在支座附件最大，在跨中部分腹杆的受力比较小，甚至有理论上的“零杆”。

桥梁评估的主要内容包括以下四方面：承载能力评估，即评估桥梁各组成部分在强度、刚度等方面是否满足现有运输荷载的要求以及对其能否适应运输荷载的发展；耐久性评估，指评估结构的疲劳损伤度及剩余寿命；使用性评估，主要针对走行的安全性和乘客的舒适度等；状态评估，通常的意义是量化结构的完整度水平，其完成设计服务功能和期限的能力。我国交通部1988年颁布了《公路旧桥承载能力鉴定方法》，2004年交通部又颁布了《公路桥涵养护规范》（JTG H11―2004），采用考虑桥梁各部件权重的综合评定方法明确了对公路桥梁的一般评定。

2.钢桁架桥优化设计理论分析

2.1优化数学模型