大跨度鋼桁架橋梁的結構設計

TheoreticalResearch

理論研究大跨度鋼桁架橋梁的結構設計周敏鄭州市交通規(guī)劃勘察設計研究院河南鄭州 450000摘要鋼桁架橋梁的使用主要在一些公路橋梁中在城市規(guī)劃建設中使用較少。但是近些年來隨著城市道路的快速發(fā)展和鐵道事業(yè)不斷推進大跨度的鋼桁架梁橋也得到了很大的發(fā)展。鑒于大跨度鋼桁架橋梁在使用中施工方便和能夠承載較大的交通量的優(yōu)勢給城市中橋梁建設提供了更多的選擇。在本文中詳細的介紹了大跨度鋼桁架橋梁的結構設計特點包含有橋梁結構的構造要求通過使用有限元軟件的分析方式對于大跨度鋼桁架梁橋的設計要點和結構承載進行討論。關鍵詞大跨度鋼橋大鋼桁架橋梁結構設計橋梁設計中圖分類號U44文獻標識碼A文章編號1674-6708（2014）123-0069-02在城市的發(fā)展過程中對于交通的需求不斷提升。在遇到自然阻礙的情況下需要不斷提高工程的智慧來完成實際的需要。面對江河的阻隔架設橋梁方面就需要改變以往的設計思路。這樣的情況下大跨度鋼桁架橋梁就應運而生。下面我們對大跨度鋼桁架橋梁的結構進行設計。1工程結構概況習某橋梁的整體晶結構選用下承寒式大跨度鋼桁皂架橋帶梁局沒謀在橋樸犧梁的上部結構淹中包括有橋面啟結構、主桁架單、橋梁連接體釋和橋梁位典支座等五個主犁要部分。大跨彩度鋼桁架橋梁營橋面鋪裝結構森使用厚今劇度蒜為屢材30cm犁礙的鋼筋混凝土叮連續(xù)男板倍素旬并在鋼筋混凝察土上面鋪設有窗悶3cm際壺～蹤主6cm艘滅的防水層叛和權設6cm特竭的瀝青混凝土毯層蹄。整體的橋面的板上按環(huán)采蓬用廚侄16杏忌個現(xiàn)澆鋼橫外梁宜。橋梁的上部墳結構中所選用孩的混凝土強佛羅度為床兵C45賭虜承受荷載的鋼芬筋為撫噴HRB450離鎖構造筋為太桃HRB400雖。膚大跨度鋼桁架撞橋梁的橋面結守構由鋼橫梁和派縱梁組成。相蛙比拋釋于一般跨徑的堆傳力結構相似荒火厭大跨度鋼桁架慚橋梁通過橋面左將荷以殼載向下傳撕遞許（縱撒梁猴鎖--飯績橫梁廊港冠通過傳力節(jié)點鬼最終分布在鋼晚桁架戲杰桿件關中廈。在橋面的鋼霉桁架的橫梁中怠有敢倍16井平道車顫迎斷面采用工字懇型條磨的焊接鋼逐勁犁尺寸為潮伏2鄉(xiāng)駛□旦軟800×60流，1浩予□萬懂850×50身（單位泰暑mm科秒。因踩線考慮到橋梁的益結構為大跨度項磚仁承受的荷載較均大吳依腸所以結構設計良思時采用混凝土柳和鋼架共同受板力的模式堪堂用同時在鋼架頂必端設置有初婦螺栓剪力鍵夢證秘更好的使混凝駐土和鋼架共同備受力。恒橋梁的連接體血的作用是使得克橫梁和縱梁能舊夠在風荷載的震作店冷用下保持穩(wěn)定客性調坡舌并且能在地震歷的作用下有一屢定的抗傾覆能丙力?？始虼嗽诮Y構中斑使用上弦支撐毅和水平支撐。持支撐選用持仿H糞錘型鋼。鋼泛射材選饞用因巴300×30檢0慚。在大跨度鋼喜桁架橋梁蝴中教極導主桁架是最為漲重恭賄要的承力結構鈴?？紤]到大跨爐徑梁橋的長度魂普遍較長識采鞏所使用的崖燕腹桿強度較大憑硬部不能使用鋼筋個混凝土結構匙鐘所在本設計中浸麻癢選用舒毯高強度的連接授系桿。連接系驕桿一般不采用蛙工資型鋼臣寒風而使用高巷感強螺栓連接灌孝幕并用焊接工字趴型截面焊接在爺一起殃蕩奧以此來達到設叢數(shù)計的強度絕雀印也便于工程的妖施工。青2暴袋屆大跨度鋼桁架顛橋梁有限元分儉析櫻在大跨度鋼桁趟架橋梁結構設臨計過程中傭迷釣由于跨度較大黑桑舅受鏈伙力桿件較多盟飯倍在計算過程中規(guī)較為復雜。選司用有限元軟件憐對鋼桁雨筐架受力結構進束行分析。在建紛立有限元模型駕的過程中雷泥孕從平面結兄減構和立體結構捷兩個方面進行初終吩在結合兩種的粥模型建立方式剩的不串己同鴉讀究得出最為貼合第工程實例的大心跨度鋼桁架橋扁梁模型。并將暖平謀落面模型導入結則構程序中進行甲計算。得到兩擋跨對稱的橫向賭布置參浪周數(shù)擴脾話并在人行道中裙設置有防撞墩競臺。在跨中處顏的桁架的橫向治影有娃響線的計算中吳考慮有最不利刷荷載分布轉既效進一步對跨中橋處的桁架

瓦受力進行分析飼?；ㄔ诳臻g模型的祝分析過程中遼肥臨將上弦和下弦笨結構分離開來群進臭晶行分析絲強足考慮到了腹桿穿和斜腹桿的受恥力結構站妻它對于有限元中促的鍬亞每個單元體進五行分析得到橫嘗向和縱向量的淚單元信息呀乳敘并。在考蹈孩慮到上部結構作荷載（橋面荷歷載、橋面鋪裝戶、人行道、防疏撞墩臺短津永久荷載偉賄可變荷載）的千分布情況寫拳隙根據折減系數(shù)糠的計算之后喝奶，蛛野轉換到各個單句元當中。由設映計的結果可以吐看出朽觸匆平面結構和空詢怒間結構所得出晶的桁架受力結榴構模型的計算受結構相似則扛復計算結果皮給正確。而且在新使用有限元設隸計軟件中得出纏的大跨度鋼桁酷架橋梁晝礦結構分析數(shù)據衛(wèi)盤揭都會比桿件的否容許應力小。觀在軟件分析中酷思蠅還嫩擺進行鋼桁架各絨個桿件的連接釣承載能力和連蜂接使用疲勞性倡實誘驗墊掉，熔蹄都能通夜過回《公路橋涵鋼姨結構及木結構置設計規(guī)范憑》JTJ02呀5-86納絞中拉誓所制定的要求獸顏昂保證各桿件的術設計強度的情器況下疲勞強度乎都要萄捐小于設計容許損應力。洞最為橋梁的稱匠重部件盤買唯橫梁在設計的須過程中簡化為梨鋼和混佛柴凝土的結合體應進行考慮授氧笨在一期荷載當品中主要由鋼桁罷架進行承紫旦擔所有的外部擾荷載笑犬錄在二期恒載和伐活載計算中溪撞德荷載由橋梁的丸患縱向梁和混凝盤土上部面板共共同承擔。當荷郊載的分布情況灑使用有攔做限元軟件分析瘦出來之后傻疑鷹需要對于每個渡橋梁的應力階孤段進行驗唱限算乳燒真其中包括有應帶力的驗算、撓脹度的驗算、抗拆壓驗算、抗拉輝驗仍嫂算丟脖肢抗彎驗算和系活統(tǒng)整體穩(wěn)定性損的驗算。在滿誕足了這些承載未力籠牛的設計要求才匠能進行下一步扯的設計工作。劃此外煩呆禁還要特別強調存壤的是水狂兼不同于一般的疲鋼桁架梁橋李演于在大跨度鋼桁駱架梁橋的設計瓣恭當中還要對于膛高強螺栓的鉚容釘剪力鍵進行干容許力驗算同賺想在通過斯剖彈性模量和塑飾性指標的分析欄之甜后慰伏計算出合適的恐鉚釘承載能狼力扔，幟唯從而計算出使辮用鉚釘?shù)臄?shù)量征。偏3隨盡允大跨度鋼桁架堡橋梁的模態(tài)分資析朗模態(tài)分析是動山力學分析中很蜂重要的基礎分紙析幕踢縮是諧響應分誕累析隸場稍瞬態(tài)分析及反親應譜分析等其挪他動力學分析貸的起點。模態(tài)波分青際析一般用來確讓定結構的振動曬特性衣汗沫來計算結構的廢固有頻率和主判術振型。這些參抵數(shù)即是結構承衛(wèi)受動力荷載作嬌用下的重要參技數(shù)植愛搭同把續(xù)時也是結構其際他各類型動力約學分析的基億礎槐喉吼而在模態(tài)分析剖中必孝，淚攔低階振型對結戲構起控制作逮用批叢盲文中采用大型篇通用有限元軟缸件捷待ANSYS屈駁采用子空間迭號代法進行橋梁拖模態(tài)分析。酸剛桁架橋的第擊一階振型以豎執(zhí)向對稱彎曲為炎主掏舒詠自振頻率為箱撿0.9405齒3Hz戲只自倚振即周伶期完為囑逼1.0632鈴s矛。博自魚振己周尾期睬長芝老曠固掉有濱頻閥率郊低姿嘴，拒牧此振型在剛桁石架橋的地震響奪應中占了很大盾的比例咐鬼踢剛桁架橋的瞇驢反對稱豎彎出鍋現(xiàn)的比較早最梢繞自振頻率為梅涂1.3191研Hz蠅筋自振周期為億仆0.7581協(xié)s終。此階振型對孫鋼桁架橋的豎恨向地震反應影湯響很產大想榨療該環(huán)作者簡介診逃蠅周敏盞型薦工程師薄繪閘研究方向誠缸去橋梁工程棵69劉 做2014?9寄（下膚池《科技傳播》假理論研究幸朵導Theore珍tical昌蔽Resear寫ch講橋較早出現(xiàn)的翁振型是以豎橋雪向為主是櫻莊說明該剛桁架背橋對豎向地拴改震動作用較為簽敏感。風4楚筐押大跨度鋼桁架郊橋梁結構設計肢方法脊1勝）現(xiàn)有的很多搶大型建筑物所泛采用的結構為話大跨徑略式知躍鼻跨領足徑不斷的增加世就要考慮在結仰構物的自重方乓面進行改良慰撿辮傳統(tǒng)的輕鐮鋼筋混凝土材愧料已經不能滿吳足現(xiàn)在的建筑趴要求。這就需村要在大璃撤跨徑橋梁結構擊中使用鋼桁架糾。這就可以降信低結構物的自飯重妨勾初提面植高大跨徑橋梁蘋的結構剛度駱隆鐘對于抗震方面裙的性能也有很妻大的提抬南升。在設計規(guī)圾范中灰珠吹將鋼桁架支撐求結構的抗震等嚴級由普通的三抖六級提高到抗震銀二級與鎮(zhèn)畫對于一些重要卻的建筑物或是潛地震多發(fā)區(qū)橋甘贊梁結構需要將斯整體結構的剛伶度提高到抗震為一級梳價；罷2戶）在對于大跨估徑橋梁的結構厲分析包中敘柿胸對于受力結構般使用芝態(tài)力學模型進行腫分析磁槐木在建立力學模爛型中常使用怕毯2D交摩和旅閥3D堂逗進行模撫犬擬爹秘罵使饞用厚的模分貝析雁軟仍件尚有跪段SATWE，療PMSAP釋夏及越攀ETABS今。男根景據惡這蝕些其軟篇遺件的模型建立寒及模擬欲菌家最終得到橋梁兼結構中桿件的泳受力分配情存撈況爬招氏并根據桿件之夜間的位移來對俱內力進行分析負研究逐闖俗以達到對依果橋梁結構的整選體分壞析煩謹漲并結合鋼桁架陸橋梁和周邊的企環(huán)境特出點得敬，淚瞞設計出最為合請理的橋梁模型跪挑；航3）尤為注意越的是驕胸摟在橋梁結構分仆析中連萬土使用屈猜PMSAP摘驟相關臟槐的分析系統(tǒng)滑逃先對于主跨部分棍的模擬分析接蜓圖包括對主跨的鏡結構抗縱月震分析和風荷城載情況下的受織力分析和縱援考慮到受力平酸面不均勻分粉苦布、樓板處不成連續(xù)等不利因膜素扣遷填整合考慮橋梁好在不利荷載下杯的起遞工作情況督產擇在結合這些分壟析數(shù)據之后號削旁在一些結構承般載薄弱的執(zhí)是位置增設結構奇加強系桿或是家其他組合結構根娃像來保證在地震笛作用嘩嘴和風荷載的作的用下能保證橋剩梁整體的穩(wěn)定浪鄙；條4）整體結構青內力配筋計算虎均采用彈性樓娃板模式進行分聾析苦某，

暈充分考慮大跨叼度躍橋面板、國橋梁箱室等腹些板震動對周邊斷結構構遠驚件產生的不利詢影響誰狐;過附同時對于腹板揭不連續(xù)的樓層復酷襯通過加大相吃靈應腹板厚度但者提高腹板配筋壟率分除采取雙層雙向簽配筋等加強措瑞施律馳，女詞以確保水平荷競載的有效傳遞毛。5結論楚在橋梁建設當紐中植逝記考慮到跨度和侵施工的方式等候因素惰珍仔選用這無不同的橋型進蠻行施工。對于悟本文中提到的盜大跨徑鋼桁架坊橋梁的括旋使用也越來越憑多。在本文中縮掙勉詳細的介紹了埋該橋型的優(yōu)勢竊陳拴并風憐提出了使用該堂橋型的技術特狠點。使用有限灰元的分析軟件翠對于橋濱欺梁的整體結構嗎進行分析肚凍弄最終得出各個賭單元體的承載蛙信息躍剝帽在許擠模態(tài)分析的角輕度下保證鋼桁炮架梁橋的穩(wěn)定侮性琴躁谷為大跨度鋼桁蜂架贈烘梁橋的建設做光好結構設計工勺作。不容忽視桐的是丑棋摘在橋梁的結構局招設計中還要添膽加有橋梁后期還的檢測任務間腳看將檢測也納入味橋梁的喬侮整體結構設計搶當中嶄笑輪以形成橋梁設破計、施工、使翅用和檢測為一瘋舌體的模式。參考文獻俯[1]占智貴塞.基于ANS仿YS對大型剛叫桁架橋的模態(tài)某分析[S].非低評屠溫建筑技術，獸2011，1切0(11)：婆123-12刮4.反[2]姜麗梅窄，江阿蘭.基嗓于ANSYS蕉對鋼桁架梁橋適的靜動力分濟憶析[S].斑打低溫建筑技術孟，2012，斑13(22)聲：230-2良33.陽[3]王偉.占鐵路鋼桁梁橋煩的詳細有限元但分析研究[D繩].成都：貓林西南交通大學墾，2004，量12(15)感：119-1軋21.劣[4]李軍.盼斜拉橋ANS迫YS結構動力蒸特性分析[S剪].甘肅科技遠，肢鼻2011，4掘(15):1壤89-190棗.塘（上接第68秩頁）牽電池浮充電壓修的基礎上民更限允許略高于額臂定值紗焰順但不得高于母巾線即薪額定電壓的抬涌10％床咱對采用電磁機日構作為負荷的愿合閘母線完嘗慢允許別腐到捐燦115%飛。對新設計的進站間嶼朽如果負荷情況北允節(jié)許由盞吃在其它非正常粉呢浮充運行方式塵下紹寇溪控制母線和合怒閘母線電壓的線變化范圍應控域制副侍在霧該85%和董～臉稀110%爪業(yè)；曬2）整流裝置康電源不應少于器兩個交流電源顫沉；風3原）蓄電池正常搶情況下應進行默浮擔充狼世援每三個月應進奴行一次否怎均衡充電牧罩訓具備微機控制彎功能的充電裝歪置按所整定的參時間借亦情控擴嘆制充電裝置自魂動進行均衡充擾電叨脂；燈4規(guī)）每次巡視時胃應對蓄電池進濤行普廚測春。兩次巡視間研隔小于愁30蟻指天時可不再次論進行普測鼓珍；炸5）直流系統(tǒng)罩不允許在存在走接地的情況下押長期運行伸多；阻6子）巡浮浪搬充錢運涂宋行鮮的瞎馳蓄藥電框貪池管電吵貌壓應撤保怨嫂持投廠草葉家客規(guī)點姿定皮值較曉筐無妖廠克賺家說明書描時萌印匯按以下值進行紡控稍制桌嚴緒閥控式密封鉛今酸蓄電色池支弱：苦吐2.23±0瞞.02V（1糊3.44V-狗13.68V驢）宰見高何倍蹲率遼鎘駁鎳潛蓄扇電歡池鋸勻GNG鏡臣系杜列芒境：搞1.36貧樓～央斧1.40V覺斃GNY甩咬圓柱型鎘鎳蓄買電池稍牙固1.36牧獲～口終1.40V召蓮；

努7）運行前檢眾查嘗進行充電設備恢各種功能的傳情動試侵驗嶼自討過駕壓竹、欠介壓圍、斷依相、楊甘過流保庭護徒、自動狀態(tài)轉摸換功能毀等闊恥想對絕緣監(jiān)察進頌行傳動試糞驗歲禽，遞灶如果系統(tǒng)采用陵微機接地自動失檢測裝置件吸折驗收時必須對穗各路的定穿陪值進行校驗瞧剝柔裝置必須具有退排除對地電容適的能力張赤幸直流屏的各瞞哨種表計和開關默午熔斷器等應具蜘有相應的名稱下和標識燒濫甚字跡清楚、屯蟲標識完整魚吐差檢查蓄電池外襯表應無裂孔痕戚漲各種連接端子泊應無松粉動罵，魔嫂并普測蓄電池肯的端電壓龜蹦聞檢查初充電的免記錄慘茅蓄并做好保存斜別擱施賢撈工中使用過的錘蓄電池轉察葉投運前應重新廊進行一次充放站電團示構蓄電池篩袖應有編號勝嫩