淺談鐵路鋼桁梁橋

淺談鐵路鋼桁梁橋摘要：本文通過查閱整理國內(nèi)外相關(guān)資料，總結(jié)闡述了鋼桁梁橋的特點、發(fā)展情況、施工方法及未來發(fā)展趨勢，并對現(xiàn)今用在鋼桁梁橋中的整體式節(jié)點和正交異性板進行了探索。關(guān)鍵字：鐵路鋼桁梁橋發(fā)展情況整體式節(jié)點正交異性板前言鋼橋由于其材料高強度、高彈性模量而構(gòu)件相對較輕,施工比預(yù)應(yīng)力混凝土橋輕盈和方便等特點，大量使用在大中跨度的橋梁上。其中，鋼桁梁橋由桁架桿件組成，盡管整體上看鋼桁梁橋以受彎和受剪為主，但具體到每根桁架桿件則主要承受軸向力。與實腹梁相比是用稀疏的腹桿代替整體的腹板，從而節(jié)省鋼材和減輕結(jié)構(gòu)自重，又由于腹桿鋼材用量比實腹梁的腹板有所減少，鋼桁梁可做成較大高度，從而具有較大的剛度及更大的跨越能力。本文通過查閱整理國內(nèi)外相關(guān)資料，總結(jié)闡述了鋼桁梁橋的特點、發(fā)展情況、施工方法及未來發(fā)展趨勢，并對現(xiàn)今用在鋼桁梁橋中的整體式節(jié)點和正交異性板進行了探索。鋼桁梁橋的特點鋼桁梁橋綜合了鋼材和桁架結(jié)構(gòu)的特點：（1）跨越能力大。由于鋼材強度大，在相同的承載能力條件下，與混凝土橋梁相比，鋼橋構(gòu)件的截面較小，所以鋼橋自重輕，加大橋梁的跨越能力。（2）易于修復(fù)和更換。（3）鋼桁梁的桿件和節(jié)點較多，構(gòu)造較為復(fù)雜，制造較為費工。（4）鋼材易銹蝕，需要定期檢查和維護，故養(yǎng)護費用高。（5）造價較高。（6）抗壓能力強，整體性好。三、鋼桁梁橋的發(fā)展情況1894年，我國第一次主持修建鋼桁梁橋——灤河大橋，由我國工程師詹天佑主持完成。其上部結(jié)構(gòu)由多孔鋼桁梁和鋼板梁組成。建國以前所建的鋼桁梁橋跨度較小，所用的鋼材都是進口的，結(jié)構(gòu)都采用鉚釘，工藝簡陋，建國后，鋼桁梁橋技術(shù)發(fā)展很快。20世紀(jì)60年代中期，為加快鐵路建設(shè)，在成昆鐵路修建中，系統(tǒng)地研究了栓焊鋼桁梁橋新技術(shù)，一舉建成各種不同結(jié)構(gòu)型式的栓焊鋼桁梁橋四十幾座，結(jié)束了在我國使用了近100年的鉚接鋼桁梁橋的歷史，這在我國鋼桁梁橋發(fā)展史上是一個很大的進步。其中1966年建成的飲水河大橋主跨112米，為中國第一座栓焊鋼橋。1995年建成通車的孫口黃河大橋位于京九鐵路線上，是一座跨越黃河的雙線鐵路橋，正橋為下承式連續(xù)鋼桁梁橋，主桁采用三角形鋼桁架，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間常12m，桁高13.6m，桁寬10m；上、下弦桿和支點處斜桿采用箱型截面，其余腹桿為工字型截面；主桁與節(jié)點板焊接成整體在預(yù)制廠進行，該橋系中國首次采用整體節(jié)點構(gòu)造。在建成孫口黃河大橋的基礎(chǔ)上，與1999年在長東鐵路一橋上游（南）30m處，平行建成了長東鐵路二橋，該橋采用三角桁架整體節(jié)點栓焊結(jié)構(gòu)，從設(shè)計和建造技術(shù)上較一橋都有很大改進。2000年竣工通車的蕪湖長江大橋為公鐵兩用桁架低塔斜拉橋，其主梁首次大規(guī)模采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋面板和鋼桁架共同受力的板桁組合結(jié)構(gòu)。蕪湖長江大橋以其大規(guī)模，新技術(shù)和一流的質(zhì)量，成為中國橋梁史上繼武漢、南京、九江長江大橋之后的第四座里程碑。以上幾座橋在我國的經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著巨大作用，在新中國橋梁建設(shè)中具有里程碑式的作用。近年來，為滿足鐵路運輸?shù)男枨?，有時要求新建鐵路橋梁通行能力從雙線發(fā)展到四線甚至六線。在我國一些大跨度鋼桁體系中開始應(yīng)用四線三桁或四線雙桁的結(jié)構(gòu)形式。加之空間有限元分析技術(shù)的不斷完善和施工水平不斷提高，也使設(shè)計值對大跨度結(jié)構(gòu)的空間受力特性有了明確的認識。廳四、航鋼桁武梁橋羊的施刮工方捐法提1奮、鋼頭桁梁棚橋的伸傳統(tǒng)繁施工翠方法竊和特就點燙1.歪1申走行暈吊機貿(mào)施工杜法鴿將主捐梁部鑼分在支工廠脹或工追地附由近整或孔拼惑裝避,途完成挖工地煌連接妙后御,壺用走賢行吊設(shè)機將踏主梁宣逐孔衫起吊忽,雁架設(shè)亮在橋藏臺橋喉墩之朵間塘,定然后覽再依笛次安銀裝橋勿面系污、璃平縱伴聯(lián)等蔑。朵這個交方法漠在城損市高考架橋啟的架傾設(shè)中簡得到棉廣泛輸應(yīng)用仁,間而且麥在高辟水位最的河霞面上土架橋注,漿使用憤這種遇方法階也很蠶適宜券。幫1.且2角門吊醉施工殼法抄在橋席梁上鎮(zhèn)方設(shè)寶置門冤吊攪,北將組推裝好減的整嘆孔主哨梁逐沒孔起罷吊擋,構(gòu)放置傍在橋霞墩嫩、瓦臺間匙,灘然后善依次乖安裝跑橋面功系和碌平縱降聯(lián)輩。皮1.推3哥浮吊導(dǎo)施工袍法慣在工尸廠岸必邊或斜橋梁挎工地蛙附近挨岸邊善將整瞞孔橋相梁組殺拼好氏,眉然后溜用浮睬吊將體其吊墊起勝,兩并將稱浮吊減拖曳割航運涉至橋奸位消,犁將梁寄在橋妻臺汗、肯橋墩辣上架動設(shè)就再位竊。形這是鬧在河驕上或欠海上席架設(shè)矮長大丟橋時兵經(jīng)?？臼褂米鸬囊徊７N施變工方惑法榜。麗1.伶4祝懸臂央施工他法鞋用移蛋動式渴剛腿淡轉(zhuǎn)臂碼起重桶機尸,直一面客拼裝左,轟一面轉(zhuǎn)逐漸裳向前香推進粥。發(fā)懸臂愧法架灑設(shè)鋼蔥梁是遣在橋親位上靈不用槽臨時款腳手生架支叉撐另,爛而是啊將桿常件依槳次懸猾拼至樹另一勵墩庫(糞臺幣)規(guī)上裳。廳懸拼房一孔想中未咬設(shè)臨壟時支帥墩的昏叫全禁懸臂工拼裝渡。波若在谷橋孔失中設(shè)配置一校個或捐一個蒼以上速的臨跪時支刊墩的近叫半斜懸臂細拼裝導(dǎo)。太近年衫來孤,旋懸臂椒拼裝竿工藝捷逐步類完善寫。倡其特乖點是厚不受令橋渡前水文惱條件剖、豈通航灶、毯流水稼、蛙墩高貓和季六節(jié)的吹限制階,開而且握其專狠用輔栽助結(jié)屆構(gòu)和宣輔助夜設(shè)備錯費用蹤較少凡。簽在懸售臂拼宣裝期同間稅,喊橋梁壇施工魔人員此對橋寒渡區(qū)椒段自較然環(huán)土境的饑干擾墊也較骨少鎖。刑以下驢情況年適宜手采用阿懸臂曲法架庫設(shè)鋼鮮梁勁:螞跨徑商大寧,緒橋高遠,郵通航勒河流炮水深效流急失;脊有流們冰或膜有較卵多木醋排的提河流暢;底鋼梁貴的結(jié)橡構(gòu)圖電式有覆利于妨懸臂總架設(shè)張的唉,芝如連益續(xù)桁舉梁姜、銳懸臂劉桁梁勵以及斷多孔丙簡支偽桁梁趁等修。店傳統(tǒng)驢鋼桁張梁架褲設(shè)方模法在妖橋梁鍋施工泰中的蕩應(yīng)用琴改進揚與發(fā)杯展括在實候際的約鋼桁紙梁架杠設(shè)過惑程喬中滑,羽命僅僅稼采用全以上前所介雅紹的洋施工泄方法腥中的汪一種亡是很刃少見伙的攪,辟妥大多霉數(shù)鋼薦桁梁昨的架翼設(shè)至忠少同預(yù)時采日用從2歸恐種舉或勁2刪帥種以己上的寄施工汗方法到。并設(shè)且在饅施工臥工藝通上進脅行了餅更符龜合實優(yōu)際情絕況的虹創(chuàng)新遼與改規(guī)進棕,繳鼻進而蝦使得昏社會郵、經(jīng)恰濟效刺益顯米著。冷蛙簽2.拴1正懸臂否施工戒法械目緞前構(gòu),擴鬼懸臂乏拼裝繁、半燒懸臂椅拼裝暢和雙躲向?qū)χ阜Q平速衡拼慘裝仍利是鋼賄桁橋與建造遍的主撐要方朝法之暴一?？嘟鼛咨呈暧駚砥?搶國內(nèi)著外許灣多特養(yǎng)大橋映都采消用這央種方摧法建欠造。慚隨著搜鋼橋碰結(jié)構(gòu)湯的發(fā)豬展著,全汗懸臂話拼裝扎工藝厲也在假逐步演完善升。黑鋼桁槐梁在萍懸臂批架設(shè)饅中暗,怒劉隨著逐懸臂務(wù)長度慢的增匯大烘,熱立伸臂脹端的圍下?lián)舷喽群腿聭冶劢佒呜?zé)處附饑近的顧桿件桌應(yīng)力睜將達膀到最速大滋值蠻,腐紹甚至茫超過局允許悶范給圍大,躍監(jiān)所以刻降低偶鋼梁竿架設(shè)惑應(yīng)力蓄和伸梯臂端檢撓茄度占,蜜秘保證我鋼梁晌架設(shè)衫時的械穩(wěn)定傾性罪,圖碰是懸鄭臂架程設(shè)法茂中的顧主要勻問題膝。為榮了減喇少桁席架內(nèi)玻力和悉伸臂跡端撓笛度剖,隔照在伸菜臂前初方橋盡墩處殘伸出歪支撐籍托彎架伶(閉或稱鼠墩旁紫托脹架蘇),丘望使伸億臂接旦近前售方橋非墩挑時飯,沸雅提前澡得到招支撐伏。課2.繳2旱浮托抹施工斃法憲半浮缸半拖供的架位設(shè)方戴法死,患支此法朋取浮森運施亦工法謀和縱問向拖差拉施羞工熔法攻2蹦螺種施曉工方宰法的胖優(yōu)邪點葉,暴愉針對御工程紐實際戶情廟況猴,巴所經(jīng)過勺變通四的行疤之有忙效的冷施工踢方法稈。半拿浮半拳拖施柜工法虎是在檔浮船猾上建交立臨吩時支脾墩區(qū),旱婚用卷畏揚機揪和導(dǎo)澆鏈牽胸引拖個拉架繞梁穿,賽食主要板適合劇水深船速緩頁、通續(xù)航情蓮況一巖般的握情戰(zhàn)形膝,查慘并且砌可以委避免盡鋼梁夾懸臂吸太長離和危修險性蔥大。披與拖燭拉架象設(shè)相刑比稻,街稻浮拖供架設(shè)蒸只需辮增朱加族1距渣個浮嚷墩竄,冒信使鋼志梁兩抵支點墨受力壺既保顯證鋼敢梁的鳴穩(wěn)定偶性社,餡譽又易矩控制魔撓度銀和應(yīng)這力變烘化畫,茅怨而浮收拖所高用的戴器材粱易拼拍裝、虎易控嫩制、偏占用焦河道削面積頸小、閃時間冬短、脂操作吊起來賢安全董便捷姐。蹈在鋼揮桁梁眨橋架紀(jì)設(shè)過獸程鞠中戰(zhàn),粗汪越來菊越多福的架程設(shè)方牌法可窗供人蓄們選統(tǒng)擇。暑通過亦查閱貼參考深國內(nèi)嫁外有察關(guān)文溉獻腹,渾綠對鋼梢桁梁凝架設(shè)秘施工吉方法奸及其王發(fā)展逮情況堆做以僅總繞結(jié)載,娘辭可以遍預(yù)叢見而,膝委現(xiàn)代巴鋼桁趕梁橋運的施此工摩,燭躍在傳菜統(tǒng)施鼓工方掉法的哭基礎(chǔ)車上乞,幣罩力求途新工蠻藝和絞新技暗術(shù)嗚,刊躺不斷命進行廳優(yōu)化懶改蠻進找,追輸使得臥鋼桁參梁橋獅的架薪設(shè)施屢工方瘦法不誠斷進魚步發(fā)帝展。濕五、管整體磁節(jié)點專活全5.止1掙整體掙節(jié)點蹈在鋼岡橋中索的應(yīng)秒用胞鋼橋許整體所節(jié)點盆作為土近年納來出素現(xiàn)的飲新型予構(gòu)造殊，在無大跨質(zhì)度橋守梁中袋得到僻了廣味泛的潛應(yīng)用丟。整暑體節(jié)叫點是舍以栓茅為主脅向以儀焊為墾主，同繼而駕向全出焊接搶發(fā)展拖的重堤要技著術(shù)過阿渡，滔它一很改從遇前利梢用大項量螺浸栓連生接鋼蜓梁的交做法病，而畫是改答用焊怠接技凝術(shù)來嗽連接穗鋼節(jié)澇點，子提高算了鋼顧梁工迎業(yè)化農(nóng)制造門過程辮，方東便了趟工地悔安裝底，改制善了南工地聾工作辣條件惰。它端有整兆體性離好，橡節(jié)省口鋼材擦和高葉強度脅、造呼型美捆觀、轉(zhuǎn)方便質(zhì)工地全安裝竿、提銷高鋼饞梁工蝦廠化陵制造鄉(xiāng)程度常等優(yōu)前點，還在我古國近嚇年來惜修建虛的很弦多大章橋中趴得到傷了應(yīng)寇用。霜據(jù)統(tǒng)袋計，激采用六整體棕節(jié)點滲較普殘通栓垃焊結(jié)見構(gòu)鋼脂梁節(jié)考省高饒強度低螺栓伏達族34葬%佳，從夜而獲愚得了逆較好麥的經(jīng)掠濟效涉益，懲使我穗國的瞞鋼橋服建造衫技術(shù)苗提高井到一唱個新獅的水暖平。灣因此逃，采圣用整慧體節(jié)碑點已戲成為聾大跨小度鋼罩桁梁懸橋的昆發(fā)展轟趨勢花。香5.跪2駐鋼橋檢整體乓節(jié)點謹?shù)膹娛矶葐柡觐}浩鋼橋笑的整胃體節(jié)者點匯窯交的戶桿件弓眾多壺、構(gòu)腿造復(fù)堪雜、煙受力哄很大判，處益于典羞型的芹空間蜓復(fù)雜膊受力舊狀態(tài)諷，節(jié)蛋點的糠承載串安全淹性是秋橋梁喚結(jié)構(gòu)瀉整體萄安全當(dāng)性的途關(guān)鍵夠。目臣前常抽規(guī)的懇鋼橋列節(jié)點笛設(shè)計書規(guī)范朽對于霧這種獲大型欄復(fù)雜籮的整劈體節(jié)櫻點并榨不適練用，基對于識這種晴大型府節(jié)點葵的疲講勞和披靜力唱承載銷力分暫析設(shè)英計規(guī)惱范也薦沒有躬規(guī)定座。更星重要律的是想，鋼第橋的頑整體譽節(jié)點融為焊熊接結(jié)項構(gòu)，徒焊縫惡密集扛，既法有對粱接焊耗縫，朝又有晉棱角間焊縫凳和角芽焊縫兇。對會于采烘用整卸體節(jié)墊點的救大跨塊度鋼畜桁梁甲橋，喬因其培承受患較大糟的動霞荷載巖作用怎，與驚整體濁節(jié)點好密切側(cè)相關(guān)暮的焊礦接材箱料、反焊接肝工藝席、各木種焊腐接接薦頭、齡交叉鋼焊縫卻、桿延件節(jié)租點外躬拼接慌接頭瓣等細秩節(jié)的員疲勞趨強度床，以傻及整汽體節(jié)券點的調(diào)疲勞肆強度敢控制組結(jié)構(gòu)游設(shè)計之。對澇于它甘的疲胖勞性匯能的愉研究談目前與還處旅于起半步階夢段，耍由于侵引起濁節(jié)點知疲勞勇破壞具的因絡(luò)素很淘多，襯而空陰間有須限元炒等理晌論分累析難蝦以準(zhǔn)謀確把廣握節(jié)毅點的掘?qū)嶋H版受力茂情況矩和它幫的疲激勞承否載力父。故莫目前假在工昂程中片，為水了保俘證大衛(wèi)橋運緣營安貴全可彈靠，競結(jié)構(gòu)即設(shè)計乖經(jīng)濟昌合理把，對生于這嗽種整猶體節(jié)躁點大遙多都皮要結(jié)付合實猴際情陽況進崖行驗化證性當(dāng)?shù)撵o動載和襖疲勞嫩性能但的試多驗研袍究。算此外嶄，對逼這一渣新型或構(gòu)造削的靜鬼載和窮疲勞笨性能跌也有陳必要櫻做深船入的川研究港。熔5.叼3舅整體立節(jié)點崗的靜舌力承研載力陽和疲昏勞承匠載力防國內(nèi)頸對整穿體節(jié)器點的拳靜力輕和疲罩勞承幅載力躬正處板于發(fā)皺展階余段，雜從目編前的尚試驗預(yù)研究素來看痕，只篇要整品體節(jié)疏點的脹構(gòu)造看設(shè)計可地合滑理，披一般慢能滿追足靜希力和合疲勞糖承載雀力要旨求。嘉六、玉正交趴異性洋板剖6.警1筑正交院異性滲板的注發(fā)展支近年責(zé)來，粒由于左高速遍鐵路碑發(fā)展檢的需零要，閱出現(xiàn)窮了多怒種新福橋型紹，如恰斜拉聲橋、俊鋼桁瀉拱橋起、鋼棟箱系律桿拱柳橋，級出于談減震豎、降辯噪、棄結(jié)構(gòu)根受力陰和耐毫久性便的需炸要，慮鋼橋眠橋面鏟系也杏開始結(jié)采用終混凝衛(wèi)土面植板、紋正交臥異性饅板方判案。樓其中希，正蹲交異載性板搜鋼橋躺面具花有整幼體性沉能好報、結(jié)遵構(gòu)高伙度低但、自照重輕負、承丘載能艦力大亦、施見工周蛛期短貌、行傳車舒禽適性源能好下等優(yōu)駁點，興半個貓多世逆紀(jì)以幕來漸捷漸地眨被廣臭泛地砍應(yīng)用扁于日畜本、甘歐洲障各國替及美更國等測國家孟中大培跨度該及超侮大跨第度鋼竊結(jié)構(gòu)梁橋梁仿的建語設(shè)。替6.科2健正交嬸異性愛板的乖受力巷問題閑正交帽異性在板越喪來越暗多地需應(yīng)用儲于我鬧國高木速鐵襲路橋砍梁上溪，一割系列扒的問它題也登漸漸砍涌現(xiàn)你出來臟。正揭交異閥性板?？v梁陪的設(shè)朵置及英其與糖橫梁程的連耐接構(gòu)臟造細夕節(jié)目蓬前業(yè)底界有泰較大處的爭隱議。腹部分曲設(shè)計具人員欄認為億軌下硬設(shè)置稍縱梁羨對橋奪面整千體受亦力有旺幫助豬。部縫分專項家認您為縱追梁宜榆小不肆宜大麗，甚仇至可械不設(shè)床縱梁械，以枝免縱膊、橫錢梁交壞界處擺橫梁游腹板盼產(chǎn)生旦應(yīng)力尋集中遇，引義起疲溝勞開米裂。韻國內(nèi)熱為許青多科冬研機幸構(gòu)和近學(xué)者運都對富正交烤性板道的受戲力特陰點、托計算感方法樹、結(jié)止構(gòu)形灰式等脆做了蓬許多敘的研崖究，搏但絕級大多竊都集姐中在軟公路強橋梁糾上了級。高顆速鐵陳路橋鉛梁不輝管是憲行駛執(zhí)速度估、列而車荷恥載，抄還是染對橋灘梁橋察面的辱沖擊遇力等填均遠谷遠超不過了遇公路恭橋梁得。因哈此，派對于射正交嗓異性礎(chǔ)板的女各種滑性能甚，高絹速鐵宮路橋蜓梁有奴了更棒多更否高的頌要求憶。盡殘管今嶼年來容已建長和在逮建或俱正在伙設(shè)計哈中的貧正交忌異性鑒板整升體橋鐮面的穴鐵路腥橋梁粉較多勞，但霞總體延來說豪，還朗缺少體系統(tǒng)菌的研棚究，詞缺少遙時間收的考征研，刃橋面溝系的縣結(jié)構(gòu)歪體系游總類粥較多侄，構(gòu)遭造細挺節(jié)差短異較略大，競目前輕尚無沃標(biāo)準(zhǔn)成。嘆七、勿結(jié)語植鋼桁很梁橋能結(jié)合伏了鋼清材和億桁架寶結(jié)構(gòu)自的優(yōu)避點，僵廣泛幟應(yīng)用母于大因中跨調(diào)橋梁征及超支大跨雹橋梁念中。鑼且貓在鋼杠桁梁作橋架銅設(shè)過勞程中靠,眼越來朋越多池的架跑設(shè)方國法可抖供人恥們選誤擇辱。鳳通過洲查閱棟參考圣國內(nèi)功外有愉關(guān)文版獻爬,樹對鋼放桁梁鍬架設(shè)閥施工儀方法每及其海發(fā)展評情況磨做以胸總結(jié)暫,孩可以頸預(yù)見渴,化現(xiàn)代有鋼桁島梁橋鵝的施絮工確,竊在傳括統(tǒng)施帖工方溝法的資基礎(chǔ)來上算,比力求拍新工緞藝和義新技劇術(shù)冶,翼不斷用進行密優(yōu)化帖改進楊,彎使得束鋼桁默梁橋賣的架遺設(shè)施桃