钢桥的结构与受力1、薄壁结构为了提高截面效率,钢桥一般做成薄壁结构,应力计算应该考虑剪力滞、扭转(自由扭转、约束扭转)、翘曲等影响。2、稳定钢桥结构刚度小,稳定问题突出!作为薄壁结构,为了防止板件的局部失稳需要设置加劲肋和限制板件的宽厚比!3、刚度刚度小,设计中通过限制杆件的长细比(slendernessratio)、挠度(deflection)和钢桥的宽跨比保证桥梁的刚度。4、疲劳构件和连接的疲劳强度受材质、连接方法与方式、荷载性质、应力状态、应力幅和应力比的影响。
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因此,钢结构桥梁的服役寿命易于保障。成本方面,混凝土桥梁原材料价格低廉,且能就地取材,加之其施工技术成熟、人工成本低!因此,混凝土桥梁的建设成本较钢结构桥梁低。测算表明,60米以下中小跨径混凝土桥梁造价,较钢结构桥梁低490元/平方米至640元/平方米,但随跨径增大价差逐步缩小!从养护成本看,钢桥比混凝土桥梁全寿命养护费用低200元/平方米左右。应当指出的是,得益于近年来钢材价格走低的原因,钢结构方案与混凝土方案价差有缩小趋势!
5、连接钢桥构件一般由钢板和型钢等焊接而成,用高强螺栓(high-strengthbolt)或工地焊接拼装。钢桥与钢筋混凝土桥的对比结构方面,混凝土结构自重大,结构效率低,当跨度增加时,抵抗自身重量所需材料倍增,导致下部结构工程量增加!而钢结构自重小,材料效率高,可凭借较小的自重抵抗较大的外部作用!实际工程中,混凝土结构现场工序较多,质量难以控制,且其耐久性影响因素复杂、性能退化机理不明确。钢结构具有材质均匀、比强度高、工厂化程度高、质量易控制的特点,且其安全储备高、耐久性影响因素和退化机理简单!
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在第二次世界大战中,曾被大量用于欧洲及远东战场,抢修桥梁或架设临时便桥.战后,贝雷桥经过改进转为民用!美国的改进型定名为阿克罗格构式桥.中国公路部门采用16Mn钢材设计并定名为装配式公路钢桥,一套器材可架设9、12、15……60、63米跨径的单行道桥梁,通过汽车10级、汽车15级、汽车20级、履带50、挂车80的荷载.这种桥梁构件也大量用作施工支架或塔架!2、钢桥是用制造材质来进行定义的,贝雷桥的主要特点是模块化,而钢桥的范围更广了,从字面理解,基本可以说是主体是钢结构的桥梁都可以称为钢桥.
虽然初期建设成本较高,但全寿命周期成本与混凝土桥梁相差不大。正因如此,发达国家近年来新建桥梁中,钢桥占优势,当然这也和发达国家土地、人工及砂石利用价格较高有关.严格来说,钢桥≠贝雷桥,钢桥包含贝雷桥,只有装配式钢桥=贝雷桥!1、贝雷桥相对是一个比较专业的概念,有明确的定义:贝雷桥,英文BaileyBridge,1938年英国工程师唐纳德·西·贝雷发明!这种桥以高强钢材制成轻便的标准化桁架单元构件及横梁、纵梁、桥面板、桥座及连接件等组成,用专用的安装设备可就地迅速拼装成适用于各种跨径、荷载的桁架梁桥!