第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
三角形腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
上弦为折线腹杆体系
三角再分形腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
米型腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
N型腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
现在钢梁制造上已经摆脱机器样板的约束，采用程序 控制钻孔，随着计算理论和计算方法的不断提高，钢桁梁 的几何图示也会更加的丰富。
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
③斜杆倾度 与桁高、节间长度有关，斜杆轴线与竖直线的交角以在 30°~50°范围内为宜。 ④两主桁的中心矩 下承式简支桁架桥两主桁的中心矩考虑： a.横向刚度：两主桁的中心矩与跨度之比； b.桥上净空要求（4.88m单线；8.88m双线） 列车提速后，为了增加桥梁的横向刚度，减少横向振幅， 新的标准设计，两主梁的中心距，单线6.4m；双线10.0m。
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p2
明桥面（包括双侧人行道）： 当木步行板时，单线=8KN/m，双线=15KN/m； 当为钢筋混凝土或钢步行板时，单线=10KN/m， 双线 =17KN/m。 当采用有砟桥面，桥面重量需进行道砟板、道砟、轨枕和 钢轨等的计算，规范中没有规定。 c.每片主桁计算恒载强度
p = ( p1 + p 2 ) 2
d.节点刚性连接引起的主桁杆件附加应力（次应 力），设计时，主桁杆件截面高度与其长度之比在连续桁 梁中大于1/15时，简支桁梁中大于1/10时，应计算由于节 点刚性所产生的次应力。
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2、作用在主桁杆件的力
使主桁杆件产生内力有：主力和附加力 主力：包括恒载、列车竖向活载、列车横向摇摆力、 弯道桥的离心力。 附加力：包括风力、制动力或牵引力。 《铁桥规》规定：桥梁设计时仅考虑主力与一个方向 的附加力相结合。
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主桁结构
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主桁节点
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桥面系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
桥面系
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
桥面系
第九章 下承式简支桁架桥
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纵梁与横梁的连接
第九章 下承式简支桁架桥
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纵梁与横联的连接
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上平纵联
第九章 下承式简支桁架桥
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上平纵联
第九章 下承式简支桁架桥
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上平纵联、横联、桥门架
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下平纵联
第九章 下承式简支桁架桥
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下平纵联与主桁节点的连接
第九章 下承式简支桁架桥
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中间横联
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桥面
第九章 下承式简支桁架桥 3.下承式栓焊简支钢桁梁荷载传递途径
斜杆影 响线
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竖杆影响 线
支座反力 影响线
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b.影响线面积计算 根据影响线求出影响线面积： l1l 2 弦杆：
Ω=
2H
1 (n − m − 1) d Ω′ = − 2 sin θ n −1
2
斜杆：
1 m2d 1 Ω= 2 n − 1 sin θ
b. Ω —杆件内力影响线加载部分的面积（正负分开考 虑）
第九章 下承式简支桁架桥 ② (1 + μ ) 、 1 + μ f 数 考虑列车过桥时的动力作用，动力系数采用
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(
)
活载的动力(冲击)系数、运营动力系
28 (1 + μ ) = 1 + 40 + L
当进行杆件的疲劳检算，不采用进行强度设计时采用的 动力系数，而应采用运营动力系数：
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③纵向荷载：桥上列车变速引起的制动力或牵引力。 制动力 Oˊ点 座。 四根附加的短斜杆（制动撑杆） 平纵联斜杆 主桁节点 O及
主桁固定支
第九章 下承式简支桁架桥 4.主桁几何图示 ①选择主桁几何图示时应考虑的因素 a.应满足桥上运输及桥下净空的要求； b.节约钢材； c.便于制造、运输、安装和养护； d.美观。
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第九章 下承式简支栓焊桁架桥
第九章 下承式简支桁架桥
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主讲内容：
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 概述（应用、组成、主要尺寸、分析原理） 主桁杆件的内力计算及相关计算 主桁节点的连接和拼接 桥面系和连接系 桁架桥挠度、上拱度设置 支座 相关算例说明
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下承式栓焊简支钢桁梁由五个部分组成：主桁、桥面、 桥面系、联结系和支座。
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下承式钢桁梁桥
第九章 下承式简支桁架桥
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下承式简支钢桁梁桥
第九章 下承式简支桁架桥
桥梁工程
下承式 半穿钢 桁梁桥
第九章 下承式简支桁架桥
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下承式 半穿钢 桁梁桥
第九章 下承式简支桁架桥
竖杆： 支座反力：
Ω=d
l Ω= 2
第九章 下承式简支桁架桥 （3）恒载作用下主桁杆件内力计算
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N p = p∑ Ω
p ——均布恒载强度（每片主桁的）； 其中 ∑ Ω ——杆件内力影响线面积的代数和。
（4）活载作用下主桁杆件内力计算
′ k = η (1 + μ )N k = η (1 + μ )kΩ
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无竖杆三角形腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
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无竖杆三角形腹杆体系
第九章 下承式简支桁架桥
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无竖杆三角形腹杆体系
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5 主桁主要尺寸 ①主桁高度 上下弦杆中心距。 考虑因素：刚度要求，桥上净空，经济 一般规定：约为跨长的1/5~1/10（经济高度）。 标准设计中，三角形腹杆体系桁架桥采用的11m（单 线铁路）；米字形腹杆体系桁架桥采用16m（双线）。
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第二节 主桁杆件内力计算 主讲内容：
(1)桁架桥杆件内力计算的基本原理 (2) 主力作用下主桁杆件内力计算； (3)横向附加力作用下的主桁杆件内力计算； (4)制动力作用下的主桁杆件内力计算； (5)主桁杆件计算内力的确定。
第九章 下承式简支桁架桥
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1. 桁架桥杆件内力计算的基本原理
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总之，具体问题（地形、地质、水文、气象、运输条件 等）具体分析。
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②几何图式的选用 主桁的几何图示与腹板形式有关，考虑节约钢材、制造 安装美观等因素，我国过去制造上采用机械样板钻孔，工地 连接，因此选取的主桁几何图示，是按机械样板的要求选择 的。 对铁路下承式栓焊桁架桥的标准设计中，48m、64m、 80m跨度的钢桁梁采用平弦三角形腹杆体系桁架；80m、 96m、112m、 128m采用上弦且为折线和三角再分形的桁架 图示。 当然，也有其他结构的腹杆体系，如“N”型、“米” 型 等。
桁架空间结构
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①将桥跨的空间桁架结构分成若干个平面桁架结构：主 桁、纵梁、横梁、平纵联、横向联结系和桥门架。
桁架分解成的平面结构
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②将平面桁架结构中各杆件的轴线所形成的图形作为计 算图式。 ③将节点（刚性连接）视为铰接。 ④当同一杆件是几个平面结构所共有时，需先将它在各 个平面桁架内的内力求出，然后求代数和，作为其计算内 力。
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（2）主桁杆件影响线及面积计算 利用结构力学知识分别绘出上下弦杆、斜杆、竖杆及 支点反力影响线，然后根据影响线求出影响线面积。 领着同学们简单复习一下简支桁架桥影响线的绘制。
第九章 下承式简支桁架桥 a.影响线的绘制
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弦杆影响 线
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′ N k = (1 + μ f )N k = (1 + μ f ) kΩ
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其中
′ ① N k 静活载作用下的主桁杆件内力， N k = kΩ
a. k —换算均布荷载（每片主桁的），按影响线最大
纵坐标位置 α 及加载长度 的90%；
l 求得;
说明：对双线主桁的弦杆和斜杆，
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标准设计桁架桥主桁高度
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②节间长度 是指水平弦杆两个节点间的长度。 主桁的节间长度影响到桥面系重量和弦杆拼接数量，与 桁高和斜杆的倾角也有直接的关系。 一般规定：下承式桁梁节间长度为5.5~12m或为桁高的 0.8~1.2倍。 标准设计中采用8m，非标准设计常采用4m、6m、 12m。
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下承式双线简支钢桁梁桥（三堆 子金沙江大桥）
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②桥面系是指纵梁、横梁及纵梁之间的联结系 ①主桁是钢桁梁的主要承重结构，它由上弦杆、下弦 ③联结系是指上平纵联、下平纵联、桥门架、中间横联 杆、腹杆及节点组成。倾斜的腹杆称为斜杆，竖直的腹杆 称为竖杆，杆件交汇的地方称为节点。
第九章 下承式简支桁架桥
k1 [σ 0 ] p1 = p0 k 0 [σ 1 ]
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[ 其中 p1 、k1 、σ 1 ] ——拟设计的桥跨结构的自重、换算均 布荷载及基本容许应力； p 0 、k 0 、σ 0 ] ——原设计中相同跨度的桥跨自重、换 [ 算均布荷载及基本容许应力。