基于ANSYS钢桁架桥的静动力分析

基于ANSYS钢桁架桥的静动力分析

黎波含

华北科技学院

摘要：本文采用ANSYS分析程序，对下承式钢桁架桥进行了空间有限元建模;对桁架桥进行了静力分析和动力分析（模态分析），作出了桁架桥在静载下的结构变形图、位移云图、以及各个节点处的结构内力图（轴力图、弯矩图、剪切力图），找出了结构的危险截面，在对桁架桥进行模态分析时，主要绘制出了桁架桥的八阶模态振型图，得出一些结论，这些都为桥梁的设计、维护、检测提供了一些技术参数。关键词：ANSYS；钢桁架桥；模态分析；动力特性

引言：随着现代交通运输的快速发展，桥梁兴建的规模在不断的扩大，尤其是现代铁路行业的快速发展更加促进了铁路桥梁的建设，一些新建的高速铁路桥梁可以达到四线甚至是六线，由于桥面和桥身的材料不同导致其受力情况变得复杂，这就需要桥梁需要有足够的承载力，足够的竖向侧向和扭转刚度，同时还应具有良好的稳定性以及较高的减震降噪性，因此对其进行静动力学分析了解其受力特性具有重要的意义。基于此文中对某下承式钢桁梁桥进行了静动力学分析，初步得到了该桥的一些静动力学结果该结果对桥梁的设计、维护、检测具有一定的指导意义。

1工程简介

某一下承式简支钢桁架桥桥长72米，每个节段12米，桥宽10米，高16米。桥面板为0.3米厚的混凝土板，桁架桥的杆件均使用的是工字型截面但型号有所不同，钢桥的形式见图1，其结构简图见

图2

图1

图2 刚桁架桥简图

所用的桁架杆件有三种规格，见表1

表1 钢桁架杆件规格

杆件截面号形状规格

端斜杆 1 工字形400X400X16X16

上下弦 2 工字形400X400X12X12 横向连接梁 3 工字形400X400X12X12

其他腹杆 4 工字形400X300X12X12

所用的材料属性见表2

表2 材料属性

参数钢材混凝土弹性模量EX 2.1×1011 3.5×10

泊松比PRXY 0.3 0.1667

密度DENS 78502 2500

2 模型构建

将下承式钢桁梁桥的各部分杆件，包括上弦杆、下弦杆、腹杆、

横梁均采用BEAM188单元，此空间梁单元既可以考虑所模拟杆件的轴向变形，又可以考虑所模杆件在两个平面内的弯曲及绕杆件自身轴的扭转; 钢桥面板采用SHELL181，该空间板单元可以考虑在荷载作用下桥面板内所产生的各种应力; 定义了两套材料属性，桥面为混凝土，各类杆件为钢材，其对应的参数如表2所示；根据表1中的杆件规格定义了三种梁单元截面，根据表1分别定义在相应的梁上；建模时直接建立节点和单元，在后续按照先建节点在建杆最后建桥面板的次序一次建模。构建的桁架桥有限元分析模型如图3所示。

边界条件为在梁的支座处即节点24、25施加xyz三个方向的位移约束；在节点13、14处施加yz两个方向的约束；在梁中间两点处即1、2节点处施加集中载荷；最后对全局施加重力。

图3 桁架桥有限分析模型

3 求解分析

（1）静力分析：从桁架桥总位移云图图4中可以看到在集中力作用下桥面位移量中间处最大一次向两侧减小，可知桥的中央处变形最大，为危险的地方；从轴力图图5中可以看出两边靠近支座处四根竖直和四根斜腹杆所受轴力大，其上下弦杆和端斜杆的轴力比较小，所以在静载状态下，可以看出两边靠近支座处四根竖直和四根斜腹杆容易产生疲劳破坏，在对该桁架桥进行强度校核时此处也是重点校核对象；从弯矩图图7中可以看到其上下横向连接梁具有一定的弯矩值，说明在外力的作用下桁架出现扭转与其在静载时的状态有一定的联系；从图6和图7中可以发现桁架杆系结构中杆件的剪力和弯矩相对轴力来说都很小，说以在静载条件下，桁架桥主要受轴力的影响。

图4 桁架桥在集中应下的总位移云图

图5轴力图

图6 剪力图

图7 弯矩图

（2）动力分析：本文采用ANSYS有限元软件对下承式钢桁架桥进行了模态分析，即对其结构系统的振动特性进行了分析，得出了结构的振型见图8和固有频率见表3，这些参数都为结构在承受动载荷作用下的重要参数。可以看出钢桁架桥的主要振动形式有：桁架上部的摆动、弯曲，桥面的扭转、波动起伏。

①从表3可以知道前七阶模态中均未产生明显的扭转，说明桁

架桥的抗扭强度高；

②前三阶比较重要的模态中发现桥面均未产生明显的振动，说

明主要振动表现为桁架上部分的振动，说明动力特性主要依靠上部分桁架，也说明桁架桥面稳定性好，抗振能力强；

③随着阶数的提高，从四阶以后桥面发生了上下起伏、波动、

扭转等一系列的振型并且上部结构的振动与桥面的振动基本是同步的，这说明四阶以后的桁架桥的振动特性主要由桥面振动主导；

④从三阶振型图可以看出桥体发生了横向的弯曲，从四阶振型

图可以看出桥体发生竖直方向的弯曲摆动，这说明该桁架桥的横向刚度不如竖向刚度好。

表3 桁架桥前八阶振动特性计算结果

阶数自振频率振型特征

1 0.90249 桁架上部水平方向前后摆动

2 1.4386 桁架上部水平方向反对称前

后摆动

3 2.0860 桁架上部水平对称弯曲摆动

4 2.6104 竖直方向上整体起伏摆动

5 2.8782 桁架部分左右摆动桥面波动

起伏

6 2.8792 桁架部分反对称左右摆动桥

面波动起伏

7 2.9969 竖直方向上呈左右对称式波

动起伏

8 2.9973 桁架反对称式左右摆动加扭

转桥面产生扭转

第一阶

第二阶

第三阶

第四阶

第五阶

第六阶

第七阶

第八阶

图8 前八阶模态振型云图

4 结语

采用有限元分析方法，利用ANSYS有限元软件进行了下沉式钢桁架梁进行了静力分析和动力分析得出了静载下总体位移情况，受力特点及其振型和自振频率，根据静力分析得到的结果为桥梁的设计、维护、检测提供技术参数，根据动力特性分析的结果可以比较好的了解桥梁的振动特性，以便更好的利用和减少振动。

参考文献

［1］晏致涛，李正良．大跨度钢拱桥的仿真与模态分析［D］．重庆:重庆大学，2006: 4．［2］李军．斜拉桥 ANSYS 结构动力特性分析［D］兰州: 兰州交通大学，2011:5．［3］郭聪．高速铁路下承式结合桥面钢桁梁桥静动力计算分析研究［D］．成都: 西南交通大学，2009: 11．

［4］占智贵．基于 ANSYS 对大型钢桁桥的模态分析［D］．华南理工大学，2011．［5］孙正华，李兆霞．润扬斜拉桥有限元模拟及模态分析［D］．东南大学 2006: 4．

桁架桥课程设计

1. 选择木质桥板 2. 桥板自重产生的应力忽略不计。 3. 活荷载产生的应力计算： 木质桥板的受力简图如图所示： 桥板跨中最大的弯矩： (2)()8 K P M b c c b = -≤ 其中：50K P KN =；70b cm =；50c cm =； 所以： 50 (20.70.5) 5.625/8 M KN m = ?-= 查表得：东北红松14. 5w M Pa σ??=?? 又因为：21 6 M W bh nW σ= = 因为在木桥版上直接铺设横桥板，无车辙板，所以：1n =； 假设32b cm =； 由w σσ??≤??得：8.53h cm ≥；取9h cm =。 即： 22311 32943266 W bh cm = =??= 3 5.6251013.0432 w M M Pa nW σσ???===≤?? 所以所选木桥板符合要求，其长度为4m ；宽度为32cm ；厚度为9cm 。取东 北红松的密度为30.65/g cm ，则一块木桥板的质量为74.88Kg ；需要两个作业手。 则需要32cm 宽的板44块，另外加一块宽47cm 的板才能铺满整个桥面。 图1木质桥板受力图

1. 主桁架杆件的内力计算 1.1控制杆件的确定 由于拼装单元要考虑上、下、左、右可调换使用,所以桁架共有以下两种形式架设。 所以控制杆力为： 1.2各杆件的受力计算 静载桥跨自重470/q KN m =；因为共有六块桁架共同承受，所以单片桁架的静载为： 0.47 0.0783/6 q t m = = 图3 倒八字形 图2正八字形 1N - 1D - 1V - '2D - '0V - 表1 控制杆力表

钢结构毕业设计论文

毕业设计 建筑设计 1.前言 如今，钢结构建筑在人们的生活中被广泛应用；钢结构的高层建筑、大型厂房、大跨度桥梁、造型复杂的新式建筑物等如雨后春笋般的出现在世界各地，这足以表明钢结构的发展趋势和美好的未来。 钢结构建筑相比于混凝土结构在环保、节能、高效等方面具有明显优势，且具有材料强度高、重量轻、材质均匀、塑性韧性好、结构可靠性高、制作安装机械化程度高、抗震性能良好、工期短、工业化程度高、外形多样美观等优点，并符合可持续发展的要求。目前，国内大约每年有上千万平米的钢结构建筑竣工，国外也有大量钢结构制造商进入中国，市场竞争日趋激烈，为此通过该项设计，达到能够理论联系实际地将学到的专业理论做一次全面的应用目的。 毕业设计是这大学四年来对所学土木工程知识的一次系统的、全面的考察和总结，是大学重要的总结性教育。通过做毕业设计，使我对钢结构的学习和研究更为的深入，深化了我对土木工程专业知识的认知和理解。在做毕设的过程中通过查阅各种文献资料、规范案例，不仅拓展了我的知识面，也培养了我独立思考、查阅资料的能力。 2.设计概况 本工程为青岛市华原纺织厂职工宿舍楼，采用钢结构框架支撑体系，共5层，各层层高均为3.5m，采用造型时尚的四坡屋顶，建筑结构总高度为19.7（加屋顶），每层建筑面积约为619.92㎡，总建筑面积3099.6㎡，维护结构采用ALC板（150mm）；本建筑设计采用横向8跨，9根柱；纵向2跨，3根柱的柱网布置；室内外高差为0.45m，建筑主要功能为集体居住。 总平面图见图2-1。 图2-1 总平面布置图 3.设计条件

3.1 工程地质条件 （1）拟建场地地型平坦，自然地表标高36.0m 。 （2）地基基础方案分析：宜采用天然地基，全风化角砾岩、强风化角 砾岩或中风化角砾岩为地基持力层，建议采用-1.0m ～-3.0m 柱下独立基 础；其中全风化角砾岩，土层平均厚度 2.1m ，地基承载力特征值 kPa ak f 220 ，可 作为天然地基持力层。 （3）抗震设防烈度为6度，拟建场地土类型为中硬场地土，场地类别为 Ⅱ类。 3.2 气象条件 （1）降水。平均年降雨量777.4mm ，年最大降雨量1225.2mm ；雨量集中期： 7月中旬至8月中旬，月最大降雨量140.4mm ；基本雪压：0.6kN/㎡。 （2）主导风向：夏季为东南风，冬季为西北风；基本风压：0.6kN/㎡。 3.3 楼面基本荷载 荷载一组。恒载：5.0kN/㎡，活载：2.0kN/㎡。 荷载二组。恒载：5.5kN/㎡，活载：2.0kN/㎡。 3.4 其他技术条件 建筑等级：耐久等级、耐火等级均为Ⅱ级，采光等级为Ⅲ级。 4 设计方案 4.1.1柱网布置 本方案采用横向3排柱形式，共两跨且不对称；纵向9排柱，柱距分 两种，即3.6m 和7.2m ，纵向柱网对称布置。该方案主要采用大柱距且3 排两跨的柱网，充分节约钢材以及发挥钢结构宜于应用到大跨度的优点； 并且结构形式简单，计算简图简单，受力分析简便，合理可行。（柱网布置 见图4-1-1）。 图4-1-1 结构柱网布置图 4.1.2 建筑结构形式分析选定 多层钢结构房屋的体系有纯框架体系、框架支撑—-支撑体系、框架剪力墙体系、

钢桁架桥的结构设计与分析

钢桁架桥的结构设计与分析 1、概述 钢桁架桥以其跨越能力强、施工速度快、承载能力强、耐久性好普遍应用于铁路桥梁。长期以来，由于钢材价格高，材料养护费用高，钢桁架桥梁在公路领域应用较少。近年来，随着我国炼钢水平的提高，国产的钢材品质已经完全能满足结构安全的需要，同时随着钢结构防腐技术的提高，钢结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。 相比较我国当前100m左右中等跨径常用的桥型如连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等结构，钢桁架桥梁虽然建筑成本高，但刨去成本控制的因素，钢桁架桥具有以下的几点优越性：1.建筑高度低，由于钢桁架结构主桁主要由拉杆和压杆构成，对杆件界面的抗弯刚度要求不大，因此钢桁架的建筑高度由横梁控制，在桥梁宽度不是非常大时可极大的降低桥梁建筑高度，尤其适用于对桥梁建筑高度有严格限制的桥梁；2.施工周期短，速度快。钢桁架施工可在工厂制作杆件，运到现场拼装成桥，可采用顶推和支架拼装等方法，这使它在很多工期较紧的工程（如重要道路的桥梁改建）和跨越重要道路的跨线桥上成为桥型首选之一；3.随着钢结构防腐技

术的提高，钢桁架桥的耐久性大为提高，同时钢材作为延性材料，结构安全性较混凝土桥梁高。正因为钢桁架桥梁的这几方面的优点，桁架桥梁成为特定条件下的经济而合理的桥型选择。 2、结构设计 公路桥位于江苏省境内，正交跨越京杭大运河，河口宽95m，通航净空要求90x7m，桥梁主跨采用97m，由于桥梁中心至桥头平交处距离仅140余米，若采用其他结构纵坡将达到5%以上，经综合考虑，主桥采用97m下承式钢桁架结构。 2.1主桁 主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系，节间长度5.35m，主桁高度8m，高跨比为1/12.04。两片主桁中心距为8.6m，宽跨比为1/11.2，桥面宽度为8m。

钢桥课程设计

《钢桥》课程设计任务书《钢桥》课程设计指导书 青岛理工大学土木工程学院 道桥教研室 指导老师：赵建锋 2010年12月

《钢桥》课程设计任务书 一、设计题目 单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计 二、设计目的 1. 了解钢材性能及钢桥的疲劳、防腐等问题； 2. 熟悉钢桁架梁桥的构造特点及计算方法； 3. 通过单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计计算，掌握主桁杆件内力组合及计算方法；掌握主桁杆件截面设计及验算内容； 4. 熟悉主桁节点的构造特点，掌握主桁节点设计的基本要求及设计步骤； 5. 熟悉桥面系、联结系的构造特点，掌握其内力计算和强度验算方法； 6. 熟悉钢桥的制图规范，提高绘图能力； 7. 初步了解计算机有限元计算在桥梁设计中的应用。 三、设计资料 1. 设计依据：铁路桥涵设计基本规范（TB1000 2.1-2005） 铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.-2008） 钢桥构造与设计 2. 结构轮廓尺寸： 计算跨度L= m ，节间长度d= 8 m ，主桁高度H= 11m ，主桁中心距B= 5.75m ，纵梁中心距b= 2.0m 。 3. 材料：主桁杆件材料Q345qD ，板厚≤40mm ，高强度螺栓采用M22。 4. 活载等级：中-活载。 5. 恒载： (1)主桁计算 桥面m kN p =1，桥面系m kN p =2，每片主桁架m kN p = 3， 联结系m kN p =4； (2)纵梁、横梁计算 纵梁(每线) m kN p = 5 (未包括桥面)，横梁(每片) m kN p = 6。 6. 风力强度0.1,25.13212 0==K K K m kN W 。

桥梁工程毕业设计开题报告样本

毕业设计(论文)开题报告 题目: 茶庵铺互通式立体交叉K65+687跨线桥 方案比选与施工图设计 √论文□课题类别: 设计□ 学生姓名: 周伟其 学号: 18030222 班级: 桥土07-02班 专业( 全称) : 土木工程( 桥梁工程方向) 指导教师: 韩艳 3月

独塔双跨式斜拉桥也是一种较常见的孔跨布置方式, 由于它的主孔跨径一般比双塔三跨式的主孔跨径小, 适用于跨越中小河流和城市通道。 独塔双跨式斜拉桥的主跨跨径与边跨跨径之比一般为1.25～2, 但多数接近1.52, 两跨相等时, 由于失去了边跨及辅助墩对主跨变形的有效约束作用, 因而这种形式较少采用。 斜拉桥与悬索桥一样, 很少采用三塔四跨式或多塔多跨式。原因是多塔多跨式斜拉桥中的中间塔塔顶没有端锚索来限制它的变位。因此, 已经是柔性结构的斜拉桥或悬索桥采用多塔多跨式将使结构柔性进一步增大, 随之而来的是变形过大。 2.2.4斜拉桥的施工工艺及描述 主梁施工 主梁除钢主梁和叠合梁采用工厂加工制作, 现场起吊拼装形成外, 预应力混凝土主梁大多采用挂篮现浇或支架现浇, 少数也有采用预制拼装法完成。挂篮悬浇法由于其造价较低, 且主梁线形易于控制, 采用较为广泛。在中国, 挂篮悬浇从后支点发展大前支点(也称”牵索式挂篮”) , 从小节距发展到大节距, 从轻型发展到超轻型从节段施工周期15天发展到最快4天, 技术已经逐渐成熟。牵索式挂篮的采用提高了挂篮承载能力, 加快了施工速度。 索塔及索塔基础施工 当前中国斜拉桥无论采用H形, 倒Y形, 还是钻石形索塔, 均采用钢筋混凝土结构。钢筋混凝土索塔的形成, 主要取决于支架和模板工艺。近年来大多采用简易支架或无支架施工法; 索塔施工模板、提模、翻模及爬模工艺, 其中爬模造价较低, 浇注节段高达6～9米, 施工速度快, 外观较光滑。斜拉桥因为其跨径较大使得主塔墩基础竖向荷载相应较大, 从而基础工程相应较大。索塔基础一般采用桩基础、钢围堰、沉井、或围堰加桩基础施工方法。 拉索施工 拉索的加工一般采用热剂PE防护法在工厂或现场加工。拉索锚头有热铸和冷铸两种, 大多采用冷铸锚头。拉素大多系整束集中防护张拉, 但也有个别采用平行钢绞线分束防护张拉。斜拉索的张拉、牵引与张拉。随着斜拉桥的跨径增大, 拉索长度和质量随之增大, 其张拉、牵引及张挂的力度与难度随之增大。一般采用放盘法自下而上牵引到位或采用整盘吊装上梁后牵引上塔。

钢桁架桥计算书-毕业设计之欧阳歌谷创编

目录 欧阳歌谷（2021.02.01）1.设计资料1 1.1基本资料1 1.2构件截面尺寸1 1.3单元编号4 1.4荷载5 2.内力计算7 2.1荷载组合7 2.2内力9 3.主桁杆件设计11 3.1验算内容11 3.2截面几何特征计算11 3.3刚度验算15 3.4强度验算16 3.5疲劳强度验算16 3.6总体稳定验算17 3.7局部稳定验算18 4.挠度及预拱度验算19 4.1挠度验算19

4.2预拱度19 5.节点应力验算20 5.1节点板撕破强度检算20 5.2节点板中心竖直截面的法向应力验算21 5.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算22 6.课程设计心得23

1.设计资料 1.1基本资料 (1)设计规范 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）； (2)工程概况 该桥为48m下承式公路简支钢桁架梁桥，共8个节间，节间长度为6m，主桁高10m，主桁中心距为7.00m，纵梁中心距为3m，桥面布置2行车道，行车道宽度为7m。 (3)选用材料 主桁杆件材料采用A3钢材。 (4)活载等级 采用公路I级荷载。 1.2构件截面尺寸 各构件截面对照图

各构件截面尺寸统计情况见表1-1： 表1-1 构件截面尺寸统计表 编号名称类型 截面 形状 H B1 (B) tw tf1(tf ) B2tf2C 1下弦杆E0E2用户H型0.460.460.010.0120.4 6 0.012 2下弦杆E2E4用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 3上弦杆A1A3用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 4上弦杆A3A3用户H型0.460.460.020.0240.4 6 0.024 5斜杆E0A1用户H型0.460.60.0120.020.60.02 6斜杆A1E2用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 7斜杆E2A3用户H型0.460.460.010.0160.4 6 0.016 8斜杆A3E4用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 9竖杆用户H型0.460.260.010.0120.2 6 0.012 10横梁用户H型 1.290.240.0120.0240.2 4 0.024 11纵梁用户H型 1.290.240.010.0160.2 4 0.016 12下平联用户T型0.160.180.010.01 13桥门架上下横撑和短 斜撑 用户双角0.080.1250.010.01 0.0 1 14桥门架长斜撑用户双角0.10.160.010.010.0

钢结构毕业设计论文(中英)

浅谈钢结构 现在，钢以一种或者形式逐渐成为全球应用最广泛的建筑材料。对于建筑构架，除了很特殊的工程之外，钢材几乎已经完全取代了木材，总的来说，对于桥梁和结构骨架，钢也逐渐代替了铸铁和炼铁。 最为现代最重要的建筑材料，钢是在19世纪被引入到建筑中的，钢实质上是铁和少量碳的合金，一直要通过费力的过程被制造，所以那时的钢仅仅被用在一些特殊用途，例如制造剑刃。1856年贝塞麦炼钢发发明以来，刚才能以低价大量获得。刚最显著的特点就是它的抗拉强度，也就是说，当作用在刚上的荷载小于其抗拉强度荷载时，刚不会失去它的强度，正如我们所看到的，而该荷载足以将其他材料都拉断。新的合金又进一步加强了钢的强度，与此同时，也消除了一些它的缺陷，比如疲劳破坏。 钢作为建筑材料有很多优点。在结构中使用的钢材成为低碳钢。与铸铁相比，它更有弹性。除非达到弹性极限，一旦巴赫在曲调，它就会恢复原状。即使荷载超出弹性和在很多，低碳钢也只是屈服，而不会直接断裂。然而铸铁虽然强度较高，却非常脆，如果超负荷，就会没有征兆的突然断裂。钢在拉力（拉伸）和压力作用下同样具有高强度这是钢优于以前其他结构金属以及砌砖工程、砖石结构、混凝土或木材等建筑材料的优点，这些材料虽然抗压，但却不抗拉。因此，钢筋被用于制造钢筋混凝土——混凝土抵抗压力，钢筋抵抗拉力。 在钢筋框架建筑中，用来支撑楼板和墙的水平梁也是靠竖向钢柱支撑，通常叫做支柱，除了最底层的楼板是靠地基支撑以外，整个结构的负荷都是通过支柱传送到地基上。平屋面的构造方式和楼板相同，而坡屋顶是靠中空的钢制个构架，又成为三角形桁架，或者钢制斜掾支撑。 一座建筑物的钢构架设计是从屋顶向下进行的。所有的荷载，不管是恒荷载还是活荷载（包括风荷载），都要按照连续水平面进行计算，直到每一根柱的荷载确定下来，并相应的对基础进行设计。利用这些信息，结构设计师算出整个结构需要的钢构件的规格、形状，以及连接细节。对于屋顶桁架和格构梁，设计师利用“三角剖分”的方法，因为三角形是唯一的固有刚度的结构。因此，格构框架几乎都是有一系列三角形组成。钢结构可以分成三大类：一是框架结构。其构件包括抗拉构件、梁构件、柱构件，以及压弯构件；二是壳体结构。其中主要是轴向应力；三是悬挂结构。其中轴向拉应力是最主要的受力体系。

下承式钢桁架桥施工监控要点分析

下承式钢桁架桥施工监控要点分析 发表时间：2018-06-12T09:45:27.387Z 来源：《基层建设》2018年第11期作者：贾硕荣钊王胜寒孙康 [导读] 摘要：桥梁建设是现代工程基建项目之一，鉴于现代路桥工程较大的通行压力，要求应用各类手段确保桥梁工程质量。 山东交通学院交通土建工程学院 摘要：桥梁建设是现代工程基建项目之一，鉴于现代路桥工程较大的通行压力，要求应用各类手段确保桥梁工程质量。基于此，本文选取某地下承式钢桁架桥施工作为对象，全程进行监控要点分析，包括拱肋模拟、吊杆模拟的建立，线弹性稳定、非线性稳定计算等，最后结合监控工程给予要点总结，以期通过分析明晰理论，为后续下承式钢桁架桥施工监控工作提供参考。 关键词：下承式钢桁架桥；有限元分析；线弹性稳定；非线性稳定 前言：下承式桥（through bridge）是指桥面设置在桥跨主要承重结构（桁架、拱肋、主梁）下面的桥梁，即桥梁上部结构完全处于桥面高程之上，一般主拱肋采用钢管混凝土结构，可作为大跨度拱桥的首选。该种桥梁并给我国独创，进入我国后却得到了快速发展，当前针对该类桥梁的监控主要针对稳定性和形变量控制，此外也包括一些传统的工程环节，就求施工监控要点进行分析十分必要。 1.工程概况 工程位于江苏省南京市境内，为缓解当地交通压力，市政部门拟建下承式钢管混凝土系杆拱桥。设计跨径为77.5m，计算跨径 75.7m，桥面宽为2.8×1.75m (系杆宽度)+2.2×0.8m(防撞护栏)+19.7m(行车道)，为进一步确保桥梁质量，布置3道风撑，风撑呈一字型，另有“K”型风撑两道。处于强化桥梁稳定性的考虑，设计拱肋内倾角为11°9′，垂直面内拱肋投影方面，经严密计算取矢高20m。矢跨比为四分之一（计算），拱肋轴线以抛物线原理进行计算和布置，截面高度取178cm，腹板厚度15mm，钢管厚度15mm，单管直径为78cm。桥梁主体结构为钢筋混凝土。其中桥面混凝土规格为C40，系梁、中横梁以及端横梁混凝土规格为C50，钢管强度标准为Q345D，以混凝土进行填充，规格为C50。桥面为沥青品质，厚度8cm，吊杆直接应用预制成品索，规格PES7-91，应用冷铸镦头锚作为搭配，规格LZM7-91。 2.模型构建与分析 2.1拱肋模拟 下承式钢桁架桥是否具备稳定结构，主要取决于拱肋性能，因此采用有限元模型进行建模分析。本次工程中，对拱肋的处理主要应用换算截面法进行，以抗压刚度等效作为核心指标，选取C40、C50钢筋混凝土模式，将其作为等效钢材进行分析，计算方法参考《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28:90，以下简称《CECS 28:90》)，并在各构件的等效进行时采用统一方式。此外，利用ANS YS中的超级梁单元BEAM 188作为参考进行复合截面梁计算，构件模型分别对内部圆截面混凝土、外部圆环截面钢材进行强度等效计算[1]。 2.2 吊杆模拟 本次施工所用吊杆为二力杆，模拟成桥状态，以刚性吊杆法代替柔性吊杆索进行分析，在分析过程中额外应用初应变法、降温法进行张拉模拟，模拟过程中，添加参数代表风力、自重和老化程度的影响。此外模拟不考虑不计吊杆在结构中的作用，以极小值替代法作为吊杆弹性模量。桥面板模拟采用壳单元法，将桥面划分为若干单元，代入标准设计值模拟。系梁、风撑和横梁单独作为梁单元，也引入标准设计值进行模拟，在系梁、横梁上所施加的预应力均以作用在梁端的等效力来模拟[2]。 3.结构稳定性监控 稳定性监控是下承式钢桁架桥施工监控的核心，包括线弹性稳定、非线性稳定两个方面。 3.1线弹性稳定监控 针对线弹性稳定的监控主要针对特征值屈曲进行，该方式也被称为第一类稳定。主要观察指标为屈曲荷载的上限，当屈曲荷载达到上限值后，可以获取一个失稳状态下的形变模型。该模型可以随着荷载的增加不断变化，使人员了解目标对象的抗压上限，优势是分析过程简单，属于一种高效的开放模型。本次施工模拟过程中，线弹性稳定监控在非复合截面梁法下进行，监控数据表明屈曲特征值随拱肋面内刚度E I增大而增大，以换算截面法表示，屈曲特征值的上限为7.898，符合设计要求，也符合《CECS 28 :90》的要求。变化幅值方面，依据模拟实验结果，最大变化幅值为16.2％，满足设计要求。此外，实验表明1阶屈曲模态为拱肋面外三波正对称失稳。因为该组合式系杆拱桥具有强大的桥面系和横梁结构，所以本桥表现为“强梁弱拱”特性，拱肋最易发生面外失稳，因此额外进行面内刚度测试，结果表明，形变量基本维持在4-9mm之间，满足设计要求。 3.2 非线性稳定 非线性稳定是指一些不可预知变化导致的结构性能下降，一般通过严格的管理控制可以最大限度降低这种失稳情况，也即通常所说的材料监控、施工规范性监控以及流程监控等常规内容。结合其他同类工程建设经验以及本次施工的实际要求，发现工程的几何非线性效应不显著，为激发面外失稳模态，进行实验参数调整，取拱肋初始几何缺陷为自重下1 阶屈曲变位的3％进行测量。综合考虑材料非线性的结构增量、几何非线性的结构增量，默认二者平衡的情况下，获取计算式： ([ KD] +[ KG] ){Δδ}={ΔF}. 式中，[ KD] 为结构弹塑性刚度矩阵；[ K G] 为结构几何刚度矩阵；{Δδ}为节点位移增量;{ΔF}为外荷载增量。应用N-R 法和弧长法进行求解计算，获取非线性屈曲的极限荷载，进行多次测量、多次计算，求取最优值，使所获结果接近真实情况。本次施工中，在屈曲变位的3％的模拟情况下，双非线性稳定系数K cr=3.944，拱肋失稳时最大横向位移为0.052m，非线性稳定情况良好，梁桥形变量小于0.2％，满足设计要求。 3.3核心结论 结合本次工程施工监控，给出下承式钢桁架桥施工监控要点包括：结构的稳定模拟、形变量计算、正对称失稳水平以及常规监控四个方面。结构的稳定是监控核心，要求以设计参数为准构建模型进行分析，先了解内部超静定结构，再了解拱肋刚度，通过开放性模拟获取极限值，对比极限值与标准值的差异，如果极限值低于标准值，表明设计可行。形变量分析同样遵循开放性模拟原则，要求持续增加外荷载了解形变量上限，如果小于设计允许值，表明设计可行。线弹性稳定系数方面，要求系数均大于6，双非线性分析所得稳定系数大于4，如果无法达到标准要求，应重新进行设计。本次工程中，由于设计较为合理，选材得当，几何非线性效应对失稳影响不显著，但同类工程中应将其作为要点之一给予监控。此外，常规的材料、施工规范性也应作为监管对象，确保工程质量。 总结：通过分析下承式钢桁架桥施工监控要点，获取了相关理论。下承式钢桁架桥属于下承式桥的一种，在对其进行监控时，除常规

48米下承式简支栓焊钢桁梁桥课程设计讲解

现代钢桥课程设计 学院：土木工程学院 班级：1210 姓名：罗勇平 学号：1208121326 指导教师：周智辉 时间：2015年9月19日

目录 第一章设计说明 .............................................. 错误！未定义书签。第二章主桁杆件内力计算 . (5) 第三章主桁杆件截面设计与检算 (14) 第四章节点设计与检算 (23)

第一章 设计说明 一、设计题目 单线铁路下承式简支栓焊钢桁梁设计 二、设计依据 1. 设计规范 铁道部《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005) 铁道部《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005) 2. 结构基本尺寸 计算跨度L=48m ；桥跨全长L=49.10m ；节间长度d=8.00m ；主桁 节间数n=6；主桁中心距B=5.75m ；平纵联宽度B 0=5.30m ；主桁高度H=11.00m ；纵梁高度h=1.45m ；纵梁中心距b=2.00m ；主桁斜角倾角?=973.53θ，809.0sin =θ，588.0cos =θ。 3. 钢材及基本容许应力 杆件及构件用Q370qD ；高强度螺栓用20MnTiB 钢；精制螺栓用 BL3；螺母及垫圈用45号优质碳素钢；铸件用ZG25Ⅱ；辊轴用锻钢35。钢材的基本容许应力参照《铁路桥梁钢结构设计规范》。 4. 结构的连接方式及连接尺寸 连接方式：桁梁杆件及构件采用工厂焊接，工地高强度螺栓连接； 人行道托架采用精制螺栓连接。 连接尺寸：焊缝的最小焊脚尺寸参照《桥规》；高强度螺栓和精 制螺栓的杆径为22φ，孔径为mm d 23=。 5. 设计活载等级 标准中—活载。 6. 设计恒载 主桁m kN p /70.123=；联结系m kN p /80.24=；桥面系m kN p /50.62=； 高强度螺栓%3)(4326?++=p p p p ；检查设备m kN p /00.15=；桥面m kN p /00.101=；焊缝%5.1)(4327?++=p p p p 。 计算主桁恒载时，按桥面全宽恒载7654321p p p p p p p p ++++++=。 三、设计内容 1. 确定主桁型式及主要参数； 2. 主桁杆件内力计算(全部)，并将结果汇制于2号图上； 3. 交汇于E 2、A 3节点（要求是两个大节点）的所有杆件截面设计与 检算；

钢桁架桥梁设计总结讲解

钢桁架桥梁设计总结 区别于混凝土梁部一般设计流程，特编写钢桥设计流程，为初次设计钢梁提供一点参考与设计思路。 一．钢桥设计最终目的： 1.确定用最少的钢材但受力最优的杆件截面 2.确定传力简洁顺畅的连接方式 二．在确定钢桥方案后，一般钢桥包括的计算： 钢桥的设计是一个迭代循环的过程，但是截面的选取顺序还是以主桁优先。 1.主桁截面的粗选（初估联结系与桥面后） 2.主桁截面的检算 3.联结系的检算 4.桥面的检算 5.主桁、联结系、桥面稳定后的主桁、联结系以及桥面的最终检算 6.连接计算（各部分杆件之间的连接方式以及节点板、拼接板、焊缝与螺栓计算） 7.预拱度计算及实现方式 8.伸缩缝的计算设计 三．主桁的粗选

3.1选取的原则：按照钢材的容许应力为屈服应力的1/1.7确定主桁需要的截面面积，从而粗选主桁截面。 以Q370为例： 对于拉杆：拉杆受强度、疲劳控制，应力为370/1.7=217.6Mpa，拉杆应力计算采用扣除螺栓消弱后的净面积，并考虑杆件由于刚接的次应力，所以拉杆杆件需要面积采用：杆件内力/150 对于压杆：压杆受强度、稳定控制，检算稳定时考虑容许应力折减，所以压杆一般由稳定控制。检算压杆，采用毛面积，粗选截面时压杆杆件需要面积采用：杆件内力/160。杆件越长截面越小，压杆容许应力折减越多，所以对于长细杆，可以采用压杆杆件需要面积：杆件内力/140。 粗选主桁后，控制大的指标，读取主桁的支反力、刚度条件是否符合规范。 3.2内力控制组合 主力：恒载+活载+支座沉降 3.3计算模型 平面一次成桥模型 建模方式：a、cad中导入主桁杆件 b、施加荷载，注意二恒的取值，平面一次成桥模型的二恒： （整体二恒+初估联结系+初估桥面）/主桁片数

空心板简支梁桥毕业设计开题报告

华中科技大学本科生毕业设计开题报告 姓名：罗晓宇学号： U200715384 指导老师：金文成 设计方向：宜都市吴家渡河桥 摘要：预应力混凝土简支桥梁以其独有的外形简单，质量较轻，制作和架设方便等优点，在桥梁工程中被广泛运用，并成为中小跨径桥梁的首选桥型。本设计简要介绍预应力混凝土简支梁桥在国内外的现状和展望，以及预应力空心板桥的特点和上部结构的初步设计步骤 关键字：预应力空心板预应力混凝土 1桥梁工程的现状和展望 发展交通事业，实现四通八达的现代化交通，对发展国民经济，巩固国防具有非常重要的作用。50年来，新中国桥梁建设取得了突飞猛进的发展，公路铁路两用桥向着大跨度、重荷载、高时速方向发展。从大桥主跨度上看，武汉长江大桥主跨为128米，而正在建设中的武汉天兴洲长江大桥主跨则达到504米，比２０００年修建的世界最大公铁两用桥丹麦厄勒海峡大桥主跨还长14米。从荷载和时速上看，武汉天兴洲长江大桥荷载达到了2万吨，而南京大胜关长江大桥设计时速达到了300公里，成为世界上设计运行速度最高的铁路桥梁。公路桥梁也在朝着美观、大跨、轻型的方向发展。 1.1由国内外桥梁的发展我们可以预见今后桥梁建设趋势： 1.1.1跨径不断增大： 目前，钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m，钢斜拉桥为890m，而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要，钢斜拉桥的跨径将突破1000m，钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥，梁桥的最大跨径为270m，拱桥已达420m，斜拉桥为530m 1.1.2、桥型不断丰富 本世纪50～60年代，桥梁技术经历了一次飞跃：混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现，极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力；斜拉桥的涌现和崛起，展示了丰富多彩的内容和极大的生命力；悬索桥采用钢箱加劲梁，技术上出现新的突破。所有这一切，使桥梁技术得到空前的发展。

下承式钢桁架桥施工监控要点分析

下承式钢桁架桥施工监控要点分析 摘要：桥梁建设是现代工程基建项目之一，鉴于现代路桥工程较大的通行压力，要求应用各类手段确保桥梁工程质量。基于此，本文选取某地下承式钢桁架桥施 工作为对象，全程进行监控要点分析，包括拱肋模拟、吊杆模拟的建立，线弹性 稳定、非线性稳定计算等，最后结合监控工程给予要点总结，以期通过分析明晰 理论，为后续下承式钢桁架桥施工监控工作提供参考。 关键词：下承式钢桁架桥；有限元分析；线弹性稳定；非线性稳定 前言：下承式桥（through bridge）是指桥面设置在桥跨主要承重结构（桁架、拱肋、主梁）下面的桥梁，即桥梁上部结构完全处于桥面高程之上，一般主拱肋 采用钢管混凝土结构，可作为大跨度拱桥的首选。该种桥梁并给我国独创，进入 我国后却得到了快速发展，当前针对该类桥梁的监控主要针对稳定性和形变量控制，此外也包括一些传统的工程环节，就求施工监控要点进行分析十分必要。 1.工程概况 工程位于江苏省南京市境内，为缓解当地交通压力，市政部门拟建下承式钢 管混凝土系杆拱桥。设计跨径为77.5m，计算跨径75.7m，桥面宽为2.8×1.75m (系杆宽度)+2.2×0.8m(防撞护栏)+19.7m(行车道)，为进一步确保桥梁质量，布置3 道风撑，风撑呈一字型，另有“K”型风撑两道。处于强化桥梁稳定性的考虑，设计拱肋内倾角为11°9′，垂直面内拱肋投影方面，经严密计算取矢高20m。矢跨比为四分之一（计算），拱肋轴线以抛物线原理进行计算和布置，截面高度取178cm，腹板厚度15mm，钢管厚度15mm，单管直径为78cm。桥梁主体结构为钢筋混凝土。其中桥面混凝土规格为C40，系梁、中横梁以及端横梁混凝土规格为C50， 钢管强度标准为Q345D，以混凝土进行填充，规格为C50。桥面为沥青品质，厚 度8cm，吊杆直接应用预制成品索，规格PES7-91，应用冷铸镦头锚作为搭配， 规格LZM7-91。 2.模型构建与分析 2.1拱肋模拟 下承式钢桁架桥是否具备稳定结构，主要取决于拱肋性能，因此采用有限元 模型进行建模分析。本次工程中，对拱肋的处理主要应用换算截面法进行，以抗 压刚度等效作为核心指标，选取C40、C50钢筋混凝土模式，将其作为等效钢材 进行分析，计算方法参考《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28:90，以下 简称《CECS 28:90》)，并在各构件的等效进行时采用统一方式。此外，利用ANS YS中的超级梁单元BEAM 188作为参考进行复合截面梁计算，构件模型分别对内 部圆截面混凝土、外部圆环截面钢材进行强度等效计算[1]。 2.2 吊杆模拟 本次施工所用吊杆为二力杆，模拟成桥状态，以刚性吊杆法代替柔性吊杆索 进行分析，在分析过程中额外应用初应变法、降温法进行张拉模拟，模拟过程中，添加参数代表风力、自重和老化程度的影响。此外模拟不考虑不计吊杆在结构中 的作用，以极小值替代法作为吊杆弹性模量。桥面板模拟采用壳单元法，将桥面 划分为若干单元，代入标准设计值模拟。系梁、风撑和横梁单独作为梁单元，也 引入标准设计值进行模拟，在系梁、横梁上所施加的预应力均以作用在梁端的等 效力来模拟[2]。 3.结构稳定性监控 稳定性监控是下承式钢桁架桥施工监控的核心，包括线弹性稳定、非线性稳

钢结构课程设计梯形桁架跨度24米

一、基本资料 1.课程设计题目 某车间梯形钢屋架结构设计 2.设计资料 1、车间柱网布置图（L ×240m ），柱距6m 。 2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶（砼等级为C20），采用梯形钢屋架。 3、屋面采用1.5×6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为 支撑用）。 3.设计要求 1)屋架自重＝（120+11L ）N/m2； 2)屋面基本荷载表： 2. 依檐口高度：III ：H 0=2.0m 3. 屋架坡度i ：1/11 4. 厂房跨度L=24m 二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 本题为无檩屋盖方案，i=1/11，采用梯形屋架。屋架计算跨度为L 0=L-300=23700mm ，端部高度取H 0=2000mm ，中部高度取H=3100mm,屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500考虑）。根据计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B 。焊条采用E43型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆。 屋架支撑布置如图：

符号说明：SC ：上弦支撑； XC ：下弦支撑； CC ：垂直支撑 GG ：刚性系杆； LG ：柔性系杆 桁架及桁架上弦支撑布置 桁架及桁架下弦支撑布置 垂直支撑 1-1 垂直支撑 2-2

三、荷载和内力计算 1、荷载计算： 恒荷载 预应力混凝土大型屋面板（含灌缝） 1.4KN/m 2 防水层 0.35 KN/m 2 找平层（20mm 厚） 0.4KN/m 2 支撑重量 0.38 KN/m 2 管道自重 0.1KN/m 2 保温层（8cm 厚） 0.5KN/m 2 恒载总和 3.13KN/m 2 活荷载 活荷载 0.5KN/m 2 积灰荷载 0.6KN/m 2 荷载总和 1.1KN/m 2 2、荷载组合： 永久荷载荷载分项系数：G γ=1.2:；屋面荷载荷载分项系数1Q γ=1.4；组合系数：1ψ=0.7；积灰荷载分项系数：2Q γ=1.4，2ψ=0.9 1）节点荷载设计值 d F =（3.13×1.2+1.4×0.5+1.4×0.9×0.6）×1.5×6=46.9KN 2）考虑以下三种荷载组合 （1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合） 全跨节点荷载设计值： F =（3.13×1.2+1.10×1.4）×1.5×6=47.66KN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载 1F =3.13×1.5×6×1.2=33.80KN 半跨可变荷载： 2F =1.10×1.5×6×1.4=13.86KN （3）全跨屋架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重设计值： 3F =0.38×1.2×1.5×6==4.10KN 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值： 4F =（1.4×1.35+0.5×1.4）×1.5×6=23.31KN 四、内力计算

钢桁桥施工方案

钢桁桥 施 工 方 案 编制： 审核： 审批：

钢桁桥施工方案 一、编制依据： 1、交通部《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004） 2、交通部《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 3、铁道部《铁路钢桥制造规范》（TB/10212-98） 4、广州军区《装配式公路钢桥多用途使用手册》 二、工程概况： 由于艮山西路南侧地下管线较多，为方便盾构机泥浆循环的施工,满足车辆、行人通行需要，需在艮山西路南侧(地下通道出口以东5米处)架设双排单层钢桁桥壹座。该钢桁桥高7米，净高5.8米(即艮山西路路面与钢桁桥下底之间的距离)；宽3.14米，净宽1.9米(即钢桁桥内侧安放泥浆管之间的距离)；长度为54米，共分2跨，每跨27米；承载形式为下承式。详见图纸。 三、施工进度计划 该钢桁桥计划架设工期为2天，架设完工后使用期约1年，拆除工期为2天，如遇停电、雨天等恶劣天气或其它不可抗力影响，相应顺延。四、主要机械设备、工具配备 五、人员安排 1、现场负责：1人 5、测量员：1人 2、材料员：1人 6、汽吊司机：1人 3、普工：2人 7、司索工：2人

4、安全员：1人 8、电焊工：1人 六、主要材料（A）上部结构 注：据此算出该钢桁桥主梁均布力q=26514.4公斤×9.8牛顿/公斤÷54米=4.81KN/m 横梁均布力q=80公斤×9.8牛顿/公斤÷1.9米=0.41KN/m （B）下部结构 七、受力计算 该钢桁桥采用双排单层组合贝雷桁架作为主梁，左右各一组主梁，共设置2组主梁，主梁总长度为54米，共分2跨，每跨27米；加强弦杆作为横梁，均匀分布于主梁的下弦杆上，共设置72根横梁，横梁毛长3.14米，净长1.9米；立柱均采用组合贝雷桁架，中间立柱为4排3层的形式，两侧立柱为双排3层的形式。主梁承重共70T，每跨最大荷载为35T；每根横梁最大荷载为1T；中间立柱最大荷载为479.9KN(即上部总重的一半)。现验算如下：

下承式钢桁架桥施工监控要点研究

下承式钢桁架桥施工监控要点研究 摘要：为了确保钢桁架梁桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的主梁线形符合设计要求,结构恒载内力状态接近设计期望，在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。 关键词：钢桁架桥;施工监控;应力;线形 引言 为了确保钢桁架梁桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的主梁线形符合设计要求,结构恒载内力状态接近设计期望,在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。 对于支架拼装施工的钢桁架桥来说，通过监控施工时临时墩的应力和标高、贝雷架的应力和标高、桁架杆件标高、应力及施工完成后几何状态,来保证成桥后桥面线形以及结构内力状态符合设计要求。通过施工过程的数据采集和严格控制，确保结构的安全和稳定,保证结构的受力合理和线形平顺,避免施工差错,尽可能减少调整工作量,为大桥安全顺利建成提供技术保障。 本文以某７5m下承式钢桁架桥为依托,研究下承式钢桁架桥施工监控的控制要点。 １施工监控方法及原则

钢桁架桥施工过程的影响参数较多。如：结构刚度、组成桁架的杆件及桥面系的重量、施工荷载、砼的收缩徐变和温度等。求施工控制参数的理论设计值时,都假定这些参数值为理想值。为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性，在施工过程中对这些参数进行识别和预测。对于重大的设计参数误差,提请设计方进行理论设计值的修改，对于常规的参数误差,通过优化进行调整。 1、设计参数识别 通过在典型施工状态下对状态变量(位移和应力应变)实 测值与理论值的比较,以及设计参数影响分析，识别出设计参数误差量。 ２、设计参数预测 根据已施工梁段设计参数误差量,采用合适的预测方法（如灰色模型等）预测未来梁段的设计参数可能误差量。 3、优化调整 施工控制主要以控制桁架杆件标高、控制截面弯矩为主, 优化调整也就以这些因素建立控制目标函数（和约束条件）。通过设计参数误差对桥梁变形和受力的影响分析。应用优化方法（如采用加权最小二乘法、线性规划法等)，调整本梁段与未来梁段的立模标高，使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态,并且保证施工过程中受力安全。

单线铁路钢桁梁桥(西南交大钢桥课程设计)

第一章设计资料 第一节基本资料 1设计规范：铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005），铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）。 2结构轮廓尺寸：计算跨度L=80+(50-50) ×0.2=80，要求L=80m的改为L=92m，钢梁分10个节间，节间长度d=L/10=9.2m，主桁高度H=11d/8=11×9.2/8=12.65m，主桁中心距B=6.4m，纵梁中心距b=2.0m，纵梁计算宽度B0=5.95m，采用明桥面、双侧人行道。 3材料：主桁杆件材料Q345q，板厚 40mm，高强度螺栓采用40B，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35II、辊轴采用35号锻钢。 4 活载等级：中—活载。 5恒载 （1）主桁计算 桥面p1=10kN/m，桥面系p2=6.29kN/m，主桁架p3=14.51kN/m， 联结系p4=2.74kN/m，检查设备p5=1.02kN/m， 螺栓、螺母和垫圈p6=0.02（p2+ p3+ p4），焊缝p7=0.015（p2+ p3+ p4）; （2）纵梁、横梁计算 纵梁（每线）p8=4.73kN/m（未包括桥面），横梁（每片）p9=2.10kN/m。 6风力强度W0=1.25kPa，K1K2K3=1.0。 7工厂采用焊接，工地采用高强度螺栓连接，人行道托架采用精制螺栓，栓径均为22mm、孔径均为23mm。高强度螺栓设计预拉力P=200kN，抗滑移系数μ0=0.45。 第二节设计内容 1主桁杆件内力计算； 2主桁杆件截面设计 3弦杆拼接计算和下弦端节点设计； 4挠度验算和上拱度设计；

第三节设计要求 1 主桁内力计算结果和截面设计计算结果汇总成表格。 2主桁内力计算表格项目包括：l、α、Ω、ΣΩ、p、Np、k、Nk、1＋μ、1＋μf、(1＋μ)Nk、a、η、纵联风力、桥门架效应风力与弯矩、制动力与弯矩、NI、NII、NIII、NC、疲劳计算内力Nnmin、Nnmax、弯矩Mnmin、Mnmax； 3主桁内力计算推荐采用Microsoft Excel电子表格辅助完成。 4步骤清楚，计算正确，文图工整。 第二章主桁杆件内力计算 第一节主力作用下主桁杆件内力计算 1恒载 桥面p 1＝10kN/m，桥面系p 2 ＝6.29kN/m,主桁架p 3 ＝14.51，联结系p 4 ＝ 2.74kN/m，检查设备p5＝1.02kN/m，螺栓、螺母和垫圈p6＝0.02(p2+p3+p4)，焊缝p7＝0.015(p2+p3+p4)； 每片主桁所受恒载强度 p=[10+6.29+14.51+2.74+1.02+0.02(6.29+14.51+2.74)+0.015(6.29+14.51+2.74)]/2＝17.69 kN/m，近似采用p＝18 kN/m。 2 影响线面积计算

钢桁架施工方案

钢桁架施工方案 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022

目录 一、编制依据： (1) 二、工程概况： (1) 三、施工准备： (2) 四、施工部署 (3) 五、施工工艺： (4) 六、钢结构吊装就位 (8) 七、应注意的质量问题 (9) 八、保证质量的技术措施 (10) 九、安全保证措施 (11) 十、环境保护与文明施工技术措施 (12) 十一、季节性施工措施 (12)

（一）钢桁架施工方案及施工工艺 一、编制依据： 1.本工程结构施工图纸； 2.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001； 3.国家和地方现行的有关建筑施工的法规、规程； 4.施工工艺标准。 5.《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91） 6.《建筑钢结构焊接过程》（JGJ81-2002） 二、工程概况： 本工程位于兰州市榆中县，西接兰州市城关镇区东岗镇，东邻金崖镇，南于连搭乡、定远镇相连，北靠皋兰县什川乡。兰州恒大山水城两山绿化水管迁移灌注桩工程。管架总长约800米；管道离地约米米，采用竖向与水平桁架相结合的方式支撑管道;暂定工作量约175T。 1、建设单位：兰州神骏置业有限公司 2、建设地点：兰州市榆中县来紫堡乡方家泉村 3、建筑名称：兰州恒大山水城两山绿化水管迁移钢结构工程。 三、施工准备： （1）现场准备

1、联系、办理现场用水、电源手续，提前做好现场施工用平台铺设、电源准备工作。 2、组织施工机具、材料随时进入现场。 3、制作施工用的各种工装机具等。 4、堪察现场，规划材料、机具进场道路，并选择和落实运输机械；提前做好周围设施、环境的处置与保护等准备工作。 5、钢材进场后要组织有关人员进行验收，检查实物和质量证明材料是否合 格，不合格材料不得用于工程。钢材进场堆放要减少钢材锈蚀和变形。 6、熟悉图纸，做好焊接工艺技术交底。核对图纸材料表和设计是否相同， 核对各节点安装标高与混凝土结构标高是否相符，如有不符及时通知甲方办理工程变更或洽商手续。 7、电焊条要按设计和规范要求进行选用，必须有质量证明材料，施工前按要求进行烘焙，严禁使用药皮焊芯生锈的焊条。 8、用坡口焊接时需用引弧板，引弧板材质和坡口型式应与焊件相同。 9、施焊人员要经过培训并已取得国家认可的焊工操作证，且操作证要在有效期以内。 10、现场供电应符合焊接用电要求。 11、主要机具：电焊机2台、焊把线、小型台钻1台、焊钳、面罩和小锤，沙轮切割机、5T倒链、5T千斤顶、各种规格扳手。钢结构吊装时采用一台QY25型汽车起重机。 （2）其它准备 1、人员组织和人员调配到位；