现代钢桥钢结构设计原理 湖南城市学院.docx
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现代钢桥钢结构设计原理湖南城市学院
第一章绪论
1.公路钢桥技术的发展趋势主要有那几点?
(1)大跨度钢桥将向更长、更大、更柔的方向发展。
(2)轻质高性能、耐久新型钢材品种的研制开发和应用。
(3)大型下厂化高精度制造钢桥节段和大型施工设备的整体化安装将成为钢桥施工方法的上流
(4)公路钢桥设计和营建能力达到国际先进水平。
2.钢桥根据主要承重结构的受力体系可以分为哪几类桥?
各类桥的主要受力特点?
钢桥根据土要承重结构的受力体系可以分为:
梁式桥,拱桥,刚构桥,斜拉桥,悬索桥和混合体系桥梁。
3.钢桥的主要优缺点;
1优点
1高强匀质材料,钢材是一种抗拉、抗压、抗剪强度高的匀质材料,承受拉、压、弯、剪均可。
并且与混凝土等材料相比自重小(通常用重量强度比来表示两种材料在结构意义上的相对轻),所以钢桥具有很大的跨越能力。
桥梁跨度非常大、荷载非常重,采用别的材料来造桥将遇到困难时,一般采用钢桥。
钢材可加工性能好,可用于复杂桥型和景观桥。
2钢桥的构件最适合用工业化方法来制造,便于运输,便于无支架施工,工地的安装速度也快口因此,钢桥的施工期限较短。
3韧性、延性好,可提高抗震性能口
4钢桥在受到破坏后,易于修复和更换。
5旧桥可同收,资源可再利用,有利于环保。
2.缺点
钢材的主要缺点是易于腐蚀,需要经常检查和按期油漆。
铁路钢桥行车时噪声与振动均比较大。
4.简述钢桥的结构与受力特点;
5.影响钢桥疲劳的主要因素有哪些,设计时应注意什么?
影响钢桥疲劳的主要因索有:
钢材品质、荷载性质、应力状态、连接的构造与方法、构造细节等。
钢桥的设计必须选用有足够韧性的钢材,尽可能避免应力集中和容易出现疲劳的构造细节、连接构造与方法。
结构在其传力途径中的截面变化的缓急程度是影响应力集中的主要因素,钢桥设计中应该避免截面的急剧变化。
如T形连接中尽可能设置曲线过渡段,避免出现隅角。
6.国内外钢桥设计主要采用的两种设计方法?
我国现行公路钢桥设计规范采用哪种,并简述其优缺点:
国内外钢桥设计主要采用容许应力法和半概率极限状态设计法两种。
容许应力设计法方法不能充分反映不同荷载的统计特性,较大程度地依赖经验,它将逐步被以概率统计和可靠度理论为基础的概率极限状态设计法取代。
7.钢桥结构内力计算原则;
结构构件的内力按弹性受力阶段确定。
变形按构件毛截面计算,不考虑钉(栓)孔削弱的影响。
为简化计算,可将桥跨结构划分为若千个平面系统计算,但应考虑各个平面系统的共同作用和相互影响。
平面计算方法中,可以采用荷载横向分布系数考虑桥梁结构空间作用的影响口
8.制作钢桥有哪些主要材料?
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钢桥的主要材料有钢板和型钢等结构钢、制作钢绞线和钢索的高强钢教、高强螺栓、制作铰和销子的优质钢、制作支座等的锻钢和铸钢、焊条和焊丝等焊接材料。
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9.简述桥梁结构钢的主要种类及其主要力学指标:
选用钢材,要综合考虑哪些因素?
结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等。
10.低合金结构钢的交货条件是什么?
11.钢桥常采用哪些型钢,分别简述各类型钢的表示方法-
钢桥常用的型钢有角钢、工字钢、槽钢、H钢和钢管。
12.钢桥结构钢强度的容许应力是如何综合确定的,为什么要考虑容许应力的提高系数?
桥梁结构钢强度的容许应力一般以钢材的屈服强度f,为依据除以某一安全系数k,同时考虑结构的应力状态、板厚、板件局部稳定等的影响综合确定。
安全系数由材料的匀质系数、超载系数和工作条件等综合确定,一般约为1.7
13.解释冷弯性能:
是指钢材在常温下加工产生塑性变形时,对产生裂缝的抵抗能力。
14.解释韧性:
钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力,也即钢材抵抗冲击荷载的能力。
15.解释可焊性;是指采用一般焊接工艺就可完成合格焊缝的性能。
16.解释钢材的疲劳;在连续反复荷载的作用下,即使应力低于抗拉强度,甚至低于屈服强度,钢材也会发生破坏。
17.解释冷作硬化;冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切等冷加工过程使钢材产生很大塑性变形时,提高了钢材的屈服强度,但降低了苏醒、韧性,这种现象称为冷作硬化。
18.解释时效硬化;在高温时熔化于铁中的少量氮和碳,随着时间的增长逐渐从铁中析出,形成氮化物和碳化物微粒,散布在晶粒的滑动面上,阻碍滑移,遏制纯铁体的塑性变形发展,从而使钢材的强度提高,塑性和韧性下降。
这种现象称为时效硬化,又称老化。
19.解释应变时效;在钢材产生一定的塑性变形后,晶体中的固溶氮和碳将更容易析出,时效硬化加速进行
20.解释低温冷脆;当温度从常温下降时,钢材强度略有提高而塑性和韧性降低。
当温度降至某一数值时,钢材的冲击韧性突然降低,试件断口呈现脆性破坏特征,这种现象称作低温冷脆现象。
21.解释应力集中现象;在钢结构中,经常不可避免地有孔洞、槽口、凹角、裂缝、厚度或形状变化等,这时构件截面上的应力不再保持均匀分布,而在某些点上产生局部高峰应力,在另外一些点上则应力达不到净截面的平均应力,形成应力集中现象
第二章钢桥连接
1.焊接有哪些优缺点?
焊接的优点是对钢材从任何方位、角度和形状相交都能方便使用,一般不需要附加连接板、连接角钢等零件,也不需要在钢材上开孔,不使截面受削弱。
构造简单。
节省钢材,制造方便,并易于采用自动化操作,生产效率高。
此外,焊接的刚度较大,密封性较好。
焊接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区,其金相组织和机械性能发生变化。
某些部位材质变脆;焊接过程中钢材受到不均匀的高温和冷却,使结构产生焊接残余应力和残余变形,影响结构的承载力、刚度和使用性能:
焊缝可能出现气孔、夹渣、咬边、弧坑裂纹、根部收缩、接头不良等影响结构疲劳强度的缺陷。
2.简述普通螺栓连接和高强度螺栓连接的拧紧方式和传力机理。
普通螺拴用普通扳手拧紧,通过螺杆承受剪.力和杆件孔壁承受压力或者螺杆受拉来传力;高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理,用特制的、能控制扭矩或螺栓拉力的扳手拧紧,使螺栓有较高的规定预拉力值,相应地把被连接的板件高度夹紧,使部件接触面问产生很大的摩擦力,主耍通过摩擦力或者板件间的预压力来传力。
3.普通螺栓连接分为哪两类,分述各自的优缺点及适用范围。
普通螺栓连接一般采用C级螺栓(俗称粗制螺栓);较少情况下可采用质量要求较高的A.B级螺栓(俗称精制螺栓)
C级螺栓连接的优点是结构的装配和螺栓装拆方便,操作不需复杂的设备,并比较适用于承受拉力。
但是其受剪性能较差,各个螺栓受力较不均匀。
因此,它常用于承受拉力的安装螺栓连接、次要结构和可拆卸结构的受剪连接以及安装时的临时连接。
A,B级螺栓连接由于加工精度高、尺寸准确和杆壁接触紧密,可用于承受较大的剪力、拉力的安装连接,受力和抗疲劳性能较好,连接变形较小。
但其制造和安装都较贵.价格昂贵,故在钢桥中很少采用,目前已经基本被摩擦型高强度螺栓连接取代。
4.简述摩擦型高强螺栓连接如何抵抗外荷载以及它的设计强度标准。
摩擦型高强度螺栓连接,由螺栓拧紧力所提供的摩擦力抵抗外荷载,即保证连接在整个使用期间剪力不超过最大摩擦力。
这样,板件间不会发生相对滑移变形,被连接板件按弹性整体受力。
摩擦型高强度螺栓连接是以产生急剧变形(主滑动)时的荷载作为设计强度标准的。
但是高强螺栓连接发生主滑动后,仍然有相当大的承载能力,在设计时没有反映,螺栓的高强度没有被充分利用。
5.简述承压型高强螺栓连接如何抵抗外荷载,什么情况下荷载最为受剪的极限承载力。
承压塑高强度螺栓连接,受剪设计时只保证在正常使用荷载下,外剪力不超过最大摩擦力,但如果荷载超过标准值(即正常使用情况下的荷载值),剪力可能超过最大摩擦力,被连接板件问将发生相对滑移变形,直到螺栓杆与孔壁接触,最后以杆身剪切或孔壁承压破坏。
这种连接是以杆身剪切或孔壁承压破坏时的荷载作为连接受剪的极限承载力,螺栓的高强度得到充分利用。
但是由于容许接头产生相对滑动,其整体性和刚度差,变形大。
6.哪类高强螺栓连接在钢桥的工地安装连接中得到广泛应用,原因是什么?
摩擦型高强度螺栓连接由于始终保持板件接触面间摩擦力不被克服和不发生相对滑移,因而其整体性和刚度好、变形小、受力可靠、耐疲劳。
在桥梁中被广泛应用于结构的工地安装连接口
7.焊缝连接中,按焊体钢材的连接方式可分为哪些接头形式;按焊缝的本身构造分为哪些型式:
对接接头、搭接接失,T形接失、角接接头
烨缝连接按焊缝本身的构造分为贴角焊、全熔透坡口焊和部分熔透坡门焊型式。
8.简述焊缝连接缺陷的定义,并列举常见的缺陷。
其中哪缺陷对受力的危害性最大,为什么?
焊缝连接的缺陷指焊接过程中产生干焊缝金属或邻近热影响区钢材表面或内部的缺陷常见的缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透(不包括规定不焊透者)裂纹对受力的危害性最大
9.焊缝根据什么分级?
简述各级焊缝的检查方法。
焊缝按其检验方法和质量要求,《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205--200)规定将焊缝分为一级、二级和三级。
三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查,符合三级质量标准;二级、一级焊缝还要求一定数肇的超声波或射线、拍片检验并符合相应级别的质量标准。
10.简述焊缝连接层状撕裂防治措施。
1采用较小的焊缝坡口角度及间隙,并满足焊透深度要求;
2在角焊缝中,采用对称坡口或偏向丁侧板的坡口
3采用对称坡口
4在T形或角接接头中,板厚方向承受焊接拉应力的板材伸出焊缝区
5在丁形、十字形及角接接头中,采用过渡段,以取代T形、十字形接头
11.为减少焊接残余应力和残余变形,从设计角度考虑,应采取什么措施。
(1)尽量减少焊缝的数量和尺寸。
(2)避免焊缝过分集中或多方向焊缝相交于一点。
(3)焊缝尽可能对称布置,连接过渡尽量平滑,避免截面突变和应力集中现象。
(4)搭接连接中搭接长度大于5tmin、及25mm(tmin为连接板件中板厚最小者),且不应只采用一条正面角焊缝来传力。
(5)焊缝应布置在焊工便于到达和施焊的位置,并有合适的焊条运转空间和角度,尽量避免仰焊。
12为减少焊接残余应力和残余变形,从焊接工艺角度考虑,应采取什么措施。
(1)采用适当的焊接顺序和方向。
(2)先焊收缩量较大的焊缝,后焊收缩量较小的焊缝;先焊错开的短焊缝,后焊直通的长焊缝
(3)先焊使用时受力较大的焊缝,后焊受力较次要的焊缝,则受力较大的焊缝在焊接和冷却过程中有一定范围的伸缩余地,可减小焊接残余应力。
(4)预变形
(5)预热、后热。
(6)高温回火.
(7)用头部带小圆弧的小锤轻击焊缝,使焊缝得到延展,也可降低焊接残余应力。
13.角焊缝按受力方向可分为哪几类焊缝。
其中哪类焊缝不适用于对疲劳要求较高的钢桥连接,为什么?
平行于受力方向的侧角焊缝、垂直于受力方向的端角焊缝、倾斜于受力方向的斜向角焊缝以及几个方向混合使用的周围角焊缝
14什么情况下可采用部分熔透坡口焊缝,其优点是什么?
钢构件中板件较厚而且板件间受压的面接触连接,焊缝主要起联系作用时,可采用部分熔透坡口焊缝。
其优点是大大减小焊缝截面,从而减小焊接残应力和变形,并且节省焊条。
15.坡口焊缝焊接时,在焊缝两端设置引弧板的目的是什么?
每条焊缝的两端常因焊接时起弧、灭弧的影响而较易出现弧坑、未熔透等缺陷,常称为焊口,容易引起应力集中,对受力不利。
因此,坡口焊缝焊接时应在两端设置引弧板
16.螺栓的排列为什么要符合最小距离和最大距离的要求?
螺栓排列应符合最小距离(中距、顺受力方向的端距、垂直于受力方向的边距)要求,以便用扳手拧紧螺母时有必要的操作空间,并避免钢板在孔之间或孔与板端、板边间在受力下穿通、剪断或过分削弱构件截面。
螺栓排列也应符合最大距离要求,以避免螺栓间的钢板部分可能在压力作用下突曲鼓起,或接触面不够紧密而使潮气易于侵人缝隙产生锈蚀。
17.简述承压型高强螺栓在受力方面与摩擦型高强螺栓的区别
区别仅在于承压型高强度螺栓受剪时允许外剪力超过摩擦力而使构件接触面间发生相对滑移,直至螺栓杆与孔壁一侧接触,然后连接靠螺栓杆剪切和孔壁承压(如同普通螺栓)连同摩擦力继续受力,直至剪切或承压破坏。
18.高强度螺栓连接设计根据接头设计承载力的不同要求,有哪三种设计方法分别作简要描述。
全承载力、最小承载力和综合承载力
全承载力设计法(也称为全强设计法)是接头的设计承载力不得低于母材构件的承载力的设计方法。
最小承载力设计法是接头的设计承载力能够满足杆件实际承受的荷载大小的要求即可的一种设计方法。
综合承载力设计法是既不使得接头承载力降低过多,又不过分追求接头承载力的一种设计方法
19.解释电弧焊;是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热将金属加热并熔化的焊接方法:
20.解释拼接;在对接接头中,如果左右被连接钢材的截面完全相同,通常称为拼接。
21.解释端焊缝;应力方向垂直于焊缝轴线的焊缝
22.解释侧焊缝;应力方向平行于焊缝轴线的焊缝
23.解释焊接应力。
高温部分钢材要求较大的膨胀伸长但受到邻近钢材的约束,从而在焊件内引起较高的温度应力,并在焊接过程中随时间和温度而不断变化,称为焊接应力
24.解释焊接残余应力。
焊接应力较高的部位将达到钢材屈服强度而发生塑性变形,因而钢材冷却后将有残存于焊件内的应力,称为焊接残余应力
25.解释高温回火。
又称消除内应力退火P59
26.解释孔前传力:
这种每个螺栓所传内力的一半是在该螺栓孔中心线以前〔通过中心线以前板件接触面间的摩擦力传递)的现象称为“孔前传力”。
27.解释全承载力设计法:
(也称为全强设计法)是接头的设计承载.力不得低于母材构件的承载力的没计方法
28.解释最小承载力设计法:
是接头的设计承载力能够满足杆件实际承受的荷载大小的要求即可跳一种设计方法。
29.解释综合承载力设计法:
是既不使得接头承载力降低过多,又不过分追求接头承载力的一种设计方法
第三章桥面结构(问答9名词10)
1.钢桥桥面系结构的选择须注意哪些事项
1公路桥的桥面系必须耐久性强、抗滑性好。
表面平滑,通常采用混凝土桥面和钢桥面.
2铁路桥则须采用轨道稳定好、振动和噪声小、容易养护和维修的桥面系,通常采用混凝土桥面和尤道碴的梁格系明桥面。
3结合桥面结构中.桥面板作为主梁的一部分,有助于材料的节约。
但是,桥面结构承受很大的活载和集中荷载作用,容易受到不同的损伤,往往需要维修。
结合桥面参与主梁共同工作,桥而维修时会影响桥梁主体受力结构。
需要考虑桥面维修的桥梁结构。
必须慎重考虑或选用非结合桥面系结构。
4桥面结构自重往往在钢桥的总设计恒载中占有很大的比重,减轻桥面结构重量对于减轻钢桥恒载、提高跨越能力和经济效益有很大的意义。
在大跨度桥梁中,通常采用钢桥面等轻型桥面系结构。
2简述桥面系梁格纵梁和横梁的两种连接形式,说明哪类连接形式可以提高桥梁的整体刚度。
纵梁在横梁处断开,梁端与横梁连接
纵梁连接通过的结构形式,纵梁支承于横梁上。
该结构形式需要设置保证纵梁横向稳定性的装置,而且纵梁最好不间断连续通过三根以上的横梁。
但主梁、横梁和纵梁顶面在同一高度:
与桥面板共同作用较好,可以提高桥梁的整休刚度。
3.钢桥的桥面标高是如何调整的?
1调整墩台顶面标高:
2钢梁腹板采用不同的截面高度
3采用变厚度桥面板或设置三角垫层
4根据桥面标高需要桥面板设置不同高度的倒梯形梗肋
4.采用倒梯形梗肋调整桥面标高的优点是什么
方法构造简单,桥面板可以做成等厚度结构,自重增加较小,同时可以适应翼缘板顶面不平整和桥面横坡或超高的变化。
该方法还可以增加桥面板支承处的截面高度和满足梁端桥面板变厚度的需要
5.为什么钢桥的钢筋混凝土桥面板的强度和裂缝限制比钢筋混凝土桥梁更高?
1桥面板直接承受车轮荷载作用和车轮荷载的冲击作用,桥面板的活载占总设计荷载的比例较大。
容易产生疲劳破坏。
2钢桥的刚度一般比钢筋混凝土桥梁小,桥面板的受力较复杂。
3桥面板厚度与钢筋混凝土主梁梁高相比很小,截面尺寸的误差对桥而板承载能力的影口向较大。
4桥面板直接承受超重车辆的车轮集中荷载,使得桥面板承受的实际荷载大于设计荷载。
5桥面板容易受到桥面上雨水等的侵蚀,钢筋容易被腐蚀。
6.为什么将钢桥的钢筋混凝土桥面板视为弹性支承的连续板?
简述我国关于钢桥钢筋混凝土桥面板的简化计算方法。
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钢桥的钢筋混凝土桥面板是支承一于主梁或纵梁上的板结构,在荷载作用下,由于主梁或纵梁的变形,桥面板的受力特性为弹性支承的连续板。
假设钢筋混凝土桥面板为刚性支承于土梁或纵梁上.同时利用“荷载有效分布宽度的概念”把桥面板进一步简化为梁计算,然后考虑主梁的约束作用对计算结果进行修正的方法;我国《公路钢筋混凝土及预应力棍凝土桥涵没计规范》(.TGD62--20D4}中,关于桥面板的设汁计算就是采用这种计算方法。
7.简述钢桥面板力学分析的三个基本结构体系。
结构系I:
由顶板和纵肋组成的结构系看成是主梁(桥梁主要承载构件)的一个组成部分。
参与主梁共同受力,称为主梁体系。
结构系II:
由纵肋、横肋和顶板组成的结沟系,顶板被看成纵肋、横肋上翼缘的一部分。
结构系II起到了桥面系结构的作用.把桥面上的荷载传递到主梁和刚度较人的横梁,称为桥面体系。
结构系1I1:
本结构系把设置在肋上的顶板看成是各向同性的连续板,这个板直接承受作用于肋间的轮荷载,同时把轮荷载传递到肋中,称为盖板体系。
8.顶板的有效分布宽度是如何确定的,其主要影响因素有娜些。
正交异性钢桥面板是由盖板和纵横肋组成的肋板式结构,由于剪力滞的影响,在荷载作用下盖板或翼缘板应力不是均匀分布的,通常腹板附近应力比其他地方大。
在工程设计计算中为了简化计算,通常假设顶板或翼缘板应力按最大应力均匀分布,并且按力的等效原则,由下式确定其计算宽度,即有效分布宽度。
钢桥面板的有效宽度一般与跨度、支承条件以及荷载形式等许多因素有关。
9.钢桥面板设计计算和构造细节处理中应特别注意几点问题?
1冲击荷载的影响
2桥面板温差的影响
3钢桥面板的疲劳
4钢桥面板的刚度
5闭口加劲肋的防腐
10.解释结合桥面:
所谓结合桥面,是指桥面板同时参与桥面系梁格或者主梁共同工作的桥面。
11.解释桥面系梁格:
桁架桥、拱桥和下承式梁桥等,通常设置横梁和纵梁,把桥面板荷载传递到析架节点或拱肋及系梁节点。
横梁和纵梁在平面上通常布置成梁格的形式,为桥面梁格系,支承桥面板。
12.解释纵肋:
平行于桥轴方向的纵向加劲肋
13.解释横肋:
垂直于桥轴方向的横向加劲肋
14.解释横隔板:
对于箱形截面钢梁,箱内往往用带肋板件将箱梁封闭,这种结构称为横隔板。
15.解释正交异性桥面板:
公路钢桥采用的钢桥面板,一般纵肋布置较密,横肋分布较疏,桥面板纵横方向的刚度不变,即钢桥桥面板纵横方向的受力特性为各向异性
16.解释主梁体系:
由顶板和纵肋组成的结构系看成是主梁戈桥梁主要承载构件)的一个组成部分,参与主梁共同受力,称为主梁体系。
17.解释桥面体系:
由纵肋、横肋和顶板组成的结构系,顶板被看成纵肋、横肋上翼缘的一部分口结构系II起到了桥面系结构的作用,把桥面土的荷载传递到主梁和刚度较人的横梁,称为桥面体系。
18.解释盖板体系:
本结构系把设置在肋上的顶板看成是各向同性的连续板,这个板直接承受作用于肋间的轮荷载,同时把轮荷载传递到肋上,称为盖板体系。
19.解释顶板有效计算宽度:
通常腹板附近应力比其他地方大。
在工程设计计算中为了简化计算,通常假设顶板或翼缘板应力按最大应力均匀分布,并且按力的等效原则,由下式确定其计算宽度,即有效分布宽度。
第四章钢板梁桥
1.简迷焊接工形梁的组成,以及优缺点。
焊接工形梁是由上下翼板和腹板焊接而成,具有结构灵活、构造简单、受力明确、工地连接方便、单个构件重量轻等优点,焊接工形梁的抗扭刚度和横向抗弯刚度较小,在运输和安装过程中或者桥梁的宽跨比较小时,必须充分注意横向失稳问题等缺点
2.铁路钢板梁桥确定主梁间距是应考虑哪些方面的问题
1桥枕或钢筋混凝土桥面的合理跨度。
2为避免桥跨结构在水平力作用下产生横向倾覆,因此,要求主梁中心距不能太小;
3为使桥跨结构具有必要的横向刚度,《桥规》要求主梁中心距不得小于计算跨度的1/20
4对于下承式板梁桥要求两片主梁之间的净空能满足桥梁净空的规定;
5还应考虑用架桥机整孔架设的可能性。
3.下承式板染桥(铁路桥)无法设置上平纵联时:
应在横梁与主梁间加设什么构件,该构件的作用是什么?
.
肱板对主梁上翼缘起支撑作用。
保证上翼缘的稳定;同时,肱板与横梁连成一块,可起横联的作用
4钢板梁桥主梁的腹板设置加劲肋后,在正应力和剪应力作用下可能出现两种失稳模态。
分别对两种模态做简要描述。
可能出现两种失稳模态。
当加劲肋的刚度相对腹板厚度较小时,失稳状态下随同腹板的面外变形加劲肋产生弯曲,加劲肋起到增加腹板面外刚度的作用、当加劲肋的刚度相对腹板厚度足够大时,加劲肋可以约束腹板的面外变形,失稳状态下,腹板在加劲肋处不出现面外变形,加劲肋对腹板起到支承作用,失稳模态在加劲肋处形成节线。
5.钢板梁桥的横向加劲肋按它起的主要作用可分哪几类,它们的作用分别是什么?
按它起的主要作用不同可以分为两类。
一类是设置在主梁支点之间,主要用于防止腹板剪切失稳的横向加劲肋,称为中间横向加劲肋;另一类是设置在主梁支承处及外力集中处的横向加劲肋,它们除了防止腹板剪切失稳外,还要承受集中力.防止局部屈曲或应力集中,称为支承加劲肋
6.纵向加劲肋刚度由腹板的稳定条件有两种确定方法。
试述我国采用的确定方法
规范采用单一板块的最小极限强度作为腹板极限抗剪强度的设计方法,它规定:
腹板两侧对称设置纵向加劲肋时,横向加劲肋截面对腹板中线的惯性矩,或者腹板.单侧设置纵向加劲肋时,纵向加劲肋截面对腹板与加劲肋的焊接线的惯性矩,不应小于
7.钢板梁桥的主梁腹板摩擦型高强螺栓连接按受力分为哪两类,分别简述两类连接的设计基本思想。
1.分离式腹板连接设计基本思想是,假没腹板的弯矩完全由靠近翼缘板的弯矩拼接板承担,剪力由中间部分的剪力拼接板承担。
2.一体式腹板连接采用一体式腹板连接时,假设腹板剪力由拼接板的高强螺栓平均分摊,弯矩产生的单根螺栓水平剪力与螺栓至中性轴的距离成正比
8。
非结合钢板梁桥的主梁与混凝土桥面板也需要考虑连接,目的是什么,简述典型的连接形式。
如果钢板梁与混凝土桥面板没有任何连接,在车轮冲击、车辆加速与制动、地震等作用下,桥面板有可能产生过大的滑移,导致钢梁的磨耗和腐蚀。
因此,需要限制桥面板的过大滑移,钢梁翼板与桥面板的密贴和相对固定。
对翼板的局部稳定和钢板梁的侧倾稳定很有利。
9.钢板梁桥横向联结系的作用是什么?
横向联结系的作用主要是:
①防止主梁侧倾失稳;②起到荷载分配的作用。
使得各主梁受力较均匀,防止主梁间相对变形过大导致桥面板受.力不利;③与主梁及纵向联结系构成空间析架抵抗水平荷载;④桥梁安装架设时主梁的定位;⑤抵抗桥梁的扭矩。
将扭矩和水平力传递到支座:
⑥在桥面板端部起到横向支承的作用等。
10.钢板梁桥横向联结系设计的一般方法。
横向联结系设计的一般方法为:
1根根据跨径和主梁布置初步拟定横向联结系的数量和位置;2根据格子刚度Z=10一20设定横向联结系需要的结构形式和最小断面尺寸;3采用桥梁空问计算或平面简化计算分析横梁(横联)的内力;4验算截面应力和构件的刚度。
11.钢板梁桥纵向联结系的作用是什么?
纵向联结系的作用主要是:
(1)将地震荷载、风荷载等水平力传递到支座;
(2)防止主梁下翼缘的侧向变形和横向振动;(3)与主梁及纵向联结系构成空间桁架抵抗水平荷载和扭矩;(4)桥梁安装架设时主梁的定位。
12.试述钢板梁桥