苏州中环快速路工业园区段吴淞江大桥钢桁梁桥设计文献综述
2020-04-07 15:25:33
一、文献综述
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。钢桁梁桥由桁架杆件组成,尽管整体上看钢桁梁桥以受弯和受剪为主,但具体到每根桁架杆件则主要承受轴向力。与实腹梁相比是用稀疏的腹杆代替整体的腹板,从而节省钢材和减轻结构自重,又由于腹杆钢材用量比实腹梁的腹板有所减少,钢桁梁可做成较大高度,从而具有较大的刚度及更大的跨越能力。但是,钢桁梁的杆件和节点较多,构造较为复杂,制造较为费工。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路钢桁梁桥的施工和设计中不容忽视的内容。
二、基本内容和技术方案
本设计的钢桁梁桥为公路二级公路桥的主桥部分,为下承式桁架桥,长116.2m,节间长度为8.3m。由于该桥桥面宽度较大,且横梁与主桁之间采用了高强螺栓弹性固结连接,使得结构在竖杆和下弦杆内产生一定的次应力,因此需在竖杆的下端增设厚度为22mm的加劲板加强局部传力效果,并在下弦杆内增设加劲板加强抗扭作用。在掌握公铁两用钢桁梁桥设计计算基本原理的基础上,拟定主桁截面及尺寸,进行主桁典型结点及典型杆件连接设计、桥面系设计、连接系计算、及支座设计,并用迈达斯软件进行整体计算校核。首先了解钢桁梁桥的结构原理和计算特点,参考各方面资料,学会使用cad软件,并绘制结构主体图和主要节点详图。根据计算结果对结构设计进行调整,最后进行汇编。
三、箱型截面梁的特点
箱形截面是一种闭口薄壁截面,其抗扭刚度大,并具有较T 形截面高的截面效率指标ρ,同时它的顶板和顶板面积均比较大,能有效地承担正负弯矩,并满足配筋的需要。此外,当桥梁承受偏心荷载时,箱形截面梁抗扭刚度大,内力分布比较均匀;在桥梁处于悬臂状态时,具有良好的静力和动力稳定性,对悬臂施工的大跨度梁桥尤为有利。由于箱形截面的整体性能好,因而在限制车道数通过车辆时,可以超载通行。一般来讲,单箱截面整体性好,施工方便,材料用量经济,抗扭刚度大,当桥面宽度不大时可以采用;当桥面宽度较大时,可以采用双箱或多箱截面。双箱或多箱由于增加了腹板,刚度和强度都大幅度提高,但是由于腹板重量的增加抵消了这一优点。