连续钢桁梁桥结构设计与分析文献综述

 2022-10-08 11:10

  1. 文献综述（或调研报告）：

文献综述

  1. 前言

回顾桥梁发展历程，每当材料和制造技术取得大突破，都会促进桥梁大发展。我国近 20 年来加速建造钢桥，钢结构理论研究取得了很大进步，钢桥施工技术水平达到新的高度 [1] 。 ，钢桁梁梁结构的抗震性能、抗风性能都得到一定的提升 [2][3][4] ，对于钢结构受力性能的分析越来越透彻[5][6][7]。越来越多的城市桥梁开始大规模使用钢桥，钢桁梁作为一种便于运输安装的结构形式，得到了广泛应用。

  1. 正文

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。建国前由于技术水平落后，我国建造的钢桁梁桥跨度较小，桥梁用钢材均依赖进口，结构连接均采用铆钉，工艺简陋。建国后，钢桁梁桥设计建造技术发展很快，我国相继建造了上百座大型钢桁梁桥 [8] 。钢桁梁应用很广，几乎在所有桥梁形式，如梁桥、拱桥和索桥中都可以看到钢桁梁范例。例如钱塘江大桥、南京大胜关长江大桥[9]、矮寨悬索桥等。近年来，钢桥在我国公路与城市道路上正逐步 推广应用。其中钢桁梁桥在跨径８０～３５０ｍ 范围内具有较强的优势，是介于钢箱梁桥与斜拉桥之间的一种适宜桥型，在国外，钢桁梁桥也是越来越多[10]。钢桁梁桥已经在很多地方慢慢取代了钢筋混凝土桥梁。

连续钢桁梁桥的主要结构有主桁、纵向和横向连接系[11]、桥面连接系和桥面板。连续钢桁梁桥的结构设计主要有选定主桁架的几何形式、布置跨境、选定细部尺寸、有限元法分析等等[12]。主桁架的节点也至关重要，在以往的钢桥设计,节点连接往往采用铆钉连接 或者承压型螺栓连接。因此,一般都是将节点连接处 简化为铰接处理。高速铁路桁梁中主桁杆件是通过焊 接和高强度螺栓紧固在节点板上的,杆端不能自由转 动。而且行车对结构的刚度要求高,杆件截面大,节点 尺寸大,节点区域受力复杂。节点连接处焊缝多,节点 刚度对结构各杆件内力的分配的影响不可忽视[13]。

连续钢桁梁桥的施工方法分为：1.走行吊机施工法。2.门吊施工法。3.浮吊施工法。4.悬臂施工法。5.纵向拖拉施工法。6.钓鱼法。7.缆索吊机施工法。8.浮运施工法。9.横移施工法。在实际的钢桁梁架设过程中,仅仅采用以上所 介绍的施工方法中的一种是很少见的,大多数钢桁梁的架设至少同时采用 2 种或 2 种以上的施工方法。并且在施工工艺上进行了更符合实际情况的创新与改进,进而使得社会、经济效益显著[14]。

  1. 总结

钢桁梁桥的使用非常广泛，是一种跨越能力非常强的桥梁结构，在桥梁结构中占有非常重要的地位。 由于钢桁梁桥在刚度上的优势，故在铁路桥梁和公铁两用桥梁方面是首选桥型。特别是近年来，随着高速铁路和城市轨道交通的发展以及钢结构制造水平的提高，大跨度钢桁梁桥增多趋势明显。连续钢桁梁桥正渐渐成为未来主要建设桥型，对连续钢桁梁桥的研究也慢慢趋于成熟。但是对于连续钢桁梁桥的深入研究依然具有重大意义。

  1. 参考文献
  2. 高坡.城市多片钢桁梁桥静动力分析与优化研究[D].成都：西南交通大学，2015；
  3. 王志英，张常勇. 大跨度连续钢桁梁桥摩擦摆支座减隔震设计分析[J].桥梁建设，2015,45（2）：58-64；
  4. 叶爱军. 基于地震作用下连续钢桁梁桥动力响应分析[J].山西建筑，2008,34（6）：318-319；
  5. 叶爱军. 基于风荷载作用下连续钢桁梁桥受力分析[J].山西建筑，2008,34（11）：97-98；
  6. 张建，唐进锋,朱传勇,何晓敏. 大跨度钢桁梁桥纵向附加力分析与研究[J]. 甘肃科技，2007，23（7）： 136-138；
  7. 陈亮.大跨度铁路连续钢桁梁桥整体和局部受力性能分析[D].长沙：中南大学，2013；
  8. 安立朋.既有铁路钢桁梁的受力分析及疲劳评估[D].石家庄：石家庄铁道大学，2012；
  9. 陈佳. 密布横梁与混凝土板组合桥面系高速铁路下承式钢析梁桥的研究[D]. 长沙：中南大学，2016；
  10. 刘桂红，刘承虞，肖海珠. 南京大胜关长江大桥 2 times; 84m连续钢桁梁设[J].铁道勘察，2007，增刊：27-29；
  11. 谢亚宁，韩大章. 美国２座公路下承式钢桁梁桥设计[J].世界桥梁，2018,46（5）：13-16；
  12. 郭向荣，梅文勇. 桥门架及横向联结系对下承式钢桁梁桥刚度的影响[J].铁道标准设计，1997,5：24-25；
  13. 杨仕若，曾庆元. 桁段有限元法分析钢桁梁桥振动[J].深圳大学学报理工版，2011,28（3）：195-199；
  14. 童登国，艾宗良. 连续钢桁梁桥节点刚度对结构受力的影响研究[J].铁道建筑，2009,9：1-3;
  15. 岳丽娜，陈思甜. 钢桁梁桥施工架设方法研究综述[J].公路交通技术，2006,3：86-89 111；

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