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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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。
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此外,随着钢桥的推广,钢板加工边际成本将会降低,钢板加工单价每减少1000元,钢桥造价可降低200元/平方米!因此,考虑到未来发展,从全寿命周期来看,钢桥与混凝土桥梁成本相差不大。环保方面,混凝土组分和生产工序较钢材复杂!能耗方面,混凝土结构为214万千焦/平方米,而钢结构为196万千焦/平方米。可见,混凝土结构的单位能耗和排放都要高于钢结构。综上所述,钢结构桥梁结构性能优异,且具有显著的环保优势。
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.
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.