钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音字母、屈服强度数值、

钢的牌号由代屈服强度的汉语拼音字母、屈服强度数值、 钢桥入门第一讲??基本概念钢桥的优缺点; 主要内容钢桥材料;结构主要型式;连接方式;钢桥的发展与存在问题。一、钢桥的优缺点 ?优点: ?强度高,重量轻,跨越能力强; ?制造精度高,运输、连接方便; ?上下部结构同步施工,架设方便,工期短。 ?缺点:不耐腐蚀,维护费用高;有些情况下不经济。二、主要材料 1、板材厚度从10mm~80mm的钢板;特别强调:抗疲劳性能,可焊性,耐候性,延性;比建筑工程中的钢结构对材性的要求高很多;与常见型钢、钢筋在冶炼、力学指标上差异较大。桥梁用钢力学性能:新国标《桥梁结构用钢》于2009年10月实施,该标准适用于厚度不大于100mm的桥梁用结构钢板、钢带和厚度不大于40mm的桥梁用结构型钢。牌号表示方法 钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音字母、屈服强度数值、桥字的汉语拼音字母、质量等级符号等几个部分组成。 例如:Q420qD,其中: Q?桥梁用钢屈服强度的“屈”字汉语拼音的首位字母; 420?屈服强度数值,单位MPa; q?桥梁用钢的“桥”字汉语拼音的首位字母; D?质量等级为D 级。 当要求钢板具有耐候性能或厚度方向性能时,则在上述规 定的牌号后分别加上代表耐候的汉语拼音字母“NH”或厚度方 向Z 向)性能级别的符号,例如:Q420qDNH 或Q420qDZ15。2、线材钢绞线:强度1860MPa ,弹模1.95GPa, 7 根钢丝绞捻成一束,若干束共同受力;平行钢丝束:强度1860MPa ,弹模2.1GPa, 单丝直径通常为5 ~7mm,若干丝排列成正六边形(7 、19 、37 、61 、91 、127 、???),组成一束共同受力;高强钢丝绳:强度1860MPa ,弹模1.1GPa, 单丝直径2 ~3mm ,扭结成绳状共同受力。PPWS 平行索股预制 PPWS 平行索股预制 钢筋索 钢丝索 钢缆线索 单股钢绞线 钢筋索 钢丝索 钢缆线索 单股钢绞线 三、结构主要型式 1、按计算图式来分:梁式体 1、按计算图式来分系(简支梁、连续梁、悬臂梁);拱桥(拱梁组合体系、钢管混凝土拱桥、SRC拱桥);悬索桥、斜拉桥; 典型计算图式典型截面形式 2、按截面形式来分:钢板梁、钢箱梁、钢桁架 ; 2、按截面形式来分:钢板梁、钢箱梁、钢桁架 ;角单元 顶板 横隔板 斜底板 底板 纵桁3、按与混凝土协作方式:组合梁(叠合梁)、混合 3、按与混凝土协作方式:组合梁(叠合梁)、混合梁(塔)、钢管混凝土、型钢 混凝土。 梁(塔)、钢管混凝土、型钢混凝土。 典型协作构造四、连接方式 1、铆接; 2、普通螺栓连接; 3、高强螺栓连接; 构造图4、焊接; 5、栓焊连接。 形 形 贴角焊 塞 焊 构造图? 铆接:已经逐步淘汰;? 栓接:正在逐渐减少、发展了高强螺栓、但无法被取代;? 焊接:正在得到越来越广泛的应用,技术进步明显。焊接技术发展需求 不同强度钢材:等强变厚度?不同强度等厚度 不同材质钢材:拓展桥梁用钢选择 特殊需要钢材:耐候钢、低成本化、低碳化 水下钢材焊接:技术极限、焊接质量、检测技术五、发展状况与存在问题 1、发展历史 ?第一阶段:1878年以前,材料为生铁、铸铁、锻铁,桥梁跨度不超过100米,桥梁经常出事,保留到现在的桥梁很少; ?第二阶段:第二次世界大战前,材料为钢,结构型式主要为桁架桥、悬索桥, 跨度超过1000米;代表性桥梁有:? 英国梅奈(Menai )海峡桥(1826 ),Thomas Telford 设计建造,跨度176.6m 的铸铁悬索桥,历经近200 年运营的考验,至今仍在服役。 ?美国圣路易斯桥(又名艾芝桥、 1871),跨越密西西比河,跨度 155.1+158.6+153.1m的铁路无铰拱桥,首次采用钢管作为承重结构,首次采用悬臂拼装施工方 法,James Eads设计,被誉为美 国土木工程的历程碑。英国福斯湾海峡铁路桥(1890 ),Benjamin.Baker 和 John.Fowler 福勒设计建造,悬臂钢桁架桥(用钢量54000t),跨度521.3m ,至今仍在服役。 美国纽约布鲁克林桥1883,主跨486m,第一座具有现代意义的悬索桥(边跨用斜拉索加强),Roebling父子设计建造,至今仍在服役。加拿大魁北克桥(1917):跨度548.64m, 施工过程中发生过两次大事故。悉尼港大桥(1932):跨度502.9m, John Bradfield与Ralph Freeman设计,以桥型优美、与悉尼歌剧院相映成辉而著称与世。旧金山金门大桥,1937 年建成, Joseph Strauss 设计,跨度344+1280+344m , 以造型优美著称于世。 (后于1938年进行抗风加固、1990年代进行抗震加固)中国钱塘江大桥(1937):跨度67m,公铁两用桁架桥 以深水基础施工难度大、中国人茅以升主持自建等原因闻名于世美国塔可马 悬索桥(1936),跨度853m,Solomon Moisseiff设计 1940年毁于风振,使大跨度柔性桥梁的风振问题引起普遍重视。第三阶段:第二次世界大战后至今,结构型式主要为斜拉桥、悬索桥、拱桥,跨度接近2000米; 主要特点:高强高性能钢材普遍应用;钢箱梁 主要特点:逐步取代钢桁架;焊接、高强螺栓逐步取代其它连接方式;与混凝土结合方式更为多样 这一阶段代表性桥梁有:?英国Severn桥1966,跨度980m,采用斜吊杆;Gilbert Roberts 设计, ?因设计荷载取值严重偏小,1985~1992年进行了结构加固。 ?第一次采用扁平钢箱梁作为加劲梁,形成了悬索桥的新流派。日本明石海峡大桥960+1991+960m , 1998 年建成,双向6 车道+ 轻 轨,钢桁架加劲梁,用钢量19.3万吨,混凝土用量144万立方,日本本四联络线上最重要的桥梁,当今世界上跨度最大的桥梁。日本多多罗大桥(1997),跨度890m,日本本四联络线上最重要的桥梁之一,曾经是世界上跨度最大的斜拉桥。美国新河桥(1977),跨度518m,采用耐候钢,以轻盈美观著称,一度是世界跨度最大的钢拱桥。上海卢浦桥(2005),跨度550m,上海市政院林元培院士主持设计,当今世界上跨度第二大的钢拱桥。苏通长江大桥(2008),中交规划设计院设计,跨度1088m,是世界上首座跨度超越千米的斜拉桥。重庆朝天门大桥(2009 ),跨度552m ,林同炎国际的邓文中院士主持设计,世界上跨度最大的拱桥。重庆菜园坝长江大桥(2007),跨度420m,公路、轻轨两用桥,Y构与提篮拱结合,林同炎国际的邓文中院士主持设计。广州新光大桥(2006),跨度428m, 三角刚架与系杆拱协作体系,中铁咨询公司设计。旧金山奥克兰海湾桥(在建),跨度385+180m, 世界最大的自锚式悬索桥,林同炎国际的邓文中院士主持设计,上海振华港机钢结构加工安装。武汉天兴洲大桥(2009),跨度504m 双塔三索面板桁斜拉桥,武广高铁过江通道,世界最大的公铁两用斜拉桥,中铁大桥局设计施工。南 南 京 京 地 地 京沪高速铁路 沪汉蓉铁路 铁 铁 大胜关长江大桥(2010),中铁大桥局设计施工。 主桥采用(108+192+336+336+192+108)m六跨连续钢桁梁拱桥主桥上层公路桥面宽 32.5m ,下层双 线 客 运 专 线的线间距7m 。公路桥 面为混凝土板,铁路桥面为正交异性整体钢桥面板。?第一联采用 120+5×168+120m 六 塔部分斜拉连续钢桁结合梁。 ?第二联采用 5×120m 连续钢桁结 合梁方案。 郑州黄河公铁两用大桥2010?铜陵长江大桥是4线铁路(合肥至福州客专、合肥经庐江至铜陵铁路)6车道高速公路的公铁两用大桥。 主跨630m钢桁梁斜拉桥 铜陵长江大桥设计2、存在问题及发展方向 ?耐候性、耐久性相对较差?发展耐候钢,或 ?耐候性、耐久性相对较差试图以碳纤维取代之; 如发展耐腐蚀钢、耐寒冷钢; 如以碳纤维取代高强钢丝束作悬索桥主缆,?桁架的节点构造过于复杂?发展整体节点;