浅谈铁路钢桁梁桥

浅谈铁路钢桁梁桥摘要：本文通过查阅整理国内外相关资料，总结阐述了钢桁梁桥的特点、发展情况、施工方法及未来发展趋势，并对现今用在钢桁梁桥中的整体式节点和正交异性板进行了探索。关键字：铁路钢桁梁桥发展情况整体式节点正交异性板前言钢桥由于其材料高强度、高弹性模量而构件相对较轻,施工比预应力混凝土桥轻盈和方便等特点，大量使用在大中跨度的桥梁上。其中，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。本文通过查阅整理国内外相关资料，总结阐述了钢桁梁桥的特点、发展情况、施工方法及未来发展趋势，并对现今用在钢桁梁桥中的整体式节点和正交异性板进行了探索。钢桁梁桥的特点钢桁梁桥综合了钢材和桁架结构的特点：（1）跨越能力大。由于钢材强度大，在相同的承载能力条件下，与混凝土桥梁相比，钢桥构件的截面较小，所以钢桥自重轻，加大桥梁的跨越能力。（2）易于修复和更换。（3）钢桁梁的杆件和节点较多，构造较为复杂，制造较为费工。（4）钢材易锈蚀，需要定期检查和维护，故养护费用高。（5）造价较高。（6）抗压能力强，整体性好。三、钢桁梁桥的发展情况1894年，我国第一次主持修建钢桁梁桥——滦河大桥，由我国工程师詹天佑主持完成。其上部结构由多孔钢桁梁和钢板梁组成。建国以前所建的钢桁梁桥跨度较小，所用的钢材都是进口的，结构都采用铆钉，工艺简陋，建国后，钢桁梁桥技术发展很快。20世纪60年代中期，为加快铁路建设，在成昆铁路修建中，系统地研究了栓焊钢桁梁桥新技术，一举建成各种不同结构型式的栓焊钢桁梁桥四十几座，结束了在我国使用了近100年的铆接钢桁梁桥的历史，这在我国钢桁梁桥发展史上是一个很大的进步。其中1966年建成的饮水河大桥主跨112米，为中国第一座栓焊钢桥。1995年建成通车的孙口黄河大桥位于京九铁路线上，是一座跨越黄河的双线铁路桥，正桥为下承式连续钢桁梁桥，主桁采用三角形钢桁架，标准节间常12m，桁高13.6m，桁宽10m；上、下弦杆和支点处斜杆采用箱型截面，其余腹杆为工字型截面；主桁与节点板焊接成整体在预制厂进行，该桥系中国首次采用整体节点构造。在建成孙口黄河大桥的基础上，与1999年在长东铁路一桥上游（南）30m处，平行建成了长东铁路二桥，该桥采用三角桁架整体节点栓焊结构，从设计和建造技术上较一桥都有很大改进。2000年竣工通车的芜湖长江大桥为公铁两用桁架低塔斜拉桥，其主梁首次大规模采用预应力钢筋混凝土桥面板和钢桁架共同受力的板桁组合结构。芜湖长江大桥以其大规模，新技术和一流的质量，成为中国桥梁史上继武汉、南京、九江长江大桥之后的第四座里程碑。以上几座桥在我国的经济建设中发挥着巨大作用，在新中国桥梁建设中具有里程碑式的作用。近年来，为满足铁路运输的需求，有时要求新建铁路桥梁通行能力从双线发展到四线甚至六线。在我国一些大跨度钢桁体系中开始应用四线三桁或四线双桁的结构形式。加之空间有限元分析技术的不断完善和施工水平不断提高，也使设计值对大跨度结构的空间受力特性有了明确的认识。厅四、航钢桁武梁桥羊的施刮工方捐法提1奋、钢头桁梁棚桥的伸传统繁施工翠方法窃和特就点烫1.歪1申走行晕吊机贸施工杜法鸽将主捐梁部锣分在支工厂胀或工追地附由近整或孔拼惑装避,途完成挖工地煌连接妙后御,壶用走贤行吊设机将踏主梁宣逐孔衫起吊忽,雁架设亮在桥藏台桥喉墩之朵间塘,定然后览再依笛次安银装桥勿面系污、璃平纵伴联等蔑。朵这个交方法漠在城损市高考架桥启的架倾设中简得到棉广泛输应用仁,间而且麦在高辟水位最的河霞面上土架桥注,浆使用愤这种遇方法阶也很蚕适宜券。帮1.且2角门吊醉施工壳法抄在桥席梁上镇方设宝置门冤吊搅,北将组推装好减的整叹孔主哨梁逐没孔起罢吊挡,构放置傍在桥霞墩嫩、瓦台间匙,滩然后善依次乖安装跑桥面功系和碌平纵降联辈。皮1.推3哥浮吊导施工袍法惯在工尸厂岸必边或斜桥梁挎工地蛙附近挨岸边善将整瞒孔桥相梁组杀拼好氏,眉然后溜用浮睬吊将体其吊垫起胜,两并将称浮吊减拖曳割航运涉至桥奸位消,犁将梁寄在桥妻台汗、肯桥墩辣上架动设就再位窃。形这是闹在河骄上或欠海上席架设矮长大丢桥时兵经常烤使用尊的一玻种施变工方惑法榜。丽1.伶4祝悬臂央施工他法鞋用移蛋动式渴刚腿淡转臂码起重桶机尸,直一面客拼装左,轰一面转逐渐裳向前香推进粥。发悬臂愧法架洒设钢葱梁是遣在桥亲位上灵不用槽临时款脚手生架支叉撑另,烂而是啊将杆常件依桨次悬猾拼至树另一励墩库(粪台币)规上裳。厅悬拼房一孔想中未咬设临垄时支帅墩的昏叫全禁悬臂工拼装渡。波若在谷桥孔失中设配置一校个或捐一个苍以上速的临跪时支刊墩的近叫半斜悬臂细拼装导。太近年衫来孤,旋悬臂椒拼装竿工艺捷逐步类完善写。倡其特乖点是厚不受令桥渡前水文恼条件剖、岂通航灶、毯流水稼、蛙墩高猫和季六节的吹限制阶,开而且握其专狠用辅栽助结届构和宣辅助夜设备错费用踪较少凡。签在悬售臂拼宣装期同间税,喊桥梁坛施工魔人员此对桥寒渡区椒段自较然环土境的饥干扰垫也较骨少锁。刑以下驴情况年适宜手采用阿悬臂曲法架库设钢鲜梁劲:蚂跨径商大宁,绪桥高远,邮通航勒河流炮水深效流急失;脊有流们冰或膜有较卵多木醋排的提河流畅;底钢梁贵的结橡构图电式有覆利于妨悬臂总架设张的唉,芝如连益续桁举梁姜、锐悬臂刘桁梁励以及断多孔丙简支伪桁梁趁等修。店传统驴钢桁张梁架裤设方模法在妖桥梁锅施工泰中的荡应用琴改进扬与发杯展括在实候际的约钢桁纸梁架杠设过惑程乔中滑,羽命仅仅稼采用全以上前所介雅绍的洋施工泄方法腥中的汪一种亡是很刃少见伙的搅,辟妥大多霉数钢荐桁梁昨的架翼设至忠少同预时采日用从2归恐种举或劲2删帅种以己上的寄施工汗方法到。并设且在馒施工卧工艺通上进胁行了饼更符龟合实优际情绝况的虹创新辽与改规进棕,缴鼻进而虾使得昏社会邮、经恰济效刺益显米著。冷蛙签2.拴1正悬臂否施工戒法械目缎前构,扩鬼悬臂乏拼装繁、半烧悬臂椅拼装畅和双躲向对指称平速衡拼惨装仍利是钢贿桁桥与建造遍的主撑要方朝法之暴一。苦近几沙十年玉来剖,抢国内著外许湾多特养大桥映都采消用这央种方摧法建欠造。惭随着搜钢桥碰结构汤的发猪展着,全汗悬臂话拼装扎工艺厉也在假逐步演完善升。黑钢桁槐梁在萍悬臂批架设馒中暗,怒刘随着逐悬臂务长度慢的增汇大烘,热立伸臂胀端的围下挠相度和嚷悬臂绢支撑责处附饥近的顾杆件桌应力睁将达膀到最速大滋值蛮,腐绍甚至茫超过局允许闷范给围大,跃监所以刻降低偶钢梁竿架设惑应力蓄和伸梯臂端检挠茄度占,蜜秘保证我钢梁晌架设衫时的械稳定倾性罪,图碰是悬郑臂架程设法茂中的顾主要匀问题膝。为荣了减喇少桁席架内玻力和悉伸臂迹端挠笛度剖,隔照在伸菜臂前初方桥尽墩处残伸出歪支撑籍托弯架伶(闭或称鼠墩旁紫托胀架苏),丘望使伸亿臂接旦近前售方桥非墩挑时饭,沸雅提前澡得到招支撑伏。课2.缴2旱浮托抹施工毙法宪半浮缸半拖供的架位设方戴法死,患支此法朋取浮森运施亦工法谋和纵问向拖差拉施羞工熔法攻2蹦螺种施晓工方宰法的胖优邪点叶,暴愉针对御工程纽实际户情庙况猴,巴所经过勺变通四的行疤之有忙效的冷施工踢方法秆。半拿浮半拳拖施柜工法虎是在档浮船猾上建交立临吩时支脾墩区,旱婚用卷畏扬机揪和导浇链牵胸引拖个拉架绕梁穿,赛食主要板适合剧水深船速缓页、通续航情莲况一岩般的握情战形膝,查惨并且砌可以委避免尽钢梁夹悬臂吸太长离和危修险性葱大。披与拖烛拉架象设相刑比稻,街稻浮拖供架设蒸只需辫增朱加族1距渣个浮嚷墩窜,冒信使钢志梁两抵支点墨受力壶既保显证钢敢梁的鸣稳定偶性社,馅誉又易矩控制魔挠度银和应这力变烘化画,茅怨而浮收拖所高用的戴器材粱易拼拍装、虎易控嫩制、偏占用焦河道削面积颈小、闪时间冬短、脂操作吊起来贤安全董便捷姐。蹈在钢挥桁梁眨桥架纪设过兽程鞠中战,粗汪越来菊越多福的架程设方牌法可窗供人蓄们选统择。暑通过亦查阅贴参考深国内嫁外有察关文溉献腹,浑绿对钢梢桁梁凝架设秘施工吉方法奸及其王发展逮情况堆做以仅总绕结载,娘辞可以遍预丛见而,膝委现代巴钢桁赶梁桥运的施此工摩,烛跃在传菜统施鼓工方掉法的哭基础车上乞,币罩力求途新工蛮艺和绞新技暗术呜,刊躺不断命进行厅优化懒改蛮进找,追输使得卧钢桁参梁桥狮的架薪设施屡工方瘦法不诚断进鱼步发帝展。湿五、管整体磁节点专活全5.止1挣整体挣节点蹈在钢冈桥中索的应秒用胞钢桥许整体所节点盆作为土近年纳来出素现的饮新型予构造殊，在无大跨质度桥守梁中袋得到僻了广味泛的潜应用丢。整暑体节叫点是舍以栓茅为主胁向以仪焊为垦主，同继而驾向全出焊接抢发展拖的重堤要技著术过阿渡，滔它一很改从遇前利梢用大项量螺浸栓连生接钢蜓梁的交做法病，而画是改答用焊怠接技凝术来嗽连接穗钢节涝点，子提高算了钢顾梁工迎业化农制造门过程辫，方东便了趟工地悔安装底，改制善了南工地聋工作辣条件惰。它端有整兆体性离好，橡节省口钢材擦和高叶强度胁、造呼型美捆观、转方便质工地全安装竿、提销高钢馋梁工虾厂化陵制造乡程度常等优前点，还在我古国近吓年来惜修建虚的很弦多大章桥中趴得到伤了应寇用。霜据统袋计，激采用六整体棕节点渗较普残通栓垃焊结见构钢脂梁节考省高饶强度低螺栓伏达族34葬%佳，从夜而获愚得了逆较好麦的经掠济效涉益，惩使我穗国的瞒钢桥服建造衫技术苗提高井到一唱个新狮的水暖平。湾因此逃，采圣用整慧体节碑点已戏成为聋大跨小度钢罩桁梁悬桥的昆发展轰趋势花。香5.跪2驻钢桥检整体乓节点谨的强薯度问宏题浩钢桥笑的整胃体节者点汇窑交的户杆件弓众多壶、构腿造复堪杂、烟受力哄很大判，处益于典羞型的芹空间蜓复杂膊受力旧状态讽，节蛋点的糠承载串安全淹性是秋桥梁唤结构泻整体萄安全当性的途关键够。目臣前常抽规的恳钢桥列节点笛设计书规范朽对于雾这种获大型栏复杂箩的整劈体节樱点并榨不适练用，基对于识这种晴大型府节点葵的疲讲劳和披静力唱承载销力分暂析设英计规恼范也荐没有躬规定座。更星重要律的是想，钢第桥的顽整体誉节点融为焊熊接结项构，徒焊缝恶密集扛，既法有对粱接焊耗缝，朝又有晋棱角间焊缝凳和角芽焊缝凶。对会于采烘用整卸体节垫点的救大跨块度钢畜桁梁甲桥，乔因其培承受患较大糟的动霞荷载岩作用怎，与惊整体浊节点好密切侧相关暮的焊矿接材箱料、反焊接肝工艺席、各木种焊腐接接荐头、龄交叉钢焊缝却、杆延件节租点外躬拼接慌接头瓣等细秩节的员疲劳趋强度床，以傻及整汽体节券点的调疲劳肆强度敢控制组结构游设计之。对涝于它甘的疲胖劳性汇能的愉研究谈目前与还处旅于起半步阶梦段，耍由于侵引起浊节点知疲劳勇破坏具的因络素很淘多，衬而空阴间有须限元炒等理晌论分累析难虾以准谋确把广握节毅点的掘实际版受力茂情况矩和它帮的疲激劳承否载力父。故莫目前假在工昂程中片，为水了保俘证大卫桥运缘营安贵全可弹靠，竞结构即设计乖经济昌合理把，对生于这嗽种整犹体节躁点大遥多都皮要结付合实猴际情阳况进崖行验化证性当的静动载和袄疲劳嫩性能但的试多验研袍究。算此外崭，对逼这一渣新型或构造削的静鬼载和穷疲劳笨性能跌也有陈必要樱做深船入的川研究港。熔5.叼3舅整体立节点岗的静舌力承研载力阳和疲昏劳承匠载力防国内颈对整穿体节器点的拳静力轻和疲罩劳承幅载力躬正处板于发皱展阶余段，杂从目编前的尚试验预研究素来看痕，只篇要整品体节疏点的胀构造看设计可地合滑理，披一般慢能满追足静希力和合疲劳糖承载雀力要旨求。嘉六、玉正交趴异性洋板剖6.警1筑正交院异性渗板的注发展支近年责来，粒由于左高速遍铁路碑发展检的需零要，阅出现穷了多怒种新福桥型绍，如恰斜拉声桥、俊钢桁泻拱桥起、钢栋箱系律杆拱柳桥，级出于谈减震竖、降辩噪、弃结构根受力阴和耐毫久性便的需炸要，虑钢桥眠桥面铲系也杏开始结采用终混凝卫土面植板、纹正交卧异性馒板方判案。楼其中希，正蹲交异载性板搜钢桥躺面具花有整幼体性沉能好报、结遵构高伙度低但、自照重轻负、承丘载能舰力大亦、施见工周蛛期短貌、行传车舒禽适性源能好下等优驳点，兴半个猫多世逆纪以幕来渐捷渐地眨被广臭泛地砍应用扁于日畜本、甘欧洲障各国替及美更国等测国家孟中大培跨度该及超侮大跨第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