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梯形波纹钢腹板的合成剪切屈曲性能

梯形波纹钢腹板的合成剪切屈曲性能
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波形钢腹板组合梁桥的特性及应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/e96502207.html, 波形钢腹板组合梁桥的特性及应用 作者:武林 来源:《中国科技纵横》2017年第22期 摘要:相对于传统混凝土类腹板,形钢腹板是一种新材料,能够很好地替代传统混凝土 腹板。波形钢腹板与混凝土顶及底板而构成的结构形式的桥梁称为波形钢腹板组合式桥梁。本文阐述了此桥梁的预应力力、结构设计及抗剪性、抗震性等功能特点,对其应用情况进行了分析,以期为其更好的应用提供参考。 关键词:波型刚腹板;组合桥梁;应用;特性 中图分类号:U448.216 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)22-0069-01 波型刚腹板组合桥梁以混凝土腹板的替代型腹板重新组合成的桥梁。该桥梁同传统的混凝土腹板桥梁的结构相比,取消了工字梁腹板的混凝土材料,代之的是钢腹板,钢腹板较混凝土材料更加轻巧,能够有效降低桥梁的重量[1]。同时,波形钢腹板的形状呈纵向刚度的较低波 纹形,克服了传统混凝土钢腹板中纵向桥变的限制所导致的截面预应力下降的问题。本文从波形钢腹板桥梁预应力、结构设计、抗震及抗剪性等方面来分析其特性,以探讨其在我国交通桥梁设计建设中的应用。 1 波形钢腹板组合桥梁的特征 1.1 材料性能的充分发挥 波形钢腹板的桥梁是利用其顶、钢腹板及底等混凝土翼缘板构成,且在箱梁的顶底板中施加其预应力[2]。波形钢腹板因其自身特征的抗剪性能高即轴向刚度低等特征,其比较适应于 截面剪力的成端,但其底及顶混凝土的抗剪性能不高及轴向强度强等特征,使其比较适用于截面轴向压力的承受。因此,其性能构建中的功能各异,其能够共同工作和各自发挥性能,并能在最大程度上提升钢材料及混凝土的效率。通过分析其结构发现,常规桥梁的内力分布较为均匀,分布特点同平截面假定的应力三角形分布不同,这表示钢腹板的梁材料具有较高的利用率。例如波形干板为1600型时可选择40-150米的跨径机芯组合,其板厚应为8-40毫米,波形钢腹板桥梁常用1000型、1200型、1600型等。此外,对于一个截面来说,其效率的衡量指标主要是其惯性半径的多少。因波形钢腹板-混凝土式桥梁的混凝土材料集中在截面上下缘,且能够自由增加截面惯性的半径,直至其极限值。因而,波形钢腹板能够明显提高截面和结构的效率。波形钢腹板桥梁的的尺寸应按照桥梁跨径的不同类型来选择。 1.2 箱梁自重的减轻 波形钢腹板的应用能够降低箱梁结构的恒载自重,进而对建设费用及材料使用量进行优化,可以有效降低项目造价。同时,主梁自重结构减轻后可以使地震响应显著降低,进而提高

钢波纹管涵施工工艺要求

. YTHG 拼装波纹涵管施工工艺

拼装波纹管涵施工工艺 一、拼装涵管概况 拼装波纹涵管是由多片波形板片用螺栓拼接而成,具有板片薄,重量轻,便于运输存放,施工工艺简单,现场安装方便,解决北方寒冷地区对桥梁和管涵的结构破坏问题,组装快速,工期短等优点。进行纵向连接成型。连接螺栓采用M20 ,8.8级高强度螺栓及弧型垫圈,边缝及螺栓用密封胶处理,钢板表面采用热浸镀锌。组装完成后用喷涂沥青。洞口铺砌及护坡采用M7.5浆砌片石铺砌或采用钢筋混凝土浇筑洞口。 钢波纹管涵是一种柔性结构,它建成后与周围土体形成一种组合结构,共同受力,波纹管涵楔形部及两侧的回填土很关键,如果回填不密实或有楔形部中空或局部有大石块直接作用于管体,将出现局部有较大变形或局部有凸起,存在安全隐患,严重的可能会造成质量事故,所以波纹管涵两侧及楔形部的回填土在施工中要严格控制。 二、施工工艺 挖基→施工放样→基础垫层填筑→管身安装→涵背回填→洞口铺砌及护坡防护。 1、挖基 1.1有设计要求时,按照设计要求开挖地基;没有设计要求时,基 础垫层厚和开槽宽度参见下表,为了便于机械碾压,建议采用 基础标准宽度。 1.2

1.2 基坑开挖应按要求进行,当基底土为淤泥等不良土层时,应换填处理,应避免超挖,如超挖,应将松动部分清除,其处理方案应报监理、设计单位批准。 1.3挖至标高的土质基坑不得长期暴露,扰动或浸泡,并应及时检查基坑尺寸、高程、基底承载力。符合要求后,应立即进行基础施工。 1.4 各种土质地基的处理方法 (1) 优质土地基 未经筛分的砂,碎石,砂砾土以及砂质土都是比较理想的地基材料,但需清除10cm以上的石块等硬物。 (2) 一般性土质地基 承载能力不太高的普通地基,需设一定厚度的基础。但是,若将涵管地基槽原状土经严格夯实(其夯实度到重型击实密实度的90%以上)以后,也可直接将波纹管置于地基上。 (3) 岩石地基

波形钢腹板桥的优点

波形钢腹板桥的优点 波形钢腹板桥可以说完全解决了腹板开裂的问题,因为腹板是钢材抗拉、抗剪强度较高,跨中下挠不敢说完全解决至少会减少,因为体外索可以补张,相当于现在的很多桥的加固,大多是增加体外索。 顾名思义波形钢腹板预应力混凝土箱形梁就是用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁。其显著特点是用10mm左右厚的钢板取代厚30~80cm厚的混凝土腹板。鉴于顶底板预应力束放置空间有限,导致体外索的应用则是波形钢腹板预应力混凝土箱梁的第二个特点。这两个构造特点使波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁与预应力混凝土箱梁桥相比有如下优点:经济效益显著,节省建筑材料:采用波形钢腹板代替厚重的砼腹板,减轻了上部结构的自重20~30%, 从而使使上、下部结构的工程量获得减少,降低了工程总造价。

1、提高预应力效率,改善结构性能:波形钢腹板的纵向刚度较小, 几乎不抵抗轴向力, 因而在导入预应力时不受抵抗, 纵向预应力束可以集中加载于顶、底板, 从而有效地提高预应力效率。 2、提高了材料的使用效率:在波形钢腹板PC 箱梁桥中, 砼用来抗弯, 而波形钢腹板用来抗剪,弯矩与剪力分别由顶、底板和波形钢腹板承担,其腹板内的应力分布近似为均布图形, 而非传统意义上的三角形, 有利于材料发挥作用。 3、提高了断面结构效率:波形钢腹板PC 箱梁桥中的砼均集中在顶、底板处, 回转半径几乎增加到最大值, 大大地提高了截面的结构效率。 4、自重降低, 抗震性能好:波形钢腹板预应力混凝土箱形梁桥的腹板采用较轻的波形钢板, 其桥梁自重与一般的预应力砼箱梁桥相比大约减轻20%, 致使地震激励作用效果显著降低, 抗震性能获得一定的提高。 5、可减少现场作业, 加快施工进程:波形钢腹板PC 箱梁桥在施工过程中, 可减少大量的模板、支架和砼浇注工程, 免除在砼腹板内预埋管道的烦杂工艺, 而且波形钢腹板可以工厂化生产, 现场拼装施工, 从而加快了施工进程。施工时可利用波形钢腹板作临时设施,节省设施费用、加快施工速度:悬臂浇注时钢腹板可用作挂篮的组成部分、顶推施工时可以用腹板作导梁、现浇时可省略腹板模板。

钢结构理论与设计随堂练习答案汇总概论

钢结构理论与设计随堂练习题汇总 一、绪论 1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构(B ) A.密闭性好B.自重轻 C.制造工厂化D.便于拆装 2.钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为(C ) A.制造工厂化B.密闭性好 C.自重轻、质地均匀,具有较好的延性D.具有一定的耐热性 3.多层住宅、办公楼主要应用了( C ) A.厂房钢结构B.高耸度钢结构 C.轻型钢结构D.高层钢结构 4.钢结构的主要结构形式有(ABCDE) A.框架B.桁架 C.拱架D.索 E.壳体F.管状 5.高耸钢结构的结构形式多为空间桁架,其特点是高跨比较大,一垂直荷载作用为主。()答题: . 错. 6.钢结构的各种形式只能单独应用,不能进行综合。() 答题: . 错. 二、钢结构的材料·钢材单向均匀受拉时的力学性能 1.钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的?(B ) A.冷弯试验B.单向拉伸试验 C.冲击韧性试验D.疲劳试验 2.钢材的力学性能指标,最基本、最主要的是(B )时的力学性能指标 A.承受剪切B.单向拉伸 C.承受弯曲D.两向和三向受力 3.钢材的抗剪强度设计值与钢材抗拉强度设计值f的关系为(C ) A.B. C.D. 4.钢材的设计强度是根据什么确定的?( C ) A.比例极限B.弹性极限 C.屈服点D.极限强度 5.在钢结构构件设计中,认为钢材屈服点是构件可以达到( A ) A.最大应力B.设计应力 C.疲劳应力D.稳定临界应力 6.钢材的伸长率δ用来反应材料的( C ) A.承载能力B.弹性变形能力 C.塑性变形能力D.抗冲击荷载能力 7.结构工程中使用钢材的塑性指标,目前最主要用什么表示?( D ) A.流幅B.冲击韧性

波形钢腹板连续刚构桥抗震性能

2012年12月第41卷增刊施工技术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY 波形钢腹板连续刚构桥抗震性能研究 张冠男,周建春 (华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640) [摘要]通过Midas 对某波形钢腹板连续刚构桥建立有限元模型,用反应谱方法进行地震反应分析,并与普通混凝土腹板连续刚构进行对比。分析结果表明:同等跨径的波形钢腹板连续刚构桥的自重要比普通混凝土连续刚构桥小70%左右;普通混凝土连续刚构桥自振频率略大于波形钢腹板连续刚构桥;在地震荷载作用下,所有控制截面的横向弯矩纵向弯矩和扭矩,混凝土箱梁均大于波形钢腹板箱梁,平均相差150%以上。[关键词]桥梁工程;反应谱;波形钢腹板;连续刚构桥[中图分类号] TU352[文献标识码]A [文章编号]1002- 8498(2012)S1-0259-04Analysis on Seismic Performance of Continuous Rigid Frame Bridge with Corrugated Steel Web Zhang Guannan ,Zhou Jianchun (School of Civil Engineering and Transportation ,South China University of Technology ,Guangzhou ,Guangdong 510640,China ) Abstract :The seismic performance of continuous rigid frame bridge with corrugated steel web is analyzed through making finite element model with Midas ,and using the response spectrum method for seismic response analysis and comparison with ordinary concrete box beam bridge.The results show that the equal span continuous rigid frame bridge small 70%,ordinary concrete continuous rigid frame bridge in frequency slightly larger than the corrugated steel webs continuous rigid frame bridge ,under seismic loads ,the transverse moment of the control section of the longitudinal bending moment and torque ,the concrete box girder is greater than the corrugated steel webs ,with an average difference of more than 150%. Key words :bridges ;response spectrum ;corrugated steel webs ;continuous rigid frame bridge [收稿日期]2012-05-09[作者简介]张冠男,硕士研究生, E-mail :554333752@qq.com 桥梁是一个头重脚轻的结构,庞大的上部结构由支座、桥墩、基础给予支撑,因此减轻其上部结构的自重, 对于改善桥梁抗震性能有着重要的意义。随着科学技术的进步, 出现了一种新型的桥梁———波形钢腹板组合梁桥。波形钢腹板混凝土组合箱梁桥最早起源于欧洲, 20世纪80年代中期,法国首先将波形钢板应用于实桥, 成功地建成了全世界第1座波形钢腹板箱梁桥— ——科涅克桥。日本于20世纪90年代将此技术引入国内, 并加以推广和开发,在公路铁路及城市轨道的高架桥建设中得到了广泛应用, 我国对波形钢腹板组合箱梁桥的研究尚处于起步阶段,但随着理论的日趋完善,国内已建成多座波形钢腹板组合箱梁桥 [3] 。 波形钢腹板组合梁桥就是用波形钢腹板代替普通的混凝土腹板,与传统的普通混凝土箱梁相比,其显著特点是用10mm 厚左右的钢板取代30 80cm 厚的混凝土腹板。采用波形钢腹板代替混凝土腹板对减轻混凝土箱梁桥自重起很大作用 [1] 。其桥梁自重与一般的混凝 土箱梁桥相比大约减轻20%,致使地震激励作用效果 显著降低,为此有必要对其进行地震响应分析。本文分别对70m +120m +70m 的普通混凝土连续刚构桥和波形钢腹板连续刚构桥进行地震反应分析并对两者的地震效应进行比较。1 工程概况 主桥采用70m +120m +70m 波形钢腹板混凝土连续刚构桥, 全桥跨径为260m 。图1为桥梁的纵断面。主桥横截面采用的是单箱单室的截面形式(见图2),跨中截面顶宽13.5m ,梁高3m ,底板宽6m ,厚0.3m ,支座处箱梁截面顶宽13.5m ,梁高7m ,波形钢腹板与混凝土顶及底板垂直,并在连接处局部加强。波形钢腹板波长0.25m , 波高0.15m ,厚0.01m 。高跨比在边跨为1/12,中跨为1/12,桥面宽13.5m ,桥墩截面采用实腹式矩形截面1号桥墩跟2号桥墩,墩高都为40m , 桥墩与基础固结。桥梁的设计荷载等级为公路Ⅰ级按Ⅶ度设防,场地土类别:Ⅱ类场地土。2 有限元模型及参数 通过有限元方法对结构分析静动力特性时,首先要建立合理的计算模型,本模型主梁的上顶板跟下底 板采用的混凝土强度等级为C50,容重为2500kg /m 3 ,混凝土的弹性模量E =3.5?104 MPa ,泊松比μ= 9 52

钢波纹管涵施工工艺标准

钢波纹管涵施工工艺标准 1 适用范围 钢波纹涵管是替代圆管涵、盖板涵、拱涵和小桥的优质公路建材。该产品具有工期短、重量轻、安装方便、耐久性好、工程造价低、抗变形能力强、减少通车后养护成本等特点,尤其应用在高寒冻土地区、软土路基地带,具有明显的经济效益。 钢波纹涵管有圆形、椭圆形、半圆形等,进出口也可按照边坡比例做成斜口,加工波纹管管径范围0.5~8 m,管壁厚度为3 mm~7 mm,能够满足填土0.5 ~40 m厚的需要。 2 应用的国家标准、行业规范和标准 2.1中华人民共和国行业标准《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95 2.2中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验标准》(土建工程)JGJF80/1-2004 2.3中华人民共和国行业标准《钢结构工程高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-91 2.4中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2004

3 施工准备 3.1 技术准备 3.1.1熟悉相关规范、图纸,掌握钢波纹管涵的设计要求。 3.1.2放样出基础的平面位置控制点,根据控制点弹出管涵位置线。 3.1.3在施工组织设计中明确钢波纹管涵的施工流程。 3.1.4施工前向施工班组及技术人员进行书面技术、安全、环保交底。 3.2 机具准备 钢筋钩子、撬棍、扳子、汽车吊、墨斗、尺子、钢丝绳等。 3.3 材料准备 3.3.1材料采购 钢波纹管涵和高强螺栓的规格、数量,应根据设计要求,按长度分别进行统计;并结合施工实际需要进行采购。 3.3.2核对高强螺栓和钢波纹管涵产品的质量合格证明文件及检验报告。

4 操作工艺4.1 工艺流程

波 形 钢 腹 板 简 介

波形钢腹板简介 波形钢腹板PC组合箱梁是一种经济、高效、施工简便的新型钢-混凝土组合结构形式,这种结构彻底地解决了传统预应力混凝土箱梁腹板的裂缝问题,对于实现桥梁轻型化,美化桥梁景观,实现桥梁建设节能降耗和可持续发展具有重要的现实意义(1)结构重量比PC 桥梁减轻约30% (2)采用体外预应力体系(3)钢腹板受力优于混凝土(4)收缩、徐变影响较大(5)钢板受压、加劲板较多波形钢腹板桥可以说完全解决了腹板开裂的问题,因为腹板是钢材抗拉、抗剪强度较高,跨中下挠不敢说完全解决至少会减少,因为体外索可以补张,相当于现在的很多桥的加固,大多是增加体外索。下面是波形钢腹板桥的优点:顾名思义波形钢腹板预应力混凝土箱形梁就是用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁。其显著特点是用10mm左右厚的钢板取代厚30~80cm厚的混凝土腹板。鉴于顶底板预应力束放置空间有限,导致体外索的应用则是波形钢腹板预应力混凝土箱梁的第二个特点。 这两个构造特点使波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁与预应力混凝土箱梁桥相比有如下优点:经济效益显著,节省建筑材料:采用波形钢腹板代替厚重的砼腹板,减轻了上部结构的自重20~30%, 从而使使上、下部结构的工程量获得减少,降低了工程总造价。 1、提高预应力效率,改善结构性能:波形钢腹板的纵向刚度较小, 几乎不抵抗轴向力, 因而在导入预应力时不受抵抗, 纵向预应力束可以集中加载于顶、底板, 从而有效地提高预应力效率。 2、提高了材料的使用效率:在波形钢腹板PC 箱梁桥中, 砼用来抗弯, 而波形钢腹板用来抗剪,弯矩与剪力分别由顶、底板和波形钢腹板承担,其腹板内的应力分布近似为均布图形, 而非传统意义上的三角形, 有利于材料发挥作用。 3、提高了断面结构效率:波形钢腹板PC 箱梁桥中的砼均集中在顶、底板处, 回转半径几乎增加到最大值, 大大地提高了截面的结构效率。 4、自重降低, 抗震性能好:波形钢腹板预应力混凝土箱形梁桥的腹板采用较轻的波形钢板, 其桥梁自重与一般的预应力砼箱梁桥相比大约减轻20%, 致使地震激励作用效果显著降低, 抗震性能获得一定的提高。 5、可减少现场作业, 加快施工进程:波形钢腹板PC 箱梁桥在施工过程中, 可减少大量的模板、支架和砼浇注工程, 免除在砼腹板内预埋管道的烦杂工艺, 而且波形钢腹板可以工厂化生产, 现场拼装施工, 从而加快了施工进程。施工时可利用波形钢腹板作临时

钢结构设计原理(答案)

一、 填空题(每空1分,共10分) 1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和 。 2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为 、搭接、角接和T 形连 接。 3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛,其中轴心受拉构件需进行钢结构强度和 的验算。 4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 、和 。 5、梁整体稳定判别式11l b 中,1l 是 1b 。 6、静力荷载作用下,若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布,那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。 7、当组合梁腹板高厚比0w h t ≤ 时,对一般梁可不配置加劲肋。 二、 单项选择题(每题2分,共40分) 1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接,采用手工电弧焊, 采用E43焊条。 (A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须 2、工字形轴心受压构件,翼缘的局部稳定条件为y f t b 235) 1.010(1λ+≤,其中λ的含义为 。 (A)构件最大长细比,且不小于30、不大于100 (B)构件最小长细比 (C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或100 3、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式

x 1(10.8') mx x x x Ex M f A W N N βN ?γ+≤-中,其中,1x W 代表 。 (A)受压较大纤维的净截面抵抗矩 (B)受压较小纤维的净截面抵抗矩 (C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩 4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 5、随着钢材厚度的增加,下列说法正确的是 。 (A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 (B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 (C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高,而抗剪强度下降 (D)视钢号而定 6、在低温工作(-20oC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外,还需要 的指标是 。 (A)低温屈服强度 (B)低温抗拉强度 (C)低温冲击韧性 (D)疲劳强度 7、直角角焊缝的有效厚度e h 的取值为 。 (A)0.7f h (B)4mm (C)1.2f h (D) 1.5f h 8、对于直接承受动力荷载的结构,计算正面直角焊缝时 。 (A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 (C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取f β=1.22 9、单个螺栓的承压承载力中,[b b c c N d t f =?∑],其中∑t 为 。 (A)a+c+e (B)b+d (C)max{a+c+e ,b+d} (D)min{ a+c+e , b+d} 10、承压型高强度螺栓可用于 。

波纹钢腹板混凝土叠合梁桥空间网格分析

波纹钢腹板混凝土叠合梁桥空间网格分析一、波折腹板桥简介 由法国工程界最早提出的波形钢腹板结构,是用弯成波折形状的钢板代替混凝土腹板,与混凝土顶底板形成组合箱梁体系新型结构,由混凝土顶底板、波折钢腹板、横隔板、体内外预应力钢束等构成。通过采用折叠形状的钢腹板组成钢与混凝土的组合箱梁截面体系,能够更加有效地施加预应力,如图1.1 所示。 图1.1 波形钢腹板箱梁结构示意 波折钢腹板组合箱梁主要利用波折钢腹板较高的抗剪承载性能承担截面剪力,混凝土顶、底板单独承担截面弯矩;通过波折钢板的自由压缩性减小预应力施加量。波折钢腹板箱梁恰当地将钢、混凝土两种不同材料结合起来,提高了结构的稳定性、强度及材料的使用效率。波折钢腹板组合箱梁的优越性具体表现在: 1)波折钢板充当腹板,使得箱梁自重大为降低,大约可以减轻20%~30%;而可以增大跨径、减少基础用量; 2)波折钢腹板纵向刚度较低,因此对上、下混凝土板的徐变、干燥收缩变形不起约束作用,避免预加力向钢腹板的转移,大幅度提高施加预应力的效率; 3)波折钢板具有较高的抗剪屈曲能力,因而可以做得很薄,且无需纵横向加劲; 4)波折钢腹板制作可以实行工厂化,并且伴随着自重减轻,架设施工容易; 5)波折钢腹板使桥梁具有较强的美感,易与周围的环境相协调,是山区、风景区较好的桥型选择; 6)采用体外预应力筋方式,可免除在混凝土腹板内预埋管道的烦杂工序,缩短了工期,使施工更加方便,利用传统的施工设备和方法就能完成桥梁的架设,对于因工期受到制约的地区,施工非常有效。国内外施工完成或在建的波纹腹板桥示例见图1.2~图1.5。

图1.2 法国Cognac桥(mm) 图1.3 长征桥图1.4 三道河桥图1.5 鄄城黄河公路大桥二、波纹腹板桥受力特点及分析现状 波纹腹板组合梁桥的受力特点主要体现在以下几个方面: 1)在活载下单箱多室波纹钢腹板组合箱梁断面各腹板的空间受力分配是计算各道波纹钢腹板受力及其结构设计的关键; 2)对于波纹钢腹板叠合梁斜拉桥而言,宽箱截面在斜拉索力传递给整体断面的过程及其结构受荷在断面上表现为受力的不均匀,实质上就是剪力滞效应,且随施工过程结构体系的改变而变化,不能采用一个系数解决; 3)横向受力非常关键,横梁与波纹腹板断面的空间受力关系需要解释清楚; 4)波纹钢腹板箱梁断面的扭转和畸变是该类型桥梁的分析难点,无法采用传统计算方法解决; 5)对于波纹钢腹板组合箱梁断面,特别需要关注混凝土顶板和底板的剪力流产生的水平剪应力,该水平剪应力与正应力将合成为顶板和底板面内的主拉应力和主压应力,主拉应力会引起顶板和底板的斜向开裂,故对顶板和底板主应力的计算、控制和相关的配筋设计非常重要;

钢波纹管涵施工专项方案

钢波纹管涵洞 施工方案 工程名称:G318线红海段D16标 建设单位:四川兴蜀公路建设发展有限责任公司监理单位:四川省城市建设工程监理有限公司施工单位:中国水电建设集团路桥工程有限公司 中国水电建设集团路桥工程有限公司

一、编制依据 ⑴招投标文件、设计图纸等有关资料。 ⑵部颁现行《设计规范》、《施工规范》、《公路工程质量验收评定标准》等文件。 ⑶交通部《公路工程国内招标文件范本》(2009年版本)、《专用技术规范》。 ⑷现场调查资料。 ⑸本项目部施工管理水平、技术、装备及同类或类似工程施工经验。 二、交通部颁发现行公路工程标准、规范、规程 ⑴《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。 ⑵《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》JTJ025-86。 ⑶《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95。 ⑷《公路工程质量验收评定标准》(土建工程)JTGF80/1-2004。 ⑸《公路工程技术标准》JTGB01-2003。 三、编制原则 ⑴认真履行中标承诺,严格执行技术规范。 ⑵实事求是,施工方案可行、适用、经济。 ⑶推行全面质量管理,执行ISO9002质量管理标准和程序。 ⑷采用项目法组织施工,推行标准化管理,达到安全、文明、高效。 ⑸坚持技术创新,推广和应用“四新”成果。 四、工程概况 本合同段桩号范围为K251+000~K278+000,路线全长26.7km,工程所在地位于四川省西北部甘孜州地区理塘县境内,海拔在4000米以上。本项目所在区域属于青藏高原型季风气候区, 11月下旬~次年3月绝大部分天气为冰雪天气,积雪较厚、温度较低,人员活动困难,能够施工的时间极少,这段时间项目暂时停工。部分工程项目如确需进行冬季施工,必须提前组织专人编制切实可行的冬季施工方案(含保温措施)。将安排施工的工程项目和施工方案报监理工程师批准后方可实施。 1、主要工程量 本合同段主线共设涵洞81道,其中盖板涵49道,钢波纹管涵32道。 全合同段共设钢波纹管涵32道,管径为1.5、2m两种规格。其中1.5的波纹管采用整体管,整管节拼装,法兰螺栓连接;2米的采用分片拼装。波纹管管身采用

2017,钢结构理论与设计120题

随堂练习提交截止时间:2017-12-15 23:59:59 当前页有10题,你已做10题,已提交10题,其中答对8题。 1. 钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为() A.制造工厂化 B.密闭性好 C.自重轻、质地均匀,具有较好的延性 D.具有一定的耐热性 参考答案:C 2. 下列钢结构的特点说法错误的是( ) A.钢结构绿色环保 B.钢结构施工质量好,工期短 C.钢结构强度高、自重轻 D.钢结构耐腐蚀、耐热防火 参考答案:D 3. 大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构() A.密闭性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 参考答案:B 4. 多层住宅、办公楼主要应用了() A.厂房钢结构 B.高耸度钢结构 C.轻型钢结构 D.高层钢结构 参考答案:C 5. 钢结构设计内容正确的顺序是()。 A.确定选定的钢材牌号―结构选型和结构布置―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图,编制材料表 B.结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图,编制材料表 C.结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―确定荷载并进行内力计算―构件链接设计―绘制施工图,编制材料表 D.结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―构件链接设计―确定荷载并进行内力计算―绘制施工图,编制材料表 参考答案:B 6. 钢结构设计用到的规范是( ) A.《建筑结构荷载规范》 B.《钢结构设计规范》 C.《钢结构工程施工质量验收规范》 D.以上有需要

参考答案:D 7. 钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的?() A.冷弯试验 B.单向拉伸试验 C.冲击韧性试验 D.疲劳试验 参考答案:B 8. 钢材的力学性能指标,最基本、最主要的是()时的力学性能指标 A.承受剪切 B.单向拉伸 C.承受弯曲 D.两向和三向受力 参考答案:B 9. 钢材的伸长率δ用来反应材料的() A.承载能力 B.弹性变形能力 C.塑性变形能力 D.抗冲击荷载能力参考答案:C 10. 下列是钢的有益元素的是() A. 锰 B 硫 C 磷 D 氢 参考答案:A 11. 下列是不影响钢材性能的钢材生产过程() A. 炉种 B 浇筑前的脱氧 C 钢的轧制 D 钢筋的调直 参考答案:D 12. 复杂应力状态下钢材的屈服条件一般借助材料力学中的第()强度理论得出。 A. 一 B 二 C 三 D 四 参考答案:D 13. 下列是钢材塑性破坏特征的是() A. 破坏前的变形很小,破坏系突然发生,事先无警告,因而危险性大 B 破坏时的应力常小于钢材的屈服强度fy C 断口平直,呈有光泽的晶粒状 D 构件断裂发生在应力到达钢材的抗拉强度fu时 参考答案:D 14. 下列防止钢材脆断的措施中错误的是() A. 焊接结构,特别是低温地区,注意焊缝的正确布置和质量 B 选用厚大的钢材

钢波纹管施工方案

钢波纹管涵施工方案 一、编制依据 1. 《公路工程技术标准》(JTG-2003)。 2.《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60-2004)。 3.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ--T F50-2011)。 4.与本工程有关的国家规范及交通部颁发的规范等。 5.我单位拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力设备,技术能力,以及从事高速公路建设所积累的丰富的施工经验。 6.业主、总监办及驻地办各种相关文件精神。 二、工程概况: 本项目部承建的昌栗高速公路C5标段起讫桩号为K157+000~K165+000,全长8km,全线采用双向四车道高速公路标准,路基宽度26m,共设大桥248m/1座,为里山高架桥,共8跨;中桥86m/1座,为安山中桥,共4跨;分离立交164m/2座,为书堂分离桥及桐树湾分离桥,均为3跨,钢筋砼盖板通道12座,共564.09米,钢筋砼拱通道3座,共231米;盖板涵10座,共504.01米,φ1.5m圆管涵6道,共285.9米;钢波纹管涵2道,共176.5米。 K157+845钢波纹管涵与线路交角120度,涵长101m,基础采用C20碎石砼,侧墙墙身采用C25砼,侧墙基础采用C20砼,结构形式及主要工程数量表见下表:

三、施工准备: 1)、现场准备 施工前,现场必须做到三通(路通、水通、电通)一平(清除施工现场的障碍物),查清地下管线和架空电线的具体位置,并作出明显标记。 检查和复核测量基准点,增设控制点和水准点,建立控制网、测量放样须经监理复核同意后方可施工。 2)、人员准备 本工程投入项目部管理人员6人,一个涵洞施工班组25人,后续施工根据工程进度及时补充技术及劳务人员。具体施工人员组织见下表。 项目部管理人员组成表 施工班组人员组成表 3)、物资准备情况

钢结构设计原理复习题及参考答案[1]

2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题: 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁,翼缘的局部稳定常采用的方法来保证,而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于,也不得小于;侧面角焊缝承受静载时,其计算长 度不宜大于。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看,纯弯曲的弯矩图为,均布荷载的弯矩图为,跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同,直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件,型钢截面可分为和;组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 二、问答题: 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义? 2.焊缝可能存在哪些缺陷? 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标?分别由什么试验确定?

5.什么是钢材的疲劳? 6.选用钢材通常应考虑哪些因素? 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响? 8.焊缝的质量级别有几级?各有哪些具体检验要求? 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接,在抗剪连接中,它们的传力方式和破坏形式有何不同? 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,对虚轴为什么要采用换算长细比? 11.轴心压杆有哪些屈曲形式? 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同? 13.在抗剪连接中,普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同? 14.钢结构有哪些连接方法?各有什么优缺点? 15.对接焊缝的构造有哪些要求? 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的?焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响?减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些? 17.什么叫钢梁丧失整体稳定?影响钢梁整体稳定的主要因素是什么?提高钢梁整体稳定的有效措施 是什么? 18.角焊缝的计算假定是什么?角焊缝有哪些主要构造要求? 19.螺栓的排列有哪些构造要求? 20.什么叫钢梁丧失局部稳定?怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定? 三、计算题: 1.一简支梁跨长为5.5m,在梁上翼缘承受均布静力荷载作用,恒载标准值为10.2kN/m(不包括梁自 重),活载标准值为25kN/m,假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。梁的截面选用I36a轧制型钢,其几何性质为:W x=875cm3,t w=10mm,I / S=30.7cm,自重为59.9kg/m,截面塑性发展系数 x=1.05。 钢材为Q235,抗弯强度设计值为215N/mm2,抗剪强度设计值为125 N/mm2。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。(恒载分项系数γG=1.2,活载分项系数γQ=1.4)

钢波纹管涵洞施工方案

内江城市过境高速公路项目办第六分部 钢 波 纹 管 涵 洞 施 工 方 案

钢波纹管涵洞首件工程施工方案 一、编制依据 1、工程施工图纸及施工技术交底; 2、《公路工程技术标准》( B01-2003) 4、《公路土工试验规程》( E40-2007) 5、《公路路基施工技术规范》( F10-2006) 6、《工程测量规范》( 50026-2007) 7、《钢波纹管涵洞设计说明》 8、《拼装钢波纹管涵施工工艺》 9、现场实地踏勘情况 二、工程概况 内江城市过境高速公路第六分部所辖范围共设钢波纹管涵5道,计157.75m,钢波纹管涵洞管径为2m。涵管运至施工现场后,刷涂两遍沥青。密封材料采用方形耐久性能较好的橡胶密封圈或方形石棉盘根密封条。在安装过程中,地基承载力不得低于0.25,否则进行换土或其他加固措施。 三、涵洞施工资源配置 为确保首件涵洞施工的顺利进行,我单位在首件涵洞施工现场配备 工程技术主管人员1名,质检人员1人,现场技术员2人,施工员2人, 测量员4名,试验员2人。填筑及检测时现场旁站监理1名,其他协作 人员根据现场实际情况进行调整。

3.2施工机械配备情况 施工机械配备情况一览表 3.3施工仪器配备情况 施工仪器配备情况一览表四、钢波纹管涵洞施工工艺

4.1施工准备 本工程投入的施工管理人员、施工机械设备、周转材料已完成组织进场,各种设备均已完成检修、检效,能满足施工需要。 施工所用的材料包括钢波纹管涵洞涵节、水泥、钢筋、碎石、砂、片石等已完成备料,经进场验证,各种进场材料产品合格证齐全,工地实验室已完成各种材料抽检试验,试验结果合格;并完成砼、砂浆配合比试验。材料产品合格证、抽检试验报告、砼砂浆配合比报告已经监理工程师审核。 后勤保障及临时设施已准备就绪,施工管理人员、施工机械及测量设备、劳动力等已按计划到位,具备开动条件。 4.2 钢波纹管涵洞施工工艺 施工工艺流程如下图所示。

波形钢腹板桥在中国公路的应用

B RIDGE&TUNNEL 桥梁隧道 国内外现状分析 国外发展状况(1986~2009)二十世纪80年代末期法国建造了世界上第一座波形钢腹板PC组合箱梁桥——Cognac桥。随着这种结构的成功运用,各国都相继建造了不同数量的此类型桥梁。如法国的Asterix桥,德国的Altwipfergrund桥,挪威的Tronko桥和委内瑞拉的Caracas桥等。 日本在引进这种结构后,于1993年建造了日本国内第一座波形钢腹板组合简支箱梁桥—新开桥。目前日本是世界上此类结构应用最广的国家,箱形截面形式由最初的单箱单室,发展到多箱多室;桥型也从简支梁、连续梁、连续刚构,到目前的部分斜拉桥。波形钢腹板组合箱梁桥被广泛的运用到各个场合,跨径也逐步加大。日本通过总结新开桥、松木7号桥和本谷桥的设计与施工经验,编写了波形钢腹板PC组合箱梁桥的设计指南,而后相继建成了3跨部分斜拉桥—日见梦大桥、4跨预应力斜拉桥——矢作川斜拉桥、23跨预应力连续梁桥——宫家岛高架桥、7跨连续刚构桥——朝比奈川桥等。 桥梁的截面形式也变得多样化,如韩国的14 跨连续梁桥——Iisun桥和日本的栗东桥均采用了一箱三室的截面形式,矢作川桥采用了一箱五室的截面形式。目前,日本建成和在建的波形钢腹板PC组合箱梁桥已近200座。 国内发展近况(2001~2009)我国也开展了波形钢腹板PC组合箱梁力学特性研究和桥梁的设计与建造工作。东南大学、同济大学、哈尔滨工业大学等高校及和西安市市政设计研究院、河南省交通规划勘察设计院、重庆 交通科研设计院等设计单位以及河南海 威公司、中铁大桥局集团、邢台路桥建 设总公司等施工单位都参与过类似项 目。 国内发展近况——已建成的桥梁 江苏淮安长征人行桥(国内 第一座波形钢腹板组合箱梁人行 桥,2005.1);河南光山泼河大桥(国 内第一座装配式波形钢腹板组合箱梁 公路桥, 2005.7);重庆永川大堰河桥 (国内首座波形钢腹板箱梁简支公路梁 桥,2006);山东东营银座桥B桥、C 桥(国内第一座变截面波形钢腹板组 合箱梁桥,2007);青海三道河桥(国 内第一座一箱二室波形钢腹板组合箱 梁桥,2008);河北邢台百泉大道的 郭守敬桥和钢铁路桥等4座桥(国内 第一座一箱七室波形钢腹板组合箱梁 桥,2009);山东鄄城黄河大桥(国内 跨径最大,世界总长度最长的波形钢腹 板组合多跨连续箱梁桥,2011.6)。 国内在建的波形钢腹板PC箱梁桥 河南大广高速卫河特大桥(国内 第一座应用于高等级公路的波形钢腹板 组合结构);邢台市七里河紫金大桥 (世界在建单跨最大的波形钢腹板组合 桥);邢台至衡水高速跨南水北调大 桥;南京长江四桥引桥等。 国内的发展前景 从已建和在建的桥梁中看出,波 形钢腹板箱梁桥在跨越天然河流、峡 谷、人工干渠及城市立交中有着广泛的 应用(见图1)。 波形钢腹板组合箱梁桥的特点 可提高预应力效率和材料的使用 效率,改善结构性能。纵向体外预应力 束集中荷载与顶、底板,从而有效地提 高预应力效率;并且可以充分发挥波形 钢腹板抗剪能力强和混凝土抗压强度高 的优点。 自重降低,跨径增大,减少下部 工程量。波形钢腹板预应力混凝土箱梁 波形钢腹板桥在中国公路的应用 文/崔院生 TRANSPOWORLD 2012No.23(Dec) 226

钢结构原理与设计第2版__课后答案

4-1解: kN N N N QK Q GK G 4203153 24.1315312.1=??+??=+=γγ 焊缝质量为三级,用引弧板施焊。查表得E43焊条的2/185mm N f W t =,Q235钢的2/215mm N f =。 mm bf N t W t 35.11185 200104203 =??=≥ 故取mm t 12=。 4-2解: k k k Q K Q G K G N N N N N N 36.18.04.12.02.1=?+?=+=γγ 焊缝质量为二级,2/215mm N f W t =未用引弧板施焊 mm l W 376122400=?-= t l N f W W t =,k W W t N t l f N 36.1== kN t l f N W W t k 3.71336 .11237621536.1=??== 4-4解: 1)焊脚尺寸f h

背部尺寸?????=?=≤=?=≥mm t h mm t h f f 6.982.12.174.4105.15.1min 1max 1 趾部尺寸()()?????=-=-≤=?=≥mm t h mm t h f f 7~62~182~174.4105.15.1min 2max 2 为方便备料,取mm h h h f f f 621===,满足上述要求。 2)轴心力N 的设计值 kN N N N Q K Q G K G 4.2481809.04.11801.02.1=??+??=+=γγ 按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知:等边角钢内力分配系数 3.01=b e 7.02=b e 对角钢趾部取力矩平衡得: 21Ne b N = kN N N b e N 52.744.2483.03.021=?=== kN N N N N 88.1734.2487.07.012=?==-= 3)焊缝长度。 当构件截面为一只角钢时,考虑角钢与节点板单面连接所引起的偏心影响, W t f 应乘以折减系数0-85。 角钢趾:mm h mm f h N l f W f f W 488130160 85.067.01052.7485.07.0311=>=????=?≥ 取mm l 1401= (mm h f 1422130=+,取10mm 的整数倍) 角钢背:mm h mm f h N l f W f f W 36060304160 85.067.01088.17385.07.0322=<=????=?≥ 取mm l 3202= (mm h f 3162304=+,取10mm 的整数)

波形钢腹板预应力混凝土箱形梁连续梁桥教学总结

波形钢腹板预应力混凝土箱形梁连续梁桥 ——山东鄄城黄河公路主桥工程简介 王健1孟磊2王用中3 在建鄄城黄河公路大桥是一座横跨黄河的特大桥梁,地处山东省南部鄄城县以北,位于山东与河南两省交界处,它是规划建设的德(州)至商(丘)高速公路的一个重要控制工程。大桥桥孔布置为(由北向南):9×50 m折线配筋先张预应力砼简支T梁桥面连续+(70 m+11×120 m+70 m)波形钢腹板预应力砼连续箱梁+58×50 m折线配筋先张预应力砼简支T梁桥面连 续。 波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥于上世纪八十年代由法国 开发,此后在日本得到推广应用,截止2008年底已建在建该类 桥梁总数已达130多座,目前已为日本高速公路普遍使用的桥 梁形式。表1列出了近年来日本兴建的12座规模较大的波形钢 腹板预应力砼桥。在我国,波形钢腹板预应力混凝土箱形连续 梁成规模的应用,鄄城桥尚属首次。70 m+11×120 m+70 m这 样的多跨大跨度波形钢腹板预应力混凝土箱形连续梁在规模上 亦突破了法国、日本的现有纪录。本文将较详细的介绍其有关 情况,以飨读者。 表1日本波形钢腹板桥 编号桥梁名施工方法构造形式桥长(m)跨径布置(m)竣工年份1矢作川桥(东)悬臂施工4跨预应力斜拉桥820.0 173.4+2×235.0+173.42005 2日见梦大桥悬臂施工4跨部分斜拉桥495.0 137.6+170.0+115.0+67.62003 3朝比奈川桥悬臂施工7跨预应力连续刚构670.7 81.2+150.4+91.2+73.2+94.7+ 104.8+73.2 2008 4宫家岛高架桥悬臂施工23跨预应力连续粱1432.0 51.2+7×53.0+54.0+85.0+53.0 +3×52.0+58.5+60.0+101.5 2007 5栗东桥悬臂施工4跨部分斜拉桥495.0 137.6+170.0+115.0+67.62008 6上伊佐布第三高架桥悬臂施工5跨预应力连续刚构449.0 53.0+105.0+136.0+99.0+53.02007 7谷津川桥悬臂施工5跨预应力连续粱383.5 43.8+91.0+135.0+74.0+37.32008 8中一色川桥(上)悬臂施工5跨预应力连续粱535.4 71.3+3×130.0+71.32007 9菱田川桥悬臂施工8跨预应力连续刚构688.0 64.9+3×105.0+124.0+75.0+ 54.0+52.9 2008 10入野高架桥支架施工10跨预应力连续粱679.0 56.7+3×58.0+80.0+124.0+80.0 +2×58.0+45.7 2007 11前川桥悬臂施工5跨预应力连续粱500.0 76.8+120.0+104.0+120.0+76.82008 12池山高架桥悬臂施工10跨预应力连续刚构941.0 46.5+104.0+114.0+99.0+4× 106.5+98.0+50.5 2006 13中一色川桥(下)悬臂施工6跨预应力连续粱574.3 62.8+3×112.0+110.5+61.32007 1.波形钢腹板预应力混凝土箱形梁桥结构特点与技术优点 顾名思义,波形钢腹板预应力混凝土箱形梁就 是用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板 作腹板的箱形梁。其显著特点是用10 mm左右厚的 钢板取代厚30~80 cm厚的混凝土腹板。鉴于顶底 板预应力束放置空间有限,导致体外索的应用则是 波形钢腹板预应力混凝土箱梁的第二个特点。两个 图1 鄄城桥主桥效果图 图2 波形钢腹板箱梁示意图

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