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毕业设计桥梁计算书

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'上承式简支公路钢桁架桥设计毕业论文二0一四年六月4 上承式简支公路钢桁架桥设计三跨上承式简支公路钢桁架桥设计专业:土木工程2班姓名:张思指导教师:杨岗教授交通物流工程学院4 上承式简支公路钢桁架桥设计摘要通过对设计要求的理解以及相关资料的查询,全面了解钢桁架桥的相关知识,并根据设计相关资料最终选定上承式简支钢桁架桥。设计的主要包括了根据相关地形条件进行了方案比选,确定方案后开始进行桥的设计,先进行主桁杆件的内力计算,其中包括考虑恒载和活载的主力、横向力、制动力等作用,接着进行杆件截面设计,主桁节点设计及检算,横纵梁的内力计算与强度验算,最后进行联结系的设计及检算。所有计算完成后还需要Midascivil建模,进行结构静力分析,结构变形检算。通过数据对比来确定设计是否符合先关要求。关键字:钢桥;设计;模拟AbstractByqueryingtheunderstandingofthedesignrequirementsandrelevantdata,acomprehensiveunderstandingoftherelevantknowledgeofthesteeltrussbridge,andthefinalselectionbasedondesign-relatedinformationontheOrderofsimplysupportedsteeltrussbridge.Designincludesaschemecomparisoncarriedoutinaccordancewiththerelevantterrainconditions,todeterminethedesignofthebridgebeganaftertheprogram,thefirstforthemaintrussrodinternalforcecalculation,includingthedeadloadandliveloadconsideringthemain,lateralforce,brakingforceandsoon,followedbytherodcross-sectiondesign,themaintrussnodedesignandcheckcalculation,calculationofinternalforcesandtransversestringerstrengthchecking,andfinallyjoinstheDepartmentofdesignandseizurecount.AfterthecompletionofallthecalculationsneededMidascivilmodeling,structuralstaticanalysis,structuraldeformationdetectioncount.Bycomparisonofthedatatodeterminewhetherthedesignmeetstherequirementsfirstoff.Keywords:steelbridge;design;simulation4 上承式简支公路钢桁架桥设计目录第1章绪论11.1我国钢桥的发展11.2钢桥的主要特点11.3钢桥的主要类型1第2章方案比选与桥型数据22.1设计基本资料22.2方案的比选22.3桥型数据(设计为主跨)4第三章主桁架内力计算53.1杆件内力分析的基本假定53.2次应力51、由于主桁弦杆变形所引起的平纵联赶件的内力;53.3主桁杆件内力计算63.4恒载假定63.5主桁杆件内力计算73.6横向附加力作用下主桁架杆件的内力计算123.6.1平纵联上的横向风力分布集度计算123.6.2上平纵联弦杆123.6.3下平纵联弦杆133.6.4桥门架效应产生的杆件内力计算143.7纵向制动力作用下主桁杆件的内力计算153.8内力组合及主桁杆件计算内力的确定16第4章主桁杆件的截面设计与验算194.1主桁杆件的截面形式与尺寸194.2主桁杆件截面设计与验算194.2.1下弦杆的设计194.2.2上弦杆的设计254.2.3腹杆设计324.2.4端斜杆的设计42第5章主桁节点的设计455.1节点设计的基本要求455.2节点设计步骤455.3主桁节点的设计原理455.4主桁节点设计计算465.4.1节点E5的设计465.4.2节点E3的设计515.4.3节点E1的设计535.4.4节点A3的设计555.4.5节点A1的设计57第6章纵、横梁的内力计算和强度检算596.1设计步骤596.2内力计算和强度检算604 上承式简支公路钢桁架桥设计6.2.1纵梁的设计计算60第7章联结系667.1平纵联667.2横向联结系及桥门架677.3制动联结系677.4上平纵联连接计算677.4.1上平纵联斜杆E1—EE2677.4.2上平纵联斜杆E3—EE4717.5下平纵联连接计算747.5.1下平纵联斜杆A1—AA2747.6制动联结系计算77第8章计算机建模分析验算788.1计算机导出模型788.2计算机检算分析788.3结构变形检算80结语81参考文献82致谢83附录中文翻译84附录3英文原文1044 上承式简支公路钢桁架桥设计第1章绪论1.1我国钢桥的发展我国钢桥的发展经历了四个阶段,每一个阶段都意味着巨大的进步,从小跨度到大跨度,从工艺简陋到追求艺术美观。可以说现阶段我国现代钢桥的技术水平已经属于国际先进水平(钢桥的设计理论、国产钢材、制造及其安装工艺、科研手段)。所以现阶段我国主要致力于理论与实际现结合,如可靠度理论。1.2钢桥的主要特点钢桥有如下特点:(1)跨越能力比较大。(2)方便运输。(3)最适合于工业化制造。(4)安装速度快。(5)易修复和更换。(6)钢材易腐蚀,所以保养费用比较高。1.3钢桥的主要类型(1)梁式体系按力学图式分为简支梁、连续梁、悬臂梁;按主梁的结构形式分有板梁桥、桁架桥、箱梁桥、结合梁桥。(2)拱式体系按力学图式分有推力拱和无推力拱;按拱肋的构造形式分有板式、桁式、箱式。(3)组合体系这类桥型包括吊桥和斜拉桥,都是利用高强度钢索来承重,吊桥的承重构件是高强度钢索,恒载轻,跨越能力大。斜拉桥的承重构件是斜拉索和梁,其钢梁可以是板式、桁式或箱式,恒载较轻,风动力性能较吊桥好,故发展很快。119 上承式简支公路钢桁架桥设计第2章方案比选与桥型数据2.1设计基本资料三跨上承式简支公路钢桁架桥为72m+96m+72m,采用无竖杆三角形桁式,桁高12.8m,节间长度为12m,主桁中心距均为12.80m。设计分为2组,每组1人。第1组:两边跨;第2组:中跨(本组设计中跨)。道路等级:城市次干路设计荷载:公路1级设计车道:双向两车道全桥长:8m12=96m,均采用无竖杆三角形桁架体系,节间长度12m,桁高12.8m,主桁中心距为12.8m。桥梁宽度:0.25m(栏杆)+2.00m(人行道)+7.50m(机动车道)+2.00m(人行道)+0.25m(栏杆)=12.00m设计车速:30km/h桥面纵坡:4.0%,按照主桥跨中对称布置桥面横坡:车行道2.0%双向坡,人行道1.5%反向坡通航要求:航道等级为5级,净高不小于5m,净宽不小于38m,最高通航水位3.75m,最低通航水位2.40m。设计水位:十年一遇洪水位2.14m(黄海高程,对应吴淞高程4.05m)地震烈度:抗震设防烈度为7度,设计地震基本加速度值为0.10g设计年限:桥梁设计基准期为100年2.2方案的比选钢桥的分类很多,在方案比选的过程中选择了如下三种桥型。方案一:刚架桥(如图2.1,图中单位为米)。119 上承式简支公路钢桁架桥设计图2.1v型刚架桥方案二:三跨拱桥(如图2.2,图中单位为米)。图2.2三跨涵拱桥方案三:三跨上承式简支钢桁架桥(如图2.3,图中单位为米)。图2.3三跨上承式简支钢桁架桥方案对比:刚架桥梁墩柱刚性连接,梁因墩柱的抗弯而卸载,整个体系是压弯结构,也是有推力结构。刚架桥的桥下净空比拱桥大,在同样净空要求下可修建较小的跨径。拱桥优点是:可实现的跨径大,通航和泻洪能力较强,坚固耐用,就地取材,节约材料,形式优美。缺点是:拱桥自重较大,对地基要求高,施工难度大,造价高;上承式钢桁架桥桥面系构造简单,施工方便,桥跨主要承重结构宽度可以做的小一些,因而节省墩台圬工,且桥上视野开阔。由于对于桥下净空没有严格限制所以这里采用上承式简支钢桁架桥。缺点是桥面到梁底的建筑高度教大。钢桁架梁桥:(1)便于采用伸臂法架设钢桥(2)具有较大的竖向刚度和横向刚度。经济适用,简洁朴素,采用悬臂施工法,施工工艺比较简单,特征是水平方向单维突出,坦平箭直,充分显示了刚性。119 上承式简支公路钢桁架桥设计2.3桥型数据(设计为主跨)边跨计算跨径96m,分为8节,每节12m,主桁12.8m,高跨比15.625,主桁中心距为12.80m,宽跨比15.625,如图2.4(图中单位为米)。图2.4主跨上平纵联的数据如图2.6(图中单位为米)。图2.6上平纵联下平纵联的数据如图2.5(图中单位为米)。图2.5下平纵联桥门架的数据如图2.7(图中单位为米)。119 上承式简支公路钢桁架桥设计图2.7桥门架第三章主桁架内力计算3.1杆件内力分析的基本假定1、桥跨结构本来是一个空间结构,各杆件之间的相互连接是刚性连接。计算时将桥跨结构分成若干个平面结构:纵梁、横梁、主桁、平纵联、横向联结系、桥门架等,然后按承受各自平面上的荷载来计算杆件内力。2、将平面内各杆件轴线所形成的几何图形作为该桁架的计算图式,并假定桁架各节点均为铰接。3、当同一杆件是两个平面结构所共同时,例如弦杆,它既是主桁平面内的弦杆,又是平纵联桁架片面内的弦杆。计算时应先将它在各个平面桁架内的内力求出,然后相加,以其代数和作为它的计算内力。3.2次应力实际上的桥跨结构是具有刚性连接的空间结构,按上述假定所算出来的内力必然产生一定的误差,当误差较大时,应进行必要的教正。由于桥跨的空间作用和节点的刚性连接所引起的对杆件内力的影响,主要表现在下列几个方面:1、由于主桁弦杆变形所引起的平纵联赶件的内力;2、桥面系的纵、横梁和主桁弦杆的共同作用。在竖向荷载作用下,下弦杆将伸长,这时,连接到下弦杆各节点的横梁将随着节点的移动而移动,但却受到纵梁的牵制。因此,纵梁将因横梁的移动受到拉力,横梁则因纵梁的牵制而引起水平弯曲,弦杆的变形也将因而减小。这种共同作用通常应在计算中加以考虑,但若纵梁的连续长度不超过,可不检算桥面系与主桁的共同作用。119 上承式简支公路钢桁架桥设计3、由横梁主桁竖杆和横向联结系的楣部杆件所构成的横向框架。当横梁在竖向荷载作用下梁端发生转动时,竖杆的上端和下端均将产生力矩。在设计竖杆时,要考虑此力矩的影响。4、主桁各杆件是用许多高强度螺栓紧固在节点板上,形成刚性的连接,杆端不能自由转动。因此,当主桁在荷载作用下发生变形而节点转动时,连接在同一节点的各杆件之间的夹角不能变化,迫使杆件发生弯曲,因而在主桁杆件内产生附加的应力(或称“次应力”)。《桥规》规定,若杆件高度与其长度之比在连续横梁中不超过时,简支桁梁不超过时,可不考虑因节点刚性所产生的次应力,故在杆件设计需控制这一比值。3.3主桁杆件内力计算主桁架采用无竖杆的三角形腹杆体系,节间长度12m,主桁架高度12.8m,高跨比为1/7.5。两片主桁架中心距为12.8m,宽跨比1/7.5,桥面实际可用宽度为12m。根据规范规定:公路一级车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5kN/m;集中荷载标准值为pk:桥涵计算跨径等于或大于50m时,360kN/m;计算剪力效应时,上述荷载标准值应乘以1.2的系数。公路桥梁设置人行道时,应同时计入人群荷载。桥梁计算跨径小于或等于50m时,人群荷载标准值为3.0kN/m由于本世纪计算跨径为96m,用线性内插法可知,计算人群荷载标准值为2.77kN/m3.4恒载假定假设每片桁架重10.5kN/m,桥面重9kN/m,所以每片主桁架所承受恒载集度为P=10.5+4.5=15kN/m活载计算在偏载最不利的情况下,按照杠杆原理算出汽车和人群荷载的横向分布系数和。由于,所以可以按照偏心压力法求横向分布系数,求得:=0.66,=0.47119 上承式简支公路钢桁架桥设计3.5主桁杆件内力计算上弦杆E1E2:绘制上弦杆E1E2影响线(如图3.1,单位为米):图3.1上弦杆E1E2的影响线y=-0.41影响线面积:Ω=0.5yL=0.5×(-0.41)×96=-19.68恒载内力:Np=pΩ=13×(-19.68)=-255.84kN冲击系数:活载内力:均布荷载:=1.112×1.0×0.66×10.5×(-19.68)=-151.56kN集中荷载:Npk=(1+μ)ξmqpky=1.112×1.0×0.66×360×(-0.41)=-108.37kN人群荷载:Nrk=qrmrΩ=2.77×0.47×(-19.68)=-25.52kN所以Nk=Nqk+Npk+Nrk=(-151.56)+(-108.37)+(-25.52)=-285.55kNz总内力:N1=Np+Nk=(-255.84)+(-285.55)=-541.39kN计算疲劳时,应采用动力运营系数,且不考虑活载发展均衡系数(公路桥梁中大跨度者才会考虑到活载发展均衡系数),计算疲劳时的最大内力为:119 上承式简支公路钢桁架桥设计端斜杆A1E1:端斜杆A1E1的影响线因为影响只有负面积,所以不必考虑正面积。影响线最大纵距:y=-0.96影响线面积:Ω=0.5×96×(-0.96)=-46.08恒载内力:Np=pΩ=14×(-46.08)=-645.12kN冲击系数:1+μ=1+15/(37.5+L)=1+15/(37.5+96)=1.112活载内力:均布荷载:Nqk=(1+μ)ξmqqkΩ=1.112×1.0×0.66×10.5×(-46.08)=-351.69kN集中荷载:Npk=(1+μ)ξmqpky=1.112×1.0×0.66×360×(-0.96)=-334.94kN人群荷载:Nrk=qrmrΩ=2.89×0.47×(-46.08)=-60.86kN总内力:NI=Nqk+Npk+Nrk+Np=-645.12-351.69-334.94-60.86=-1393.32kN计算疲劳时,应采用动力运营系数,且不考虑活载发展均衡系数(公路桥梁中大跨度者才会考虑到活载发展均衡系数),计算疲劳时的最大内力为:119 上承式简支公路钢桁架桥设计斜杆A2E2:斜杆A2E2的影响线由于影响线有正面积有负面积,要分别计算。正影响线最大纵距:yˊ=0.14正影响线面积:Ωˊ=0.5×13.73×0.14=0.96负影响线最大纵距:y=-0.83负影响线面积:Ω=0.5×(-0.83)×82.27=-34.14面积之和:ΣΩ=Ωˊ+Ω=-34.14+0.96=-33.18恒载内力:Np=pΣΩ=14×(-33.18)=-464.52kN活载内力按正负分别计算:正的部分:动力系数:1+μˊ=1+15/(37.5+Lˊ)=1+15/(37.5+13.73)=1.29均布荷载:Nqkˊ=(1+μˊ)ξmqqkΩˊ=1.29×1.0×0.66×10.5×0.96=9.22kN集中荷载:Npkˊ=(1+μˊ)ξmqpkyˊ=1.29×1.0×0.66×360×0.14=61.73kN人群荷载:Nrkˊ=qrmrΩˊ=2.77×0.47×0.96=1.25kN119 上承式简支公路钢桁架桥设计负的部分总内力:N1=Nqkˊ+Npkˊ+Nrkˊ+Np=9.22+61.73+1.25-464.52=-392.32kN计算疲劳时,应采用动力运营系数,且不考虑活载发展均衡系数(公路桥梁中大跨度者才会考虑到活载发展均衡系数),计算疲劳时的最大内力为:负的部分:动力系数:1+μ=1+15/(37.5+L)=1+15/(37.5+82.27)=1.125均布荷载:Nqk=(1+μ)ξmqqkΩ=1.125×1.0×0.66×10.5×(-34.14)=-265.16kN集中荷载:Npk=(1+μ)ξmqpky=1.125×1.0×0.66×360×(-0.83)=-321.86kN人群荷载:Nrk=qrmrΩ=2.77×0.47×(-34.14)=-44.45kN正的部分总内力:N1=Nqk+Npk+Nrk+Np=-265.16-321.86-44.45-464.52=-1095.43kN计算疲劳时,应采用动力运营系数,且不考虑活载发展均衡系数(公路桥梁中大跨度者才会考虑到活载发展均衡系数),计算疲劳时的最大内力为:下弦杆A1A2:119 上承式简支公路钢桁架桥设计A1A2影响线影响线的最大纵距:y=0.82影响线面积:Ω=0.5yL=0.5×(0.82)×96=39.36恒载内力:Np=pΩ=(39.36)×14=551.04kN冲击系数:1+μ=1+15/(37.5+L)=1+15/(37.5+96)=1.112活载内力:均布荷载:Nqk=(1+μ)ξmqqkΩ=1.112×1.0×0.66×10.5×(39.36)=303.31kN集中荷载:Npk=(1+μ)ξmqpky=1.112×1.0×0.66×360×(0.82)=215.55kN人群荷载:Nrk=qrmrΩ=2.77×0.47×(39.36)=51.34kN所以Nk=Nqk+Npk+Nrk=303.31+215.55+51.34=573.10kN总内力:N1=Np+Nk=573.10+551.04=1121.14kN计算疲劳时,应采用动力运营系数,且不考虑活载发展均衡系数(公路桥梁中大跨度者才会考虑到活载发展均衡系数),计算疲劳时的最大内力为:119 上承式简支公路钢桁架桥设计3.6横向附加力作用下主桁架杆件的内力计算3.6.1平纵联上的横向风力分布集度计算对于公路桥,作用在上、下平纵联上的横向附加力只有横向风力,他们的分布集度是:作用在上平纵联上的横向风力分布集度:W上=0.5K3h3W=作用在下平纵联上的横向风力分布集度:W下=[K1h1+h2+0.5K3h3]W=(0.31.2+0.3+0.50.212.8)1250=2.425kN/m其中:W-风荷强度h1-栏杆高度h2-高出桁架弦杆部分的桥面系高度h3-主桁架高度K1-栏杆迎风面积系数K3-主桁架迎风面积系数对上平纵联取进行计算,对下平纵联取进行计算。且平纵联弦杆内力计算采用影响限面积法计算。3.6.2上平纵联弦杆上弦杆E1E2的影响线:上弦杆E1E2的影响线119 上承式简支公路钢桁架桥设计如图所示,对O点的力矩影响线纵距为:y=m影响线面积:ΩM=0.5yl=0.5m弦杆内力为:N’W=kN。同理可求的:上弦杆E2E3,E3E4,E4E5的弦杆内力依次为:3.6.3下平纵联弦杆下弦杆A1A2影响线:下弦杆A1A2影响线下平纵联弦杆A1A2,对O点的力矩影响线纵距为:y=m影响限面积:ΩM=0.5yl=0.5弦杆内力为:N’W=kN119 上承式简支公路钢桁架桥设计同理可求得:下平纵联弦杆A2A3,A3A4,A4A4,的内力依次为:74.55kN,100.8kN,110.25kN。3.6.4桥门架效应产生的杆件内力计算将桥门架看成平面钢架,其腿杆(主桁端斜杆)下端可假定嵌固在下弦端节点上。作用在桥门架上的水平力为:Hw=0.5w上l=0.5腿杆的反弯点位置:L=m这里取c=9.14m,l=14.14m腿杆的水平反力H和竖直反力V分别为:H=HW/2=kNkN水平反力H使端斜杆产生附加弯矩:MFkNMK=kN其中h1=1.29m,为桥面系横梁的高度。竖直反力V使下弦杆E1E2产生附加力:Nw“=Vcosθ=kN119 上承式简支公路钢桁架桥设计3.7纵向制动力作用下主桁杆件的内力计算制动力通过桥面系纵梁、制动撑架、下平纵联传到主桁节点上,使主桁下弦杆产生附加内力。制动力T的大小按布满全跨静活载的10%或7%(与离心力或冲击力同时计算)计算。静活载按最不利布置情况布置,根据结构力学方法,当三角形影响线顶点左边的活载之和Ra与顶点右边的活载之和Rb满足下式时,即为产生最大内力的活载位置。由知:E3E4杆产生最大活载内力的位置为:解得x=0.77故桥上活载总重=5x220+92x30+80x(10+0.77)=4721.6KN制动力T=4721.6X7%=330.51kN。制动力T作用下,弦杆E3E4的内力为NT=T/2=330.51/2=165.3kN正负号表示由于车辆在桥上行驶的方向不同,制动力或牵引力产生的内力或为拉力或为压力。其余弦杆的制动内力可按同样的方法求得,依次为:E1E2=103.4kN,E2E3=162.7kN,E4E5=198.2kN,A1A2=,A2A3=94.8kN,A3A4=122.4kN,A4A5,=130.2kN。119 上承式简支公路钢桁架桥设计3.8内力组合及主桁杆件计算内力的确定对主桁杆件各种荷载下的内力由不同的组合,主桁杆件的内力组合通常有三种形式:(1)主力单独作用:内力为,设计容许应力为[];(2)主力+横向附加力:,设计容许应力为1.20[];(3)主力+纵向制动力:,设计容许应力为1.25[]上弦杆E1E2:主力+附加力:(主力控制)主力+制动力:(主力控制)上弦杆E2E3:主力+附加力:(主力控制)主力+制动力:主力控制)上弦杆E3E4:主力+附加力:(主力控制)主力+制动力:119 上承式简支公路钢桁架桥设计(主力控制)上弦杆E4E5:主力+附加力:(主力控制)主力+制动力:(主力控制)下弦杆A1A2:主力+附加力:(主力控制)下弦杆A2A3:主力+附加力:(主力控制)下弦杆A3A4:主力+附加力:(主力控制)下弦杆A4A5:主力+附加力:(主力控制)斜杆A1E1:主力+附加力:119 上承式简支公路钢桁架桥设计(主力控制)同理可以求得,其余杆件内力组合计算结果均以主力控制。其余各杆内力如下表:图表1:杆件加载长度L(m)恒载内力(m)静活载内力Nk(kN)动力系数1+µ动力运营系数1+µfNI或计算内力(kN)疲劳内力(kN)E1E296-275.52-285.451.1121.13-541.39-545.50E2E396-745.08-750.931.1121.13-1501.32-1507.14E3E496-987.84-990.81.1121.13-1973.14-1993.20E4E596-1337.28-13341.1121.13-2671.38-2693.36A1E196-552.96-662.241.1121.13-1418.40-1449.41E2A196645.12662.241.1121.131313.601317.32A2E213.73-464.5247.731.291.41-416.78-412.46-629.471.1251.15-1093.99-1103.40E3A282.27464.52629.471.1251.151093.991103.40119 上承式简支公路钢桁架桥设计-47.731.291.41416.78412.46A3E313.73-277.3466.961.231.26-210.38-208.73-301.541.141.26-578.88-583.34E4A382.27277.34301.541.141.16578.88583.34-66.961.231.26210.38208.73A4E425.12-93.24192.611.191.2299.39103.34-286.911.1621.18-380.15-384.33E5A470.8893.24286.911.1621.18380.15384.33-192.611.191.22-99.39-103.34A1A296551.04570.21.1121.131121.141123.34A2A396984.081114.571.1121.132112.242114.36A3A4961182.721220.011.1121.132402.732423.30A4A4961263.361308.631.1121.132571.992591.27图表2:杆件风力所生内力(kN)桥门架效应所生内力(kN)制动力所生内力(kN)E151.1422.53103.40119 上承式简支公路钢桁架桥设计E2E2E3132.340162.70E3E4187.560192.40E4E5214.340198.20A1A229.4326.4586.20A2A374.55094.80A3A4100.80122.40A4A4110.250130.20第4章主桁杆件的截面设计与验算4.1主桁杆件的截面形式与尺寸一般情况下主桁主要有两类组成,包括H形截面和箱形截面。两截面各有优缺点,根据设计是杆件长短以及荷载大小选择了H形截面。4.2主桁杆件截面设计与验算4.2.1下弦杆的设计下弦杆A1A2的设计设计资料:设计最大内力:1121.14kN,设计疲劳内力:Nmax=1123.34kN,Nmin=551.04kN;杆件几何长度:12m,材料Q345qD,即16Mn。该杆件是端下弦杆,除了设计内力外,还要受到由于制动力产生的附加弯矩作用,故先按疲劳强度设计截面,再按拉弯构件进行强度检算。119 上承式简支公路钢桁架桥设计1)计算所需的净截面面积。查表疲劳容许应力幅[Δσ]=130.7MPa,取γ=1.0,根据疲劳强度条件,所需的净截面面积为:=4378.73(mm2)2)选取截面形式为H形,截面组成为:下弦杆A1A2的截面形式竖板:2—460mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:惯性矩:回转半径:计算弯曲应力时还需要截面净惯性矩,栓孔所占面积对轴的惯性矩为:119 上承式简支公路钢桁架桥设计则截面对y–y轴的净惯性矩为:(3)进行强度和刚度检验。已经求得制动力对下弦杆A1A2所产生的内力NT=86.2kN由于制动力对固定支座铰中心有一偏心距h=0.37m,故产生附加弯矩M=0.5Th=86.2×0.37=15.95kN.m,该附加弯矩对下弦杆A1A2的分配弯矩为:=4.97kN•m=40.03MPa<1.25×200MPa(符合)刚度检算:=12000/201.13=54.75<[λ]=100=12000/112.43=98.05<[λ]=100(符合)下弦杆A2A3的设计设计资料:设计最大内力:2112.36kN,设计疲劳内力:,;杆件几何长度:12m,材料Q345qD。下弦杆都是受拉杆件,内力较大且反复变化,一般由疲劳强度控制设计。(1)计算所需的净截面面积。查表疲劳容许应力幅,取,根据疲劳强度条件,所需的净截面面积为:=8647.90(mm2)(2)选取截面形式为H形,截面组成为:119 上承式简支公路钢桁架桥设计下弦杆A2A3的截面形式竖板:2—460mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:截面提供的惯性矩:回转半径:(3)进行强度和刚度检验。强度检验:(符合)由于实际净截面面积大于所需净截面面积,疲劳强度自动满足,故不必再检算。刚度检算:=12000/201.13=54.75<[λ]=100119 上承式简支公路钢桁架桥设计=12000/112.43=98.05<[λ]=100(符合)下弦杆A3A4的设计设计最大内力:2402.73kN,设计疲劳内力:,;:12m,材料Q345qD。(1)计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅,取,根据公式,计算出:=9491.81(mm2)(2)选取截面形式为H形,截面组成为(如图4.3).:图4.3下弦杆A3A4的截面形式竖板:2—460mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:截面提供的惯性矩:119 上承式简支公路钢桁架桥设计回转半径:(3)进行强度和刚度检验。强度检验:(符合)由于实际净截面面积大于所需净截面面积,疲劳强度自动满足,故不必再检算。刚度检算:=12000/201.13=54.75<[λ]=100=12000/112.43=98.05<[λ]=100(符合)下弦杆A4A5的设计设计最大内力:2571.99kN,设计疲劳内力:,;:12m,材料Q345qD。下弦杆都是受拉杆件,内力较大且反复变化,一般由疲劳强度控制设计。(1)计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅,取,根据公式,计算出:=10159.98(mm2)(2)选取截面形式为H形,截面组成为:下弦杆A4A5的截面形式119 上承式简支公路钢桁架桥设计竖板:2—460mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:截面提供的惯性矩:回转半径:(3)进行强度和刚度检验。强度检验:(符合)由于实际净截面面积大于所需净截面面积,疲劳强度自动满足,故不必再检算。刚度检算:=12000/201.13=54.75<[λ]=100=12000/112.43=98.05<[λ]=100(符合)4.2.2上弦杆的设计上弦杆计算稳定需用到:整体稳定:119 上承式简支公路钢桁架桥设计局部稳定:刚度验算公式:上弦杆E1E2的设计设计资料:设计最大内力:–541.39kN,杆件几何长度:12m,材料Q345qD。上弦杆是受压杆件,由整体稳定控制设计。(1)选取H形截面,并假定杆件的长细比,查表求得整体稳定容许应力折减系数,则所需的毛截面面积为:(2)选配截面尺寸,截面组成为:上弦杆E1E2的截面形式竖板:2—460mm×20mm;水平板:1—420mm×12mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:(符合)119 上承式简支公路钢桁架桥设计截面提供的惯性矩:回转半径:(3)整体稳定检算。杆件计算长度,长细比:由查表知,则(符合)(4)局部稳定检算。《桥规》规定:当长细比时,竖板:(符合)水平板:(符合)(5)刚度检算。长细比(符合)上弦杆E2E3的设计设计资料:设计最大内力:–1501.32kN,:12m,材料Q345qD。上弦杆是受压杆件,由整体稳定控制设计。(1)选取H形截面,假设,查表得出,根据公式计算出:(2)选配截面尺寸,截面组成为:119 上承式简支公路钢桁架桥设计上弦杆E2E3的截面形式竖板:2—460mm×20mm;水平板:1—420mm×12mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:(符合)截面提供的惯性矩:回转半径:(3)整体稳定检算。杆件计算长度,长细比:由查表知,则119 上承式简支公路钢桁架桥设计(符合)(4)局部稳定检算。《桥规》规定:当长细比时,竖板:(符合)水平板:(符合)(5)刚度检算。长细比(符合)上弦杆E3E4的设计设计最大内力:–1973.14kN,:12m,材料Q345qD。(1)选取H形截面,假设,查表得出,根据公式计算出:(2)选取H形截面,各部尺寸为:上弦杆E3E4的截面形式竖板:2—460mm×20mm;水平板:1—420mm×12mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:119 上承式简支公路钢桁架桥设计(符合)截面提供的惯性矩:回转半径:(3)整体稳定检算。杆件计算长度,长细比:由查表知,则(符合)(4)局部稳定检算。《桥规》规定:当长细比时,竖板:(符合)水平板:(符合)(5)刚度检算。长细比(符合)上弦杆E4E5的设计设计资料:设计最大内力:–2671.38kN,:12m,材料Q345qD。上弦杆是受压杆件,由整体稳定控制设计。(1)选取H形截面,假设,查表得出,根据公式计算出:(2)选取H形截面,各部尺寸为:119 上承式简支公路钢桁架桥设计上弦杆E4E5的截面形式竖板:2—460mm×20mm;水平板:1—420mm×12mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:(符合)截面提供的惯性矩:回转半径:(3)整体稳定检算。杆件计算长度,长细比:由查表知,则(符合)119 上承式简支公路钢桁架桥设计(4)局部稳定检算。《桥规》规定:当长细比时,竖板:(符合)水平板:(符合)(5)刚度检算。长细比(符合)4.2.3腹杆设计腹杆包括斜杆和竖杆在竖向荷载作用下,仅承受拉力或承受压力的斜杆,截面设计方法与轴心受拉或轴心受压杆件相同。承受异号反复应力的斜杆,除静力强度、稳定性及刚度外,还应验算疲劳强度。斜杆A4E5的设计设计最大内力:-380.15kN,99.39kN,设计疲劳内力:,;:14.14m,材料Q345qD。(1)计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅,取,根据公式,计算出:=3731.22(mm2)(2)选取截面形式为H形,截面组成为:斜杆A4E5的设计竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;119 上承式简支公路钢桁架桥设计每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:栓孔削弱的面积:ΔA=8×23×12=2208mm2净截面面积:截面提供的惯性矩:Ix=5.9893×108mm4,Iy=1.7037×108mm4回转半径:(3)刚度检算。杆件计算长度:长细比:(符合)(4)整体稳定性检算。由查表知,则(符合)(5)强度检算。(符合)斜杆A4E4的设计设计最大内力:–99.39kN,380.15kN,设计疲劳内力,,;:14.14m,材料Q345qD。该斜杆是受拉兼受压杆件,由疲劳强度控制设计。119 上承式简支公路钢桁架桥设计(1)计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅,取,根据公式,计算出:=3731.22(mm2)(2)选取H形截面,各部尺寸为:斜杆A4E4的设计竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:截面提供的惯性矩:回转半径:(3)刚度检算。杆件计算长度:119 上承式简支公路钢桁架桥设计长细比:(符合)(4)整体稳定性检算。由查表知,则(符合)(5)强度检算。(符合)斜杆A3E4的设计设计最大内力:210.78kN,510.88kN,设计疲劳内力:,;:14.14m,材料Q345qD。(1)计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅,取,根据公式,计算出:=2866.18(mm2)(2)选取H形截面,各部尺寸为:斜杆A3E4的设计竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;119 上承式简支公路钢桁架桥设计每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:截面提供的惯性矩:回转半径:(3)刚度检算。杆件计算长度:长细比:(符合)(4)强度检算。(符合)斜杆A3E3的设计设计最大内力:–210.38kN,–578.88kN,设计疲劳内力:,,:14.14m,材料Q345qD。(1)计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅,取,根据公式,计算出:=2866.18(mm2)119 上承式简支公路钢桁架桥设计(2)选取H形截面,各部尺寸为(如图4.12):图4.12斜杆A3E3的设计竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;毛截面面积:栓孔削弱的面积:净截面面积:惯性矩:回转半径:(3)刚度检算:长细比:119 上承式简支公路钢桁架桥设计(符合)(4)整体稳定性检算。由查表知,则(符合)(5)强度检算:(符合)斜杆A2E3的设计设计最大内力:1093.99kN,416.78kN,设计疲劳内力:,;:14.14m,材料Q345qD。(1)计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅,取,根据公式,计算出:=5286.46(mm2)(2)选取H形截面,各部尺寸为:斜杆A2E3的设计竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;提供毛截面面积:Am=14920mm2栓孔削弱的面积:119 上承式简支公路钢桁架桥设计净截面面积:截面提供的惯性矩:回转半径:(3)刚度检算。杆件计算长度:长细比:(符合)(4)强度检算。(符合)斜杆A2E2的设计设计最大内力:–416.78kN,–1093.99kN,设计疲劳内力:,;:14.14m,材料Q345qD。(1)计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅,取,根据公式,计算出:=5286.46(mm2)(2)选取截面形式为H形,截面组成:119 上承式简支公路钢桁架桥设计斜杆A2E2的设计竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;毛截面面积:Am=14920mm2栓孔削弱的面积:净截面面积:惯性矩:回转半径:(3)刚度检算:长细比:(符合)(4)整体稳定性检算。由查表知,则(符合)(5)强度检算:119 上承式简支公路钢桁架桥设计(符合)斜杆A1E2的设计设计最大内力:1313.60kN,设计疲劳内力:,;杆件几何长度:14.14m,材料Q345qD。(1)计算所需的净截面面积。查各种构件及连接的疲劳容许应力幅表得疲劳容许应力幅,取,根据公式,计算出:=5143.08(mm2)(2)选取截面形式为H形,截面组成:斜杆A1E2的设计竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;毛截面面积:Am=14920mm2栓孔削弱的面积:净截面面积:惯性矩:119 上承式简支公路钢桁架桥设计回转半径:(3)强度检算:强度检验:(符合)(4)刚度检算:长细比:(符合)4.2.4端斜杆的设计端斜杆A1E1的设计设计最大内力:,设计疲劳内力:,;杆件几何长度:14.14,材料Q345qD。(1)选取H形截面,假设,查中心受压杆件轴向容许应力这件系数表求得整体稳定容许应力折减系数,根据公式计算出:(2)选取H形截面,各部尺寸为:119 上承式简支公路钢桁架桥设计端斜杆A1E1的截面形式竖板:2—600mm×20mm;水平板:1—420mm×12mm;每侧布置4排栓孔,孔径d=23mm;毛截面面积:惯性矩:回转半径:杆件计算长度:长细比:(3)整体稳定检算。检算公式:由查表得119 上承式简支公路钢桁架桥设计换算长细比:,查表得:。。因为所以这样:(4)强度检算:①主力+风力:杆端连接处截面受压翼缘的应力:②主力+制动力:制动力引起的附加弯矩对端斜杆的分配弯矩为:=kN•mMPa<1.25×200MPa(符合)(5)局部稳定检算。竖板:(符合)(6)刚度检算:长细比(符合)119 上承式简支公路钢桁架桥设计第5章主桁节点的设计5.1节点设计的基本要求主桁节点既是主桁杆件交汇的地方,也是纵横联杆件及横梁连接于主桁的地方。它是连接位于主桁、纵联、横联三个正交平面内的杆件。在节点处各杆件均与相应节点板相连接,连接方法可以采用搭接、平接或焊接等。节点的设计要考虑受力、制造和安装等方面的一些要求。具体要求如下:各杆件截面重心线应尽量在节点处交于一点,杆端连接螺栓群的合力线也应尽量与杆件截面重心线重合。所有杆件应尽量深入节点,使节点板尺寸应尽量小,节点构造应紧凑刚劲,以降低节点刚性次应力和增加节点板外刚度。杆端和节点板上连接螺栓孔的位置应按工厂机器样板布置。螺栓群各栓孔之间的距离、栓孔与杆件边缘的距离均应符合螺栓布置的有关要求。弦杆在节点中心中断时,在弦杆内侧应设拼接板。应避免不同平面内栓钉钉头发生冲突,所有工地安装螺栓的位置均应考虑施工时螺栓扳手工作的空间。立柱与上弦杆的连接要考虑拼装吊机在工作时的荷载,端节点的构造要考虑悬臂拼装和连续拖拉多孔钢横梁时相邻两孔钢横梁之间临时连接杆件的设置。节点内不得有积水、积尘的死角及难于油漆和检查的地方。5.2节点设计步骤(1)计算杆件在节点板上所需的连接螺栓数。(2)进行弦杆的拼接计算,确定拼接板尺寸和连接螺栓数。(3)按照结构计算图示画出交汇于节点的各杆件的截面重心轴线,这些轴线应交汇于一点。(4)根据杆件的截面高度依次画出弦杆、竖杆及斜杆的外轮廓。相邻杆件边缘间要留有一定的空隙以保证裁切时出现正公差时二者不致相碰。(5)按照节点的标准栓线网络布置各杆件在节点板上的连接螺栓数。5.3主桁节点的设计原理计算连接高强螺栓数量时,采用等强度法,应按以下公式进行计算:119 上承式简支公路钢桁架桥设计连接螺栓数n=腹杆的承载能力计算:1、拉杆①分别计算1.1N和;②腹杆的承载能力为两个中较大的,即:2、压杆①同号应力循环②异号反复应力,以压为主I分别计算和II腹杆的承载能力为两个中较大的,即:一个高强螺栓的容许承载能力的计算:5.4主桁节点设计计算5.4.1节点E5的设计1)斜杆杆端连接的计算A4E5的计算内力Nmax=384.33kN,Nmin=–103.34kN竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;A4’E5的计算内力Nmax=384.33kN,Nmin=–103.34kN竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;高强螺栓用φ20,栓孔φ22。2)斜杆A4E5杆端连接的螺栓数Amφ1[σ]=14920×0.422×0.2=1259.25119 上承式简支公路钢桁架桥设计0.75Aj[σ]=0.75×127.12×102×200×10-3=1906.8kN[N]=min(Amφ1[σ],0.75Aj[σ])=1259.25kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=1259.25/53=23.76根据要求,使用24个3)斜杆A4’E5杆端连接的螺栓数Amφ1[σ]=14920×0.422×0.2=1259.250.75Aj[σ]=0.75×127.12×102×200×10-3=1906.8kN[N]=min(Amφ1[σ],0.75Aj[σ])=1259.25kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=1259.25/53=23.76根据要求,使用24个4)弦杆对接拼接设计E4E5的计算内力2671.38kN杆件截面:竖板:2—460mm×14mm;水平板:1—432mm×12mm;E5E4’的计算内力2671.38kN杆件截面:竖板:2—460mm×14mm;水平板:1—432mm×12mm5)检验拼接板由于下弦杆为受拉杆件,拼接板的净面积Ajˊ≥1.1被拼接板的弦杆净面积Aj被拼接的弦杆按承载能力较大的杆件E5E4计算如图7.1119 上承式简支公路钢桁架桥设计图5.1取杆件E4E5截面的一半计算Aj=149.92÷2=74.96cm21.1Aj=1.1×74.96=82.456cm2一块节点板提供提供的净面积为(500×12–4×23×12)×10-2=48.96cm2拼接板需提供净面积=82.456–48.96=33.496cm2采用四块拼接板200×12两块拼接板提供的净面积为Ajˊ=2×(200×12–2×23×12)×10-2=36.96cm2>33.496cm2计算节点板的承载能力:[N]=Ajˊ[σ]=4896×0.2=979.2kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=979.2/53=18.48按要求需要使用20个内拼接板计算拼接板的承载能力:[N]=Ajˊ[σ]=3696×0.2=739.2kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=739.2/53=13.94119 上承式简支公路钢桁架桥设计按要求需要使用16个6)检算主力作用下节点中心处节点板竖向截面上的法向应力节点板为2030×12×2100节点板高2030mm图5.2内力合成法向力N=1777.54kN求截面中性轴的位置yo值y1=10cmy2=46–10=36cmy3=203/2=101.5cmA1=2×1.2×20=48cm2A2=2×1.2×20=48cm2A3=2×1.2×203=487.2cm2求得y0=(A1y1+A2y2+A3y3)/(A1+A2+A3)=88.6cm开始检算法向应力下缘σ=N/Aj+eNy1/Ij上缘σ=N/Aj–eNy2/Ij其中求出Aj=461.76cm2Ij=230×104cm4e=65.6cm下缘y1=88.6cm上缘y2=203–88.6=114.4cm将数据代入法向应力检算公式下缘σ=0.1MPa<200MPa上缘σ=76.97MPa<200MPa7)检算主力作用下腹杆与弦杆之间的节点板水平截面上的剪应力由于结构对称将不产生水平剪应力所以此处不考虑剪应力8)撕裂验算:119 上承式简支公路钢桁架桥设计`图5.3受拉斜杆的承载能力384.331-2长度=21.2cm,2-3长度=34cm,2-5长度=45cm,3-6长度=45cm,3-4长度=40cm,拴孔为,节点板厚12mm。验算节点板截面1-2-3-4、5-2-3-6,、1-2-3-6三个截面的抗撕裂强度。各截面的的撕裂强度如下:1-2截面为:2-3截面为:3-4截面为:2-5截面为:3-6截面为:1-2-3-4截面抗撕裂强度=5-2-3-6截面抗撕裂强度=1-2-3-6截面抗撕裂强度=上述三个截面的抗裂强度均大于。故三个截面的抗撕裂强度已足够。119 上承式简支公路钢桁架桥设计5.4.2节点E3的设计(1)斜杆杆端连接的计算A3E4的计算内力1)斜杆杆端连接的计算A3E3的计算内力Nmax=–583.34kN,Nmin=–277.34kN竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;A2E3的计算内力Nmax=1103.4kN,Nmin=464.52kN竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;高强螺栓用φ20,栓孔φ22。2)斜杆A3E3杆(受压)端连接的螺栓数Amφ1[σ]=14920×0.422×200=1259.25kN0.75Aj[σ]=0.75×127.12×102×200×10-3=1906.8kN[N]=min(Amφ1[σ],0.75Aj[σ])=1259.25kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=1259.25/53=23.76根据要求,使用24个3)斜杆A2E3杆(受拉)端连接的螺栓数1.1N=1.1×1103.4=1213.74kN0.75Aj[σ]=0.75×127.12×102×200×10-3=1906.8kN[N]=max(1.1N,0.75Aj[σ])=1906.8kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=1906.8/53=35.97根据要求,使用36个4)弦杆对接拼接设计E3E4的计算内力1973.14kN杆件截面:竖板:2—460mm×14mm;119 上承式简支公路钢桁架桥设计水平板:1—432mm×12mm;E2E3的计算内力1501.32kN杆件截面:竖板:2—460mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm5)检验拼接板由于下弦杆为受拉杆件,拼接板的净面积Ajˊ≥1.1被拼接板的弦杆净面积Aj被拼接的弦杆按承载能力较大的杆件E3E4计算图5.4取杆件E3E4截面的一半计算Aj=149.92÷2=74.96cm21.1Aj=1.1×74.96=82.456cm2一块节点板提供提供的净面积为(500×12–4×23×12)×10-2=48.96cm2拼接板需提供净面积=82.456–48.96=33.496cm2采用四块拼接板200×12两块拼接板提供的净面积为Ajˊ=2×(200×12–2×23×12)×10-2=36.96cm2>33.496cm2计算节点板的承载能力:[N]=Ajˊ[σ]=4896×0.2=979.2kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=979.2/53=18.48按要求需要使用20个内拼接板119 上承式简支公路钢桁架桥设计计算拼接板的承载能力:[N]=Ajˊ[σ]=3696×0.2=739.2kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=739.2/53=13.94按要求需要使用16个同7.5.1一样的检验方法知检算满足。撕裂验算同上满足要求。5.4.3节点E1的设计1)斜杆杆端连接的计算A1E1的计算内力Nmax=–1449.41kN竖板:2—600mm×20mm;水平板:1—420mm×12mm;高强螺栓用φ20,栓孔φ22。2)斜杆A1E1杆端连接的螺栓数Amφ1[σ]=29040×0.56×200×10-3=3252.48kN0.75Aj[σ]=0.75×28818×200×10-3=4321.80kN[N]=min(Amφ1[σ],0.75Aj[σ])=3252.48kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=3252.48/53=61.36根据要求,使用64个3)弦杆对接拼接设计E1E2的计算内力561.07kN杆件截面:竖板:2—460mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;4)检验拼接板由于下弦杆为受拉杆件,拼接板的净面积Ajˊ≥1.1被拼接板的弦杆净面积Aj被拼接的弦杆按E1E2计算119 上承式简支公路钢桁架桥设计图5.5取杆件E2E3截面的一半计算Aj=131.92÷2=65.96cm21.1Aj=1.1×65.96=72.56cm2一块节点板提供提供的净面积为(500×12–4×23×12)×10-2=48.96cm2拼接板需提供净面积=72.56–48.96=23.6cm2采用四块拼接板200×12两块拼接板提供的净面积为Ajˊ=2×(290×12–2×23×12)×10-2=58.56cm2>23.6cm2计算拼接板的承载能力:[N]=Ajˊ[σ]=4896×0.2=979.2kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=979.2/53=18.47按要求需要使用20个内拼接板计算拼接板的承载能力:[N]=Ajˊ[σ]=5856×0.2=1171.2kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=1171.2/53=22.10按要求需要使用24个同7.5.1一样检算满足。119 上承式简支公路钢桁架桥设计撕裂验算同上检验知满足条件。5.4.4节点A3的设计1)斜杆杆端连接的计算A3E4的计算内力Nmax=583.34kN,Nmin=277.34kN竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;A3E3的计算内力Nmax=–583.34kN,Nmin=–277.34kN竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;高强螺栓用φ20,栓孔φ22。2)斜杆A3E4杆(受拉)端连接的螺栓数1.1N=1.1×583.34=541.67kN0.75Aj[σ]=0.75×127.12×102×200×10-3=1906.8kN[N]=max(1.1N,0.75Aj[σ])=1906.8kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=1906.8/53=35.97根据要求,使用36个3)斜杆A3E3杆(受压)端连接的螺栓数Amφ1[σ]=14920×0.422×200=1259.25kN0.75Aj[σ]=0.75×127.12×102×200×10-3=1906.8kN[N]=min(Amφ1[σ],0.75Aj[σ])=1259.25kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=1259.25/53=23.76根据要求,使用24个4)弦杆对接拼接设计A3A4的计算内力2402.73kN杆件截面:竖板:2—460mm×20mm;119 上承式简支公路钢桁架桥设计水平板:1—420mm×12mm;A3A2的计算内力2110.42kN杆件截面:竖板:2—460mm×20mm;水平板:1—420mm×12mm5)检验拼接板由于上弦杆为受压杆件,拼接板的有效面积An≥1.2Amφ1被拼接的弦杆按承载能力较大的杆件A3A4计算图5.6取杆件A3A4截面的一半计算Am=23440÷2=117.2cm21.2Amφ1=1.2×117.2×0.567=79.74cm2一块节点板提供提供的面积为Am1=460×12×10-2=55.2cm2拼接板需提供净面积=79.74–55.2=24.54cm2采用四块拼接板200×12两块拼接板提供的净面积为Am2=2×200×12×10-2=48cm2>24.54cm2计算拼接板的承载能力:[N]=Am1[σ]=5520×0.2=1104kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=1182.72/53=22.83按要求需要使用24个119 上承式简支公路钢桁架桥设计内拼接板计算拼接板的承载能力:[N]=Am2[σ]=4800×0.2=960kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=960/53=18.11按要求需要使用20个检算方法如同7.5.1,构造相同,满足。5.4.5节点A1的设计1)斜杆杆端连接的计算A1E2的计算内力Nmax=1317.32kN,竖板:2—440mm×12mm;水平板:1—436mm×10mm;A1E1的计算内力Nmax=–1449.41kN竖板:2—600mm×20mm;水平板:1—420mm×12mm;高强螺栓用φ20,栓孔φ22。2)斜杆A1E2杆端连接的螺栓数1.1N=1.1×1317.32=1449.05kN0.75Aj[σ]=0.75×127.12×102×200×10-3=1906.8kN[N]=max(1.1N,0.75Aj[σ])=1906.8kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=1906.8/53=35.97根据要求,使用36个3)斜杆A1E1杆端连接的螺栓数Amφ1[σ]=29040×0.560×200=3252.48kN0.75Aj[σ]=0.75×253.6×102×200×10-3=3804kN[N]=min(Amφ1[σ],0.75Aj[σ])=3252.48kN一个螺栓的容许承载力:119 上承式简支公路钢桁架桥设计连接螺栓数n=[N]/[T]=1259.25/53=61.37根据要求,使用64个4)弦杆对接拼接设计A1A2的计算内力1121.14kN杆件截面:竖板:2—460mm×20mm;水平板:1—420mm×12mm;5)检验拼接板由于上弦杆为受压杆件,拼接板的有效面积An≥1.2Amφ1被拼接的弦杆按承载能力较大的杆件A1A2计算图5.7取杆件A1A2截面的一半计算Am=23440÷2=117.2cm21.2Amφ1=1.2×117.2×0.567=79.74cm2一块节点板提供提供的面积为Am1=460×12×10-2=55.2cm2拼接板需提供净面积=79.74–55.2=24.54cm2采用四块拼接板200×12两块拼接板提供的净面积为Am2=2×200×12×10-2=48cm2>24.54cm2119 上承式简支公路钢桁架桥设计计算拼接板的承载能力:[N]=Am1[σ]=5520×0.2=1104kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=1104/53=20.83按要求需要使用24个内拼接板计算拼接板的承载能力:[N]=Am2[σ]=4800×0.2=960kN一个螺栓的容许承载力:连接螺栓数n=[N]/[T]=960/53=18.11按要求需要使用20个检算方法如同7.5.1,构造相同,满足。第6章纵、横梁的内力计算和强度检算6.1设计步骤纵梁、横梁的设计步骤(1)纵梁的内力计算跨中弯矩:梁端剪力:(2)纵梁的应力检算跨中弯曲应力:梁端剪应力:(3)纵梁梁端的连接计算纵梁梁端既传递剪力又传递弯矩。在计算时为了化简,假设剪力全部由连接角钢承受,而弯矩则由鱼形板传递。119 上承式简支公路钢桁架桥设计(1)横梁的内力计算跨中弯矩:梁端剪力:(2)横梁的应力检算跨中弯曲应力:梁端剪应力:对横梁来说,在与纵梁梁端连接的横梁截面上,弯曲正应力和剪应力都比较大,因此,要盐酸该截面上的换算应力:(3)横梁梁端的连接计算横梁梁端连接角钢上的螺栓数计算公式:6.2内力计算和强度检算6.2.1纵梁的设计计算1)纵梁内力计算:先绘出跨中弯矩影响线和梁端剪力影响线:119 上承式简支公路钢桁架桥设计纵梁的计算图例跨中截面弯矩影响线面积:梁端截面剪力影响线面积:计算梁恒载集度p=6kN/m,纵梁活载取换算均布荷载k,由影响线最大纵距位置α和加载长度L求出。动力系数:跨中恒载弯矩:梁端恒载剪力:跨中静活载弯矩:Mk=q×Ω1+p×y1=10.5×18+360×12/4=1269kN•m梁端活载剪力:Qk=q×Ω2+p×y2=10.5×6+360×1=423kN跨中弯矩:M=Mp+(1+μ)Mk=108+1.33×1269=1795.8kN•m梁端剪力:Q=Qp+(1+μ)Qk=36+1.33×423=598.6kN2)纵梁的应力检算:119 上承式简支公路钢桁架桥设计①跨中弯曲应力:毛截面惯性矩:Im=12×14583/12+2×300×16×7872=9.728×109mm4栓孔惯性矩:ΔI=2×16×23×7872=0.4554×109mm4净截面惯性矩:Ij=Im–ΔI=9.273×109mm4净截面抵抗矩:Wj=Ij/787=11.734×106mm3σmax=0.85Mmax/Wj=128.73MPa<200MPaσmin=0.85Mmin/Wj=6.5MPa最大应力幅验算疲劳强度:Δσ=σmax–σmin=128.73–6.5=122.22MPa<[Δσ]=130.7MPa②梁端剪应力:τ=1.5Q/(hδ)=1.5×598.6×103/(12×1458)=51.32MPa<1.25×120=150MPa3)纵梁梁端的连接计算:选用2-100mm×100mm×12mm的连接角钢。①连接角钢上的螺栓数计算:有规范可知,高强度螺栓预拉力为P=190kN,连接处钢材表面的抗滑移系数μ0=0.55,安全系数K=1.7,单个高强度螺栓的容许抗滑承载力计算如下:Nvb=mμ0P/K=1×0.55×190/1.7=61.47kN(单面抗滑)Nvb=mμ0P/K=2×0.55×190/1.7=122.94kN(双面抗滑)连接角钢与纵梁腹板连接的螺栓数计算如下:n=1.1Q/P=1.1×598.6/122.94=5.3个实际采用6个。连接角钢与横梁腹板连接的螺栓数:n=1.1Q/P=1.1×598.6/61.47=10.63个实际采用16个。②鱼形板计算:每块鱼形板所受的力:S0=M0/h0=0.6×1795.8/1.59=677.55kN每块鱼形板与纵梁翼缘连接所需的螺栓数为:n=S0/Nvb=677.55/61.47=11.02实际采用16个。119 上承式简支公路钢桁架桥设计拟定鱼形板截面尺寸1—300mm×20mm,净截面Aj=300×20–2×20×22=5120mm2σmax=S0max/Aj=0.6M/(Ajh0)=131.33MPaσmin=S0min/Aj=0.6Mp/(Ajh0)=6.63MPa最大应力幅验算疲劳强度:Δσ=σmax–σmin=131.33–6.63=125.70MPa<[Δσ]=130.7MPa6.2.2横梁的设计计算横梁的截面尺寸如下:横梁的内力计算:横梁的内力按简支梁进行计算,跨度B=12.8m,设N为左右两纵梁的反力119 上承式简支公路钢桁架桥设计之和,N的影响线如图:影响线的面积:纵梁单位长度上的恒载集度p=6kN/m恒载产生的N:横梁跨中的恒载弯矩:Mp=L/8×q×l2=L/8×13×12=234kN•m横梁梁端的恒载剪力:Qp=Np=72kN横梁跨中的静活载弯矩:Mk=0.5×(1.25+2.75)×3×25×2=300kN•m横梁梁端的静活载剪力:Qk=0.5×(0.79+0.54+0.46+0.21)×3×25=75kN动力系数:1+μ=1+15/(37.5+L)=1.33所以,横梁跨中弯矩:M=Mp+(1+μ)Mk=234+1.33×300=633kN•m横梁梁端剪力:Q=Qp+(1+μ)Qk=72+1.33×75=171.75kN119 上承式简支公路钢桁架桥设计2)横梁的应力检算:①弯曲应力:横梁在两纵梁之间的部分弯矩相等,由于横梁在与纵梁连接处的横截面上有栓孔削弱,故应检算此处的弯矩应力。毛截面惯性矩:Im=12×14583/12+2×300×16×7872=9.728×109mm4栓孔惯性矩:ΔI=2×16×23×7872=0.4554×109mm4净截面惯性矩:=9.273×109mm4净截面抵抗矩:=11.474×106mm3检算疲劳时,不考虑活载发展均衡系数,且采用动力运营系数:1+μ=1+15/(37.5+L)=1.33疲劳最大弯矩:=234+1.33×300=633kN•m疲劳最大和最小应力:=55.14MPa=7.96MPa最大应力幅验算疲劳强度:Δσ=σmax–σmin=55.14–7.96=47.13MPa<[Δσ]=130.7MPa②梁端剪应力:=1.5×171.75×103/(16×1458)=11.34MPa<1.25×120=150MPa③换算应力:A点出的弯曲正应力:σ=(745-16)×55.14/745=53.45MPaA点以外部分面积对中性轴的面积矩:S=300×16×(745-8)=3.5376×106mm3A点处的剪应力:119 上承式简支公路钢桁架桥设计=171.75×3.5376×106/(9.728×109×16)=39.13MPa换算应力:=86.11MPa<1.1×200MPa3)横梁的梁端连接计算:选用2—135mm×135mm×12mm作为连接角钢。横梁梁端连接角钢与横梁腹板连接的螺栓数:=1.1×171.75/122.94=2.02个(双面抗滑)实际采用12个。横梁梁端连接角钢与主桁连接的螺栓数:=1.2×171.75/52.94=4.32个(单面抗滑)实际采用20个。第7章联结系7.1平纵联平纵联的受力十分复杂,一方面,在横向附加力作用下,平纵联的弦杆和腹杆都将产生内力;另一方面,由于主桁弦杆与平纵联的共同作用,当主桁弦杆变形时也会在平纵联的腹杆中产生内力。平纵联杆件的计算内力要考虑这两种内力的最不利组合。(1)共同内力计算对具有交叉式腹杆体系的平纵联,《桥规》给出了斜杆内力计算公式为:(1)式中:Ns、As—弦杆的内力、毛截面面积;Nd、Ad—平纵联斜杆的内力、毛截面面积;Np、Ap—平纵联横撑的内力、毛截面面积;α—平纵联斜杆与弦杆的夹角。(2)平纵联杆件的内力组合119 上承式简支公路钢桁架桥设计组合1:当桥上有车时恒载与活载作用下的内力组合时,按主力计算,容许应力为;组合2:当恒载与桥上无车时风力的内力组合时,按主力+附加力计算,容许应力为;组合3:当恒载、活载作用与桥上有车时风力所产生的内力组合时,按主力+附加力计算,容许应力为。(3)制动联结系内力组合:组合1:当桥上有车时恒载与活载作用下的内力组合时,按主力计算,容许应力为;组合2:当恒载与桥上无车时风力的内力组合时,按主力+附加力计算,容许应力为;组合3:当恒载、活载作用与桥上有车时风力所产生的内力组合时,按主力+附加力计算,容许应力为。组合4:当恒载、活载作用、桥上有车时风力所产生的内力与制动力10%的组合,按主力+附加力计算,容许应力1.25[σ]。7.2横向联结系及桥门架已在3.4中已经计算横向联结系急桥门架的作用。7.3制动联结系因为纵向制动力会由纵梁传递给横梁,为了减小横梁产生的较大水平弯曲变形,所以需要设置制动联结系减小横梁的水平弯曲变形。7.4上平纵联连接计算7.4.1上平纵联斜杆E1—EE2上平纵联的相关尺寸:119 上承式简支公路钢桁架桥设计上平纵联斜杆内力的计算图示及内力影响线影响线最大纵距:影响线的面积:(2)由于主桁弦杆与平纵联的共同作用所引起的平纵联斜杆内力:斜杆:T形截面组成:2-340mm14mm,截面面积为9520mm2横撑:T形截面组成:2-100mm100mm14mm,截面积为5251mm2119 上承式简支公路钢桁架桥设计(3)平纵联斜杆内力组合及计算内力的确定由于,按照规范规定,以两杆内力之和的3%作为节间剪力计算斜杆内力,每根斜杆的内力为:,所以,平纵联斜杆的计算内力为—187.12kN。(4)斜杆的检算T形截面:上平纵联斜杆的截面为T形截面,由2-340mm14mm组成,截面面积为9520mm2,中性轴位置为:119 上承式简支公路钢桁架桥设计回转半径:①刚度检算:杆件计算长度:所以:②整体稳定性检算:符合要求。③局部稳定性检算:当杆件的长细比时,《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》要求板件的宽厚比为:竖板,水平板竖板:水平板:119 上承式简支公路钢桁架桥设计上平纵联斜杆A2-AA1,A1-AA2,A2-AA3受力相等,所以截面选择相同。7.4.2上平纵联斜杆E3—EE4(1)上平纵联斜杆E3—EE4:影响线入土:上平纵联斜杆E3—EE4的影响线横向风力对斜杆E3—EE4的内力:(2)由于主桁弦杆与平纵联的共同作用所引起的平纵联斜杆内力:斜杆:T形截面组成:2-340mm14mm,截面面积为Ad=9520mm2横撑:T形截面组成:2-100mm100mm14mm,截面积为Ap=5251mm2119 上承式简支公路钢桁架桥设计(3)平纵联斜杆内力组合及计算内力的确定由于,按照规范规定,以两杆内力之和的3%作为节间剪力计算斜杆内力,每根斜杆的内力为:,所以,平纵联斜杆的计算内力为-225.45kN。(4)斜杆的检算T形截面:119 上承式简支公路钢桁架桥设计上平纵联斜杆的截面为T形截面,由2-340mm14mm组成,截面面积为9520mm2,中性轴位置为:回转半径:①刚度检算:杆件计算长度:②整体稳定性检算:③局部稳定性检算:当杆件的长细比时,《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》要求板件的宽厚比为:竖板,水平板竖板:水平板:综上,所有上平纵联斜杆截面选择相同。119 上承式简支公路钢桁架桥设计7.5下平纵联连接计算7.5.1下平纵联斜杆A1—AA2(1)上平纵联斜杆A1—AA2的计算内力:影响线:横向风力对斜杆A1—AA2的内力:(2)由于主桁弦杆与平纵联的共同作用所引起的平纵联斜杆内力:斜杆:T形截面组成:2-340mm14mm,截面面积为Ad=9520mm2横撑:T形截面组成:2-160mm100mm10mm,截面积为Ap=5063mm2119 上承式简支公路钢桁架桥设计(3)平纵联斜杆内力组合及计算内力的确定由于,按照规范规定,以两杆内力之和的3%作为节间剪力计算斜杆内力,每根斜杆的内力为:,所以,平纵联斜杆的计算内力为112.99kN。(4)斜杆的检算T形截面:119 上承式简支公路钢桁架桥设计上平纵联斜杆的截面为T形截面,由2-340mm14mm组成,截面面积为9520mm2,中性轴位置为:回转半径:①刚度检算:杆件计算长度:②整体稳定性检算:119 上承式简支公路钢桁架桥设计符合要求。③局部稳定性检算:当杆件的长细比时,《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》要求板件的宽厚比为:竖板:,水平板竖板:水平板:综上,所有下平纵联斜杆截面选择相同。7.6制动联结系计算将活载满布全桥,制动力制动撑杆内力制动撑杆的设计制动撑杆为短杆,故不需进行稳定验算。制动撑杆虽受反复拉应力,但次数远远小于两百万次,故亦无需进行疲劳验算。设查表得出所需截面积选用截面尺寸:毛截面面积刚度验算119 上承式简支公路钢桁架桥设计自由长度所以满足条件。第8章计算机建模分析验算8.1计算机导出模型主桥计算采用有限单元程序MidasCivil进行分析,桥梁模型如图8.1所示。8.2计算机检算分析计算机检算,先确定材料,选择各杆截面,然后进行桥梁建模,建完模后考119 上承式简支公路钢桁架桥设计虑边界条件,接着输入恒载与各种活载,最后通过计算机检算,通过计算机检算恒载的假定,将通过调整材料的容重重新调整结构自重。最后将荷载进行组合分析桥梁的内力,应力,位移。桥梁结构工况考虑了结构自重、车辆制动力、风恒载、车道荷载以及恒载与活载的组合,恒载与列车组合,恒载、活载与列车组合。进行桥梁结构的计算。输出梁的拉压应力图(如图8.2、8.3所示)。表8计算机数据与手动计算数据比较(选择5个)杆件材料杆件截面A(mm2)计算机导出的应力σ(MPa)计算机得出的轴力N=A×σ(kN)手动计算的轴力N(kN)上弦杆E1E2Q3452123266.40590.12541.39上弦杆E4E5Q34521232223.282935.762693.36下弦A1A2Q3451319247.641224.441123.34下弦A4A5Q345131929.672824.482591.27端斜A1E1Q2352904071.781770.631624.43梁压应力图如图8.2所示:119 上承式简支公路钢桁架桥设计图8.2桥梁压应力图桥梁拉应力图如图8.3所示:图8.3拉应力图计算机检算结论:最大拉应力161.12MPa,最大压应力223.28MPa,均小于Q345钢设计容许应力值310MPa,满足要求。8.3结构变形检算全桥的变形图如图8.4所示:119 上承式简支公路钢桁架桥设计 图8.4全桥变形图汽车荷载产生的竖向挠度9.6cm,小于L/800=12cm,满足规范要求。自重工况下桁架跨中最大挠度为3.45,小于L/1600=4.5cm,满足规范要求。119 上承式简支公路钢桁架桥设计参考文献[1]苏彦江.钢桥构造与设计[M].四川:西南交通大学出版社,2006.[2]吴冲.现代刚桥(上册)[M].北京:人民交通出版社,2006.[3]黄棠,王效通.结构设计原理(下册)[M].北京:中国铁道出版社,1993.[4]程光远,樊静,张海波,徐峰.悟透AutoCAD2009完全自学手册[M].北京:电子工业出版社,20110.[5]周远棣,徐君兰.钢桥[M].北京:人民交通出版社,1991.[6]小西一郎.钢桥[M].北京:人民铁道出版社,1983.[7]邵东旭.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2008.[8]沈祖炎,陈扬骥,陈以一.钢结构基本原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.[9]何匡璋.桥梁[M].北京:中国铁道出版社,1994.[11]中华人民共和国交通部标准.公路桥涵钢结构及木结构设计规范[S].北京:人民交通出版社,2005.[12]中华人民共和国建设部.钢结构设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.119 上承式简支公路钢桁架桥设计致谢首先要特别感谢杨刚老师的悉心教导以及指导,最大的收货不是完成毕业设计,而是老师教会我们认真、负责以及懂得思考的人生态度。这对我以后的工作生活有巨大的指导意义。在老师指导下,从无从入手到最后完成选桥,计算,检算,建模以及最终完成设计。在一遍又一遍修正过程中对大学所学的知识有了全面的了解,也认识到自己的不足。不过在完成这次设计后,对设计过程中所运用的知识有了更好的理解,也意识到实践的重要性。其次也要特别感谢刘阔学长以及马宁学姐,在忙碌的学习中帮助我们完成最终设计,给了许多的建议。最后,由衷的感谢土木工程系的领导和老师在百忙之中为我们细心指导设计,我衷心的感谢各位老师!谢谢你们!119 上承式简支公路钢桁架桥设计附录中文翻译连续桁架桥的演变弗兰西斯·E.GriggsJr.,博士学位,F.ASCE1摘要:本文追踪国际影响的设计、施工和在美国连续桁架桥的使用的数学理论和施工过程的演变。在19世纪末20世纪初,它涵盖了从直观设计的木头和19世纪初的铁到严格的数学公式的大跨度连续钢桁架设计的演变。数字对象唯一标识符:10.1061/(ASCE)1084-0702(2007)12:1(105)CE数据库主题词:桥梁;设计;数学;宾夕法尼亚州;桁架桥。绪论:  在美国桁架的设计进化过程开始于1792年,伴随着简单的跨度发展,静态定桁架与蒂莫西·帕尔默的图3。工作始于他的纽伯里波特大桥横跨梅里马克河。他第二次为西奥多·伯尔设计和建造拱支持桁架,都是简单的跨度。1810年和1840年之间LewisWernwag设计和建造有几个不同的桁架样式,一般为简单的跨度。他的经济桥梁建于1811和1812年在费城附近,是建在美国的第一个悬臂桥梁。所有这三个先锋桥梁建设的基础是他们的设计直觉和可能的模型试验。帕尔默建成横跨一个鲜为人知的两跨连续木桁架横跨肯纳贝克河附近的奥古斯塔,1797年,在1803年选择了设计和建造他的著名的三跨连续木材捆绑在费城Schuylkill河。这座桥于1805年使用,并在一年后,他在特拉华河伊斯顿建造了一个类似的三跨桥,宾夕法尼亚州这连续梁桥是领衔大跨度连续的,不确定的钢桁架的设计与结构的过程开始了美国的主流。19世纪初连续桁架设计帕尔默的永久性大桥在费城的斯库尔基尔河,除了是第一大连续桁架,也是美国境内的第一座桥。经过几年非常困难和昂贵的基础工作,桥梁公司位于河岸两边的码头和基台每边约595英尺除了与150英尺两个跨度和195方呎的中央跨度,在此之前帕尔默一般建大弯度桁架都是简单的跨,所以任何的多跨度桥都类似于他建在黑弗里尔的那个桥,马萨诸塞州,要求119 上承式简支公路钢桁架桥设计货车和马车越过了一系列拱的跨度有长至185英尺,绵延平坦的码头大约30-40英尺。该永久桥,然而,引入额外的甲板木材这是在两个中环桥墩连续从拱脚桥台与他的桁架上弦连续平行于甲板木材。他下弦从桥台跨越到桥墩,桥墩到桥墩,桥墩和桥台与木框架分离所述拱的端部。即使在较低的和弦在脚没有栓在一起,之后也会成为一体在钢桁架的情况下,连续桁架桥的特点见图1和2。在永久性大桥使用后的一年,类似的帕尔默的伊斯顿桥,在1806年使用。帕尔默曾在设定桥墩和桥台的位置没有起到作用,帕尔默没有被选中设计和构建上层建筑,直到桥墩要么在原地要么找到到目前为止先进的方法,他们绝对不能被改变。没有记录存在描述了他是如何衡量他的构件的大小,特别是连续甲板和顶和弦。直到四分之一个世纪后的StephenH.Long(见图4)发出多项专利来描述增加和减少构件尺寸,可以通过使桁架连续的内部支持来实现。根据他的专利,被认为他建或已建成许多连续桁架。在他的小册子,他称之为“路线的建设者杰克逊桥”Long首先考虑连续性的对象,说明该上部和下部的弦“应该等于每个其他在他们的横向尺寸的初始强度”(Long1830)他补充说:“在建设规划的完善之前,我们包括在弦这样的布置,这将经受他们在维持桥荷载相等的作用力。(Long1830)他指出这是完成“在墩台,通过绘制上弦连续,以这样的方式一定程度的紧张局势可能会在这些点上施加相等由下部弦到该作用,在中间点的跨度,反之亦然,即推力的作用程度对墩台下弦,可以等于该作用由上部弦,在该中间点作为上面的”(Long1830)他继续说:“作用力对等上部和下部弦,这里涉及到的目标应该是在所有桥梁的跨度超过120或130英尺,在小范围的桥,不必要特别重视:因为作为拉力的降低,以及推力在上部的弦,对于难处理大小的构件可有效地抵消而不增加的尺寸”。(Long1830)他使得在上部弦的拉力“平等”的支撑下,在下弦反之亦然,是覆盖在他的截面“桥梁的跨度”。他写到“在分割一条河的宽度为跨度的桥梁,除了外部跨度,或者那些邻接的设想基台,另一跨度其应该只有大约四分之三的范围内。这样做的原因是因为一个明显的重复的双重作用力原则,在弦中……对于外部跨度桁架框架中心杆必须是设在跨度的中心外,而长度是在一个点远离邻接的1/3部分的外部跨度的地方”(Long1830)目前还不清楚他是如何确定终点的跨度为3/4的内部跨度,也包括他如何确定1/3部分的外部范围的长度,关于他的中心柱大小,某个位置接近什么我们现在所说的最大正弯矩点最终跨度。然而有趣的是,D.B.SteinmaninHool和Kinne和Kinne(1924),指出四跨连续桥的3:4:4:3跨度长度的比例是使材料利用率最高,同大约100年前Long得出的结论是一致的(HoolandKinne1924,p.201119 上承式简支公路钢桁架桥设计)。在他出版于1836年的著作,他定义单作用和双作用写下来之前,他们已经“使用在上述文章不同的部分,但没有充分的定义他们的意思”(Long1836)。他提供了三个梁在不同的支撑系统如图5所示。让图中,AB,CD和EF,代表三个横梁或桁架,而框架,搁在支柱P,距离AB,CD,EF,和GF,分别为彼此相等,且距离AA,AB,CB,BD,EC,CG,Gd和DF,都分别彼此相等,并且每个到一半AB或CD,&C。每个图中,平行线而绘制在相等且均匀的距离各行其是代表桁架框架的上部和下部的弦。从图中的结构,明显看出可以由框架AB支撑,在点a的最大重量将等于由框架CD支撑最大的相等重量之和,在其末端C和D。这也是明显的,在受到框架AB的动作,可以拆分成拉力降低,推力在上部弦,在点a和该框架的DC时的作用,可以在较低的分解成推力和张力的上弦,在B点。这些作用力模式分别以单一的作用力,既在以双重作用力相同的桁架的组合。因此我们认为,该作用力目前作用于框架EF,用下面的方式进行复合,可见,推力在下部弦,在点C和D,并在拉力点G和拉力中的上弦在相对的c和d和推力在点G,这因为它们理解所有的力学模式描述为在两个框架AB和CD作用时,在单一框架EF,并以双重作用命名。这里的双重作用解释显然是操作在三个点,即在C,在G和在d中,在第一和第三之间,它由拉力在上部的弦,并推力在下部弦而第二次,或G点的推力在下部弦和拉力在上部弦。因此作者声称发现双重作用的原则,作为新的原创的原则,尤其适用于桁架施工桥梁的框架,当正确而有效的桥梁建设介绍了引起结构的效率提高,达到一倍的就买得起什么没有它。鉴于已经取得进步,很明显是双重作用原理不能方便地在桥的桥台上提供工作,考虑到给予到上部弦所需的难度拉力在桥的任端。弥补这一缺陷的最方便,最有效的方法是在适当的减少各基台的长度,或外部跨度。因此,为了弥补不足之处,我们会扣除每个外部或基台跨度的中间,或墩跨度长度的1/4;或者,我们可以指定一个适当的邻接跨度长度,3/4的的内部跨度,从而到每个桥的跨度相等效率。 这种性质的考虑因素导致我们采用一般规则确定给定长度桥的数量,基台和桥墩跨度的相对程度。(Long1836)梁刚度的连续性影响作为实验结果已经众人所知一段时间。该阶段成立,但在美国没有人,或在欧洲这个问题,开发了一种分析方法,用于确定一个连续梁的作用,力矩在支撑,或最大力矩在支撑件之间。连续梁的数学理论119 上承式简支公路钢桁架桥设计错误的弯曲理论,它描述了一个简支梁的作用,以伽利略的理论开始发展了相当长的时间周期,在法国在1773年查尔斯A.库仑的的论文(Coulomb1773)。库仑假设在悬臂梁弯曲应力有压力最大值作用在底面和拉力的最大值作用在顶面支撑着。此外,他确定中性面,必须存在对这些面某处,没有弯曲应力。纳维(1826),在他的简历德leconsdonnees一个L"巴黎高等路桥Chaussées河畔L"应用德拉MECANIQUEAL"ETABLISSEMENT德建设和des的机器,经常叫他的Lecons,确定分析固定端梁的方法,悬臂支撑或连续梁通过内部支持。他有非凡的洞察力,认识到在内部有支撑变形和降低的兼容性是必要。相容性条件下使他成为可能,用平衡方程,来确定内部反应的程度。莫斯利(1843)扩展Navier的工作,在伦敦国王学院他是自然哲学和天文学教授。1843年,他写了一本书,名为工程与建筑机械原理,他对待梁连续超过四个支持。他还讨论了“在任何数量的点支持和给予的压力偏转梁的平衡条件(负荷)”随着在原位分析的梁连续四个支撑。Clapyeron(1858)开发了一种技术,用任意数量的内部支撑件来确定的力矩。他的研究,现在称为三个矩定理,加上自己的理解,“如果弯曲力矩在任何范围的已知的端部上支撑,以及数量总和的量和荷载的分布,整个机械的当前状态梁的部分将成为众所周知的,就认为它是一个独立的大梁”(克拉珀龙1848)。直到1847年时,惠普尔写了一本书关于桥梁,工程师们在不同的负荷量下能够真正确定载荷简支桁架的构件(惠普尔1847年)。知道了负荷之后,可以使用材料强度来准确地调节大小。梅里曼(1875)做了一个简化关于三个矩定理在伦敦哲学杂志发表的一篇文章,这被一些美国工程师采用。后来,他与杰可贝出版了他关于屋顶和桥梁的作品(梅里曼和杰可贝1898)。第一连续铁桥到1850年,在美国,英国,法国和德国的技术文献里,该技术被介绍用于分析简支桁架和连续梁。它现在仍然是工程师找到一种方法来设计结构,最初梁,即是许多连续的支撑结构。当时许多工程师认识到,一个点的零时刻是具有引脚在这些点的结构相同。这些被称为相反弯曲的点,即从凸变弯曲到凹(正到负),或反之亦然,在这些点。随着时间的推移,这句话已被修改,让我们现在所说的地方弯矩变化,从正到负,回折点或拐点。约翰·福勒是英国先驱的工程师,在英国设计和建造第一个连续梁桥在1849年被称为Torksey大桥。这是一个连续三个支撑的管状桥(2桥台和中央桥墩,每个跨度有明显的开放130英尺)。他计入连续性的效果超过他设计的桥墩中心。桥梁,然而,被西蒙斯上尉所排斥,另一家领先的英国工程师,他表示,119 上承式简支公路钢桁架桥设计“我不认为,该高架桥可以开放列车不断通过,对公众来说是安全的,而且它不会在这种情况下被开放,直到它应如此强,即400吨的荷载(包括横梁本身的重量,和桥的所有直立部分),均匀地分配在一个跨的平台上,不应于所述梁的顶板产生更大的压力,大于5吨/平方英寸”(范1850)。铁路委员问费尔贝恩,在管状铁桥公认的权威,对桥梁的安全报告。在一份文件题为Tubular桥梁来自土木工程师学会,他宣称,梁是“足够强大,以使桥梁完全安全的”(费尔贝恩1850)。不过,他并没有包括在桥墩中心梁的连续性的效果。他写道:一些工程师认为,由于这些桥的强度很重要,即主梁应是连续的,或者超过两个延伸,或者更多跨度。这是毫无疑问的,在一定程度上是正确的,虽然事实被认可后,但这种考虑是故意忽略了,在这些计算中,任何辅助支撑仅仅作为砝码。它被认为是更安全的治疗对象在每一跨度界限的原则与简单和完美的独立梁(费尔贝恩1850)。来自领先的英语工程师之一这一说法被认为不仅是“非哲学,而且是十分地危险”(费尔贝恩1850)通过他的一些同事。为了证明给委员连续性的效果,福勒指示C.H.Wild进行测试一个巨大的木制模型梁,以显示相反弯曲点的位置在恒负载情况下和恒载作用下的位置加满活载在一个跨度上。该测试是一个长20英尺梁支承在端部和中间。实验完全证明福勒的假设正确,并最终在1850年4月桥开放。第一次尝试布置跨度,以至于在现行中所有跨中弯矩和所有矩在内部载体更近似相等,由龙建议是Britannia桥梁。带跨度的这种布置长度,有可能在梁的长度使用更均匀的截面,它抵消正面和负面的最大弯曲力矩。弯矩也变得清晰,为梁均布荷载,就必须在每个内部支持的两侧为零的地方。此外,不列颠大桥是第一个主要的,广泛公布,纳维,莫斯利的应用和克拉珀龙设计的方法。设计是在罗伯特·斯蒂芬森,乔治·斯蒂芬森之子,铁路之父的监督下(见图6和7)斯蒂芬森被保留到整个设计Menai海峡铁路桥以南德福的1826的Menai吊桥。拒绝关于铁路交通吊桥原则后,主要是由于在斯托克顿的队长塞缪尔·布朗桥失败和达灵顿铁路因过度变形,他设计了一个拱桥作为一个跨度,使用一个小岛在中心,以提供海峡提供两个400英尺拱门中央的支持。这种设计被金钟所拒绝,他坚持认为,不仅应该有百英尺的间隙在拱的中心,而且所有的点所在的结构在水面上。这与拱门,来自小岛屿如雨后春笋般涌现不可能的。斯蒂芬森然后建议一个铁盒子制成的铆接锻铁板,通道,和角度,尽管该列车将通过。此框,可能通过架空链支撑(图8),将是一个非常深和宽的梁。他曾与费尔贝恩和EHodgekinson一起工作,他有大量的工作经验,具有精巧的分析和铸造铁梁。基于对梁的各个截面的测试,他们开发分析技术表明链是不被需要的,如果管可以作出连续的在内部支撑,460英尺的桥锻铁板制成长管有足够的能力支撑火车。在他与斯蒂芬森闹翻之后,和E119 上承式简支公路钢桁架桥设计·克拉克写下了两个理由描述用具体方式过去设计和分析桥梁被当做有用的专业。费尔贝恩的书在大桥完成之前出版,题为大不列颠和康威管桥的建筑报告(费尔贝恩1849)。克拉克的书,正式版,名为大不列颠和康威管桥梁(克拉克1850)在1850年出版了。克拉克讨论在接近反向弯曲切断梁,以及从悬浮梁的中心部分悬浮来自“悬臂梁或悬臂。”这种技术在不列颠尼亚桥是不使用,由于这一事实是他们将没有办法提起悬臂跨度部分到位。即使假设他们有它在的地方,他们将有很大的困难在梁上插入一个引脚连接悬臂到悬挂跨度。双管是四跨连续结构分别在三个室内桥墩。两个中间跨度共有460英尺长和两外跨度为230英尺,一侧到中心的比率50%跨度小于基于直觉和模型试验通过龙推荐较早的75%的值。最终的跨度分别竖立临时支架上的位置,但大跨度管在场外制备;并且漂浮到原位,抬高了砌筑桥墩到它们的最终高度。当时四简支梁有角度差距,由于在管子的端部之间静载变形,。斯蒂芬测定管子的端部之间的间隙。他的计划是,用千斤顶把管用这样的方式封闭管的端部之间的角间隙,然后铆在定做的连接板。他的顶托过程在图7说明。斯蒂芬森首先在支撑点E抬高梁的底部,直至两管在D的两端分别平行,然后铆接在规定的封闭板。他放下梁回到E点,提高了管在支撑点B,直到在C中的差距大约为封闭和铆接所需的板,以提供连续性。梁在A的末尾提高同样的量为E先前已经提高和连接板铆的位置。斯蒂芬森认为,这一进程在桥墩和管子的近中跨将均衡的最大负和正的力矩和该最大值根据管子的自重,对于等效的简支管段截面将仅有二分之一。他意识到接头在载体C并没有使梁真正连续的,但他所做的一切,大规模,是开发一种施工工艺,将采取四个独立的大跨度管,并将其转换成连续梁最大正和负弯矩更加接近相等,并与远小于材料和挠度会使用简单支承管段已经成为可能。他没有完成他所有的希望,但确实比这一时期在世界上的任何人更加可能实现连续梁的经济性。大桥于1850年3月19日通车。美国桥梁  119 上承式简支公路钢桁架桥设计梅里曼的论文(梅里曼1875)也描述其他欧洲理论文章预先设置到框架中需要设计连续梁桥的地方。几个法国的连续梁桥建于19世纪60年代,但直到1870年代中期,一个创新的美国桥梁,用在大跨度铁桁架桥的方法。该工程师是C。Shaler史密斯,在1877年建的第一个连续/悬臂桁架桥在肯塔基河(图9)他将决定用悬臂法,筑桥的作为连续桁架在两个桥台和两个中心桥墩,然后将其转换成一个悬臂桥。由于在深湍河峡谷建临时作业的高成本,史密斯通过使用悬臂技术,竖立了他的整个的桥梁。他通过悬臂他的第一198英尺桁架落桥台做了这个,通过绑铁操作回到锚链,反过来,锚定到现有的砌筑塔,约翰·A·罗布林于19世纪50年代建一座他设计的悬臂桥,但从来没有完成。然后,他从河岸建临时木墩支持悬臂的末端和悬臂桥到位于375英尺的永久铁墩从岸上。这就要求他从临时安装临时搭建“假对角线”桥墩到主墩。主墩被设置滚轮,以便他们可以纵向移动和横向移动。桥墩与每个桁架的一个引脚安装在跨度。然后,他悬臂他的桁架外伸其他10个面板到中跨。在其他河岸他重复了这个过程,直到他在跨中连接它们。从桥墩顶起,在一天中最高温的时候移动桥墩上的滚子,他能够使中跨连接在一起。这时它是一个真正的连续桁架从河岸到河岸和在美国的第一个连续的金属桁架。然后,他在每个桥墩一个相反的弯曲点切掉下弦75英尺使之成为一个真正的悬臂桁架(2002格里格斯)他所有的构件被确定大小,以抵抗负载,他们会看到桥被充当悬臂桥在活载作用下,以及来自悬臂架设的全部负荷。有人认为,这种解决方案是G.L.F.Bouscaren的想法和其他人在19世纪60年代指出特尔已经建议过。这是从来没有作为一个连续桁架的真正桥梁,除了在桥墩中间连续,因为桥开通之前弦杆被切断,用以轨道交通。然后,他在两个桥墩设连续桁架和从桥墩到回折点简支桁架每个桥墩减少75英尺。他的结构跨度长300,525,300尺,而他的三个主跨375个方呎。列车的制动所有纵向阻力来自滚筒为每桥墩50000磅塔底部的摩擦阻力。由于桥墩的顶部被固定在桁架,桥墩设计抵御的力量,但抵抗来自火车垂直活荷载时,导致他们在同一时间都是热增长或桁架缩短(见图10)。  史密斯在1879年荣获在密西西比河密尔沃基和圣保罗之间,建立芝加哥,密尔沃基,和圣保罗铁路桥梁的合同,明尼苏达州桥梁是有时被称为明尼哈哈桥,有时称短线桥。该位置是类似于他的肯塔基河位置,因为这条河通过岩石的裂缝流入两侧。然而,在这种情况下,这条河只有150英尺深,主桥只需要跨越868英尺,这是一个更小的桥梁,像肯塔基州大桥,将是一个单一的轨道。在临时作业时,他竖起他的272英尺支柱(锚)悬臂(图11),这是更实惠,因为它并不需要和肯塔基河大桥一样高的支柱,可以更容易竖立在河岸。然后,他从每一个河边桥墩延伸162英尺悬臂桁架,直到他们在河中间连接。在恒载作用下,桥在中跨中担充当双悬臂汇合点,但活载作用下它由岸到岸是一个连续的桁架。119 上承式简支公路钢桁架桥设计  下弦杆被固定和在中跨连续,而顶弦在中心被切断和布置类似于他的肯塔基桥的滑动关节。这座桥不是第一个出现三跨的桥梁,但两个悬臂跨度在中间连接,作为桁架在河道码头被连接和预计到河道开口的中心。整个跨度被设在边跨的两端岸上,这种做法提供了整个跨度的膨胀和收缩。这是一个非常不同的桥,这座桥相对于他高肯塔基州大桥施工的方法是显著不同,这决定了桥墩的设计。桥墩分别固定在两端铁排架,而在肯塔基桥的铁桥墩由两个桁架在顶部从基座到引脚会聚和被设置在滚轮,所以桥墩可以在纵向移动以及横向移动。桁架是惠普尔的双重交汇模式,为30英尺高,并18英尺在中心。在1880年8月大桥建成并投入使用,除了在甲板顶部上的铁路桥,公路桥支撑下弦。这座桥一直持续直到1901年,它被取而代之的是一个双轨结构上相同的定位和等级,但在新桥墩头从原来的桥墩偏移。拉欣急流大桥  随着肯塔基州和明尼哈哈桥梁的成功建设,史密斯在加拿大进行他最后的桥梁工程。早在1881年加拿大太平洋铁路公司一直在寻找它的线延伸到东部和整个圣劳伦斯河附近的蒙特利尔。威廉·米尔诺罗伯茨,他调查的各个位置,在1882年1月提交了桥梁设计方案即包括“没有阻碍的300英尺的十甲板跨度,一个通过330英尺跨度为60英尺的明确的进展在普通夏天水之上。桥面跨度的底部放置30英尺在普通夏季水上”(工程新闻1887b)这座桥将穿越拉欣运河和大干线铁路以及圣劳伦斯河上游从拉欣急流。  直到1883年工作才被进行,修改后的计划被提交给政府“250英尺12的跨度和330英尺1,这不能令河流男人满意的,他们主要是顺着河流跑木筏,”所以关于铁路的行政工程师,P.亚历山大·彼得森,同意一个计划,“11跨度268英尺和340英尺单跨”(工程新闻1887b)这时所有的跨度都被简支竖立在脚手架。但直到1884年夏天彼得森称为C。Shaler史密斯作为咨询工程师。史密斯,在审查现场,他担心在圣劳伦斯桥墩的建设,并提出“应该引入两个跨度为258英尺和两个跨度的408英尺在河道上,从而摆脱的一个深水桥墩,桥的建设可能为期一年(工程新闻1887b)这两个408英尺跨度将竖立根据悬臂原理用258英尺跨度作为锚跨。119 上承式简支公路钢桁架桥设计史密斯考虑建立河道跨越的各种方案,如图所示12。计划主要是两桥墩桥梁在主河道和回折点插入引脚,使得它与所有的反应确定悬臂。接下来的计划是在一个桥墩在主通道和引脚再次插入在较低的弦杆和上弦杆的顶端在中跨之上,也使得它与所有的作用力确定悬臂。最后的选择是选择了一个与桁架连续的。史密斯指派他的助手弗兰克·穆尔去展示他的推断,在某种程度上,如发表在1887年10月1日签发工程新闻0.1887A,B的计算。他表示,他利用梅里曼对三矩定理的变化,以获得每时每刻在他中环码头的活荷载(梅里曼1875)。他在计算负荷在他的桁架构件的自重考虑桥梁的元素是确定的悬臂结构。他写了“菌株自重,这是将W计算为每个悬臂的方式,并在平衡的两端可调节的关系跨越相当良好,当四个跨度作为连续的活荷载考虑时上弦的XY节铆接到位。且二者相结合”。(工程新闻1887)W为反向的弯曲在图中所示的下弦点。12,下图。构件XY是直接在上面的相同插图点W。悬臂梁原理在这里仅用于架设桥,它是从每一侧的桥墩建造出来的,端部被接合在该中心当最后的偶合完成且5跨连续足以支撑。“史密斯和他的同事都知道建设连续桁架的危险性。他们写了三个关于反对任何连续梁的问题:“第一,在弹性模量E不恒定;第二,那一刻惯性是不恒定的;第三,支撑不一定(工程新闻1887)。使用三矩定理,有必要知道E,弹性模量的值,和I,转动惯量。由于炼钢于1885年的质量控制仍然缺乏,弹性模量也有很大不同。为了尽量减少这种影响“非常谨慎在确保约60000磅的极限强度温和均匀的钢材……”(工程新闻1887)。他们决定在转动惯量的变化会”给出的结果完全基于安全起见,该居然应力比实际要更大,尤其是在码头。“为了解决第三个问题,他们把插孔,可调节的床,在A点,他们不清楚将如何适应在结算中心的码头,但他们认为,“在自重分布任何不可能随时注意到的关系中的应变的变化在通道的中心跨度W”(工程新闻1887)目前还不清楚他们将如何确定这种变化,如果他们没有通知的,他们将如何纠正它。工程新闻文章还指出:“如果超出支持的水平。可以通过调节床的两端来平衡跨度”。(工程新闻1887)119 上承式简支公路钢桁架桥设计它的结论:三个对于连续梁的反对是非常严重的,且无疑会严重到足以阻止连续梁在这类跨度的使用,如果不是因为针对这种问题的修改的设计被做了。一考虑到这些会立刻显示,它是用于解决关闭两个通道跨度这个问题的最科学的方式,当它被铭记,相对桥墩的位置都是固定的,它被认为是不可取的错误的用于提高双通道跨度工作。(工程新闻1887)综上所述,史密斯决定建立一个连续的桁架且当悬臂跨度在中心连接时,接头应铆接,使他们作为悬臂梁的静载和连续梁的活荷载。“所有的膨胀和收缩运动是要采取在侧翼或锚武器的人在滚筒上或摇滚张力链接在悬挑过程中按住两端的两端”。投标书(建议书)的要求在1885年九月有两个不同的计划。一个完整的规范的桥梁上载跨度长度的部分,它指出:该计划显示在圣劳伦斯的桥梁用两个不同的方式排列的码头;1号排列有8个从中心到中心码头为242英尺的跨度,两个从中心到中心269英尺10英寸的跨度,408英尺的跨度两个,2号排列有九个268英尺的跨度、两个269英尺的跨度,从中心到中心为340英尺的单跨:但投标和计划会为任何其他排列提供信道间隔的东码头是不用改变位置来接收的,并且没有桥墩从中心到中心放置距离小于242英尺的。(工程新闻1887)。提案提交自治领桥公司,凤凰桥公司,联桥公司,以及梯形校正桥公司。自治领桥,尽管它是由美国人经营的,但却是唯一提交投标书的加拿大公司,他们刚刚完成了圣约翰大桥建设并在新不伦瑞克省开通,,因此,确立自己作为悬臂桥建设者。其他桥公司分别在美国主导的桥梁建筑公司。提交的自治领大桥投标被接受了。最终方案是如图所示12。建立过程包括建立269英尺10英寸锚跨越第一个临时支架。通道跨度然后悬臂出10的面板。见图13,每个锚的跨度都使用常规技术。在建立新的变化是用每个方法从中央码头打造出的悬臂,这种“被史密斯先生的办公室称为”“飞悬臂”,在纽约州的暴风国王大桥首次提出。”(工程新闻1887b)。一个简短的临时脚手架始建关闭中环码头,支持在每个方向的第一个面板点。这两个板的建成后,可使旅客感觉跨度延各个方向均等同,且非常谨慎,注意保持横亘的平衡。此外,电缆从已完成的跨度中串成,以帮助保持中央部分在整个8闭合板的结构位置的稳定。119 上承式简支公路钢桁架桥设计该桥于1886年7月顺利完成并通车。桥的创建以及出现在一天内引发了大量的讨论。铁路宪报报道:在全国有大量这样的楼板跨度组合,也一定会更多。这样难堪的结果,当然,由于结构临时的外观的线条的连续性犀利的突破。伤害了他们的尊严和嘲弄的效果,并让他们有一个个站不住脚的。无论是否是公开的,关于通过跨越拱门是不是一个拱形的形式,且任何真正的补救措施都可能遇到振振有词的争议,但我们倾向于认为所示的设计将被普遍认为是一个更加赏心悦目,或者说不太难看,解决这个问题的方案且比较普通的形式,所以,单凭这个理由,值得在这样的地方使用。(铁路公报1886)工程新闻写道,他们被赋予一个视图用于查看已完成的结构架设,内容很清晰,在我们看来,这是多么伟大的改进,在一个艺术层面,通过和甲板跨越的普通可怕的组合,以及结构的总体比例。外观的问题具有非常多的工程师布置要考虑过于轻率。特别是在城市附近,甚至有直接金钱的价值在建筑相结合的和谐力量,除了它,它是规则,而不是例外,大型工程结构可能有他们的出现多以任何方式增加他们的成本,而且不会提高,因为是区分本结构。我们怀疑,悬臂的方便,而不是审美素质有在本设计中选用的主要组成部分。它仍然是较为喜人,观察结构的优美和赏心悦目的线条,这使得从甲板过渡到通过跨度和美容回来,一个积极因素,而不是一个难看的斑点。这是不是因为眼睛的失误,通过跨度为拱门,因为它没有,也不会做出的是这样的富有建设性的线条任何借口。从普通的组合进攻的眼睛来自于结构线的突然大幅度直角突破,摧毁团结和均匀性的这个意义上说这是可喜的效果至关重要。这个抵押,因为它是在CShaler史密斯先生的设计,从绝对的权利线条优美的曲线变化是让人愉悦的,另一个是高见(工程新闻1887d)。纽约市皇后区东河大桥以前所有的桥梁仅用于铁路交通,皇后区大桥,又名布莱克威尔岛大桥,是专为马车,行人和快速公交使用的,因此需要一个电平甲板。这是经过几次初步设计,建成一个连续的桁架。工程师关于构建连续梁桥和一个悬臂跨度填补了技术杂志和纽约市的报纸了经过好几年的智慧之战。原桥设计为悬臂主要由RS巴克与Leffert莱弗茨巴克咨询工程师。这将有1,131964英尺,在630英尺岛上的锚跨锚横跨在曼哈顿和长岛海岸跨度将是469.5和459英尺在更长跨度悬臂分别为397.5和324英尺与悬浮跨度均为336英尺其1131英尺跨度是仅次于福斯湾,它于1890年正式启用。(见图14)119 上承式简支公路钢桁架桥设计巴克的计划于1899年12月经公共工程改进的董事会批准和市议员的委员会批准,并授权主计长发出城市公司股票于1900年11月8日,4350000美元为上层建筑的建设量。在1901年末开始基础工作,但仅有少量工作是1902年1月之前完成。1902年6月23日,作品被古斯塔夫林登索尔责令停止,作为桥梁的新委员,他提出了设计变更会影响奠定了的基础。在1902年林登索尔取代约翰·谢伊作为桥梁专员,并提出桥的几个显著的变化,尽管可能会有明显不知情的旁观者。他来到纽约市,带着他桥梁工程领域的一个长长的成就清单。他出生在布恩,奥地利,1850年在德国德累斯顿从Politechnicum学院毕业,于1874年抵达美国。建了几个大型桥梁后,他于1881年开始个人实践。林登索尔提交的计划最显著的标志是跨度是连续的,不间断的,虽然有两个长0.591英尺悬臂在跨中达到与垂直力的传送准备,但却不限制两端的水平运动,他做了这样的决定:该结构的重量有利于悬臂的设计,在一个锚定到另一个锚定的普通交通条件下,在弦上只有一个在各主铰链的跨度不发生逆转应力,虽然假定在极端荷载下,轻微的反转可能在相邻的中心铰链的板之间发生,但顶弦却因此可以从一端到另一连锁眼栏链接的结束,允许快速勃起。桁架也无多余的成员。(林登索尔1903)他调整了在曼哈顿通道的跨度,1,182或51英尺超过了以往的设计。随着两个计划现在都已完成,市长赛斯·劳任命他自己的顾问,包括威廉·H·伯尔,查尔斯·霍奇,和PalmerC.里基茨的审查这两项计划,并建议最好的一个,或使用自己的计划板。他们完成了审查,并提出他们对市长报告在12月。他们想出了一个新的设计,并提出了一些其他小的建议。(见图15)新的计划,仍然是一个连续的桁架,在1903年八月由大桥委员与市长批准。要求在夏季开始招标并于1903年9月24日完成。据预计,桥将1906年开工。在1903年后期林登索尔离开了他的岗位,并发生转变,由管理方面返回到了咨询业务。上部结构中跨越河岸的两个锚以及在布莱克威尔岛的主锚架都是采用的是钢手架。悬臂都是按照标准悬臂建成的,他们将是当时美国最长的悬臂。建立在脚手架的桥梁部分建成后,悬臂从岛的岸边延生出悬臂中跨。旅客取下来,119 上承式简支公路钢桁架桥设计reerected在用于锚定跨度的结构桥的端部。最后一步是从锚点跨度继续悬臂到河边,联系先前竖立悬臂接触的每个分支的中间。当他们的两个分支在东河中间接触到向西的悬臂后在下弦节点和向东跨度的上弦节点结束。这两各节点均为刚性垂直且被成为“摇臂”,最后上弦杆连杆被安装,以便它允许沿所述构件的轴线滑动与最后一个下弦杆件连接起来。在这个阶段下自重桥表现得像一个系列悬臂桁架没有加载通过摇臂。然而在活载下,就像史密斯的拉欣急流,负载在摇臂转移和桁架是真正连续的。为了确保摇臂上无静载,“一个装置,用于升高或降低锚固端,会议期间,安装悬臂将调整到合适的悬臂长度,使得后者将在无应力静载的单独行动。因此静载应力是静定”(斯特拉坎1905)。在讨论本文几位工程师批评使用连续桁架,只有莱昂Moisseff赞美这个选择。(Moisseff1905)修第二学位的林登索尔是弗兰克Cilley的助理,他描述这座桥是不确定的,且在1904年就在ASCE的交易桥梁中使用的计算程序(Cilley1904)。在随后的过程是基于一个设计由乔治·斯温在1883发行的研制过程杂志富兰克林研究所题为“虚拟速度的原理在框架的挠度和应力测定中的应用”。斯温1883。他也利用麦克斯韦或者贝蒂的互等定理和Williot的位移图。这次报告可能是在ASCE发表的最复杂出版物,以及那天所有的结构分析。1905年,经过林登索尔努力和对桥所做的改变,R.斯特拉坎描述计算每个桁架构件的应力布鲁克林工程师俱乐部,印在1905年2月16日签发工程新闻的新方法。(斯特拉坎1905)。建立的非常顺利,且每个人都在讨论一个按时完成的日期。在布莱克威尔岛长1713英尺长的连续桁架于1907年12月月底结束了。魁北克悬臂桥梁在圣劳伦斯河的失败导致了大桥公司审查其设计,并任命了几个委员会的工程师来研究的桥梁。这些研究显示,一般桁架的设计无法满足其对荷载支撑,城市桥部决定只在上层二分之一磁道使用且减轻路面,以减少在桁梁部件的应力在桁梁部件。119 上承式简支公路钢桁架桥设计伴随最后一步方法的就绪,在1909年3月宾夕法尼亚SteelCompany完成了它的架设并使桥开通。在桥完成后,工程师既有批评也有赞赏。沃德尔在他的书中桥梁写道:纽约一位与大桥有关工程师曾经说过,结构如此的复杂,如果一个人站在最远范围的第一个面板点往河里吐,则他这样做会影响桥的整个结构的应力而且这实际上是事实。这样布局的每一个跨度主桁架都可称为建设性的谎言。长跨度的顶弦被制作成连续的曲线类似于一个吊桥,虽然成为审美对象,但这样的企图美化结构是失败的,而损害遗漏所做的桥梁暂停的范围是由数百万美元来衡量(沃德尔1916)。除了史密斯的桥梁和皇后区大桥外,很少有连续桁架建于19世纪和20世纪初的后期,由于受史密斯·梅里曼和雅各比在他们的1907屋顶和桥梁的出版物提出“时间最长,几乎是唯一的连续梁桥在美国。是拉欣大桥圣劳伦斯河。以及“连续跨度很少用,除了拉桥”。梅里曼和雅各比1907。此外,沃德尔的两卷写于1916年桥梁工程书,说“拿不定应力护理的最好方法是避免它们完全由这样设计自己的结构,以切出多余的成员,并曾铭记的基本原则,即‘简单是一个好设计’的最高属性”。(沃德尔1916)换句话说,他的建议是保持桁架简支和确定。约翰逊等人(1906),在他们的现代框架结构的理论与实践的基础上指出:“现在连续梁在美国很少受雇,以至于在作者的观点认为它不再需要教的这个实践的细节在我们的工程学校”(Johnson等,1906)。Sciotoville桥由于很多桥梁工程师的这一态度,横亘俄亥俄河链接俄亥俄与肯塔基的Sciotoville桥知道1917年才由GustavLindenthal设计(见图17)。这座桥的中间桥墩与两岸跨度均为775英尺,这一跨度考虑了陆军部的意见,以确保不会有妨碍到河上航行。因此,它类似于Torksey桥,并且只是在第一阶段不确定。《TheEngineeringRecord》杂志发表了关于桥梁的文章,在社论中写道:在最终选择交叉处剖面的特性结构类型的过程中,安装过程中所需要的净宽和可能位置处的桥墩性质都是决定性因素。在这个工程中,建造的优势和坚固的岩石基础深度很浅这一实际情况是连续型选择过程中最重要的考虑因素,这两个因素也使得桥墩的下沉实际上可以忽略。经济对于这种类型一般可以容易地表现为。不确定因素的应力分析通常也被认为是一个缺点。Queensborough桥的经验可借鉴用于本联系。多个支撑上的连续跨度被证明在金属分布上具有惊人的错误。但是值得注意的是,处理不确定结构的方法正走向标准化,而这也应尽快简化成为降低设计成本的模式(工程实录1915a)。119 上承式简支公路钢桁架桥设计对使用连续桁架的恐惧明显依然存在,但行业似乎正搭成一个共识:如何正确地设计这样的桁架。事实上,提到的皇后区大桥及其存在的问题被认为是对整个行业的的警告。俄亥俄侧775英尺桁架架设在临时支架上。放置排架的位置和桁架连接至桥墩处有四个嵌板,在放置临时另一排架和另外建造四个嵌板的同时,肯塔基侧则被悬挂于距离俄亥俄桁架465英尺处。《工程实录》杂志表示,“各部分实际断面基础上的最后压力是由弹性理论计算的”(工程实录1915b)。作为林登索尔时期的DB斯坦曼当时负责上盖建筑的计算,他为桥梁设计开发了分析方法。如上所述,桥只有在第一阶段是不确定的,除了三个平衡方程之外只需要一个额外方程来确定未知的反作用力组成。他的方法被发表在HOOL和Kinne的书《MovableandLong-SpanSteelBridges》(HOOL和Kinne1924)和林登索尔发表在《TransactionsoftheASCE》中题为《TheContinuousTrussBridgeovertheOhioRiveratSciotoville,OhiooftheChesapeakeandOhioNorthernRailway》(林登索尔1922)的论文中。斯坦曼和林登索尔利用弹性曲线理论开发了影响线,以解决未知的反作用力之一。他们假定桁架的转动惯量是恒定的,没有来自网格部分的影响,为遗留反应的弹性曲线和影响线做了初步分析,以获得的所有的桁架部分大小的第一手估计值。然后,他将网格部分包含在内做了更精确的第二次分析。斯坦曼还介绍了他的“弹性权重”设计方法。他将这一方法发表在《工程实录》上并描述其在Sciotoville桥上的运用(斯坦曼1915b)。为了确保桥按照设计的那样运作,桥的两端分别被千斤顶顶起,直到千斤顶记录下计算反作用力的受力方程。随后,垫片被放置在落水斜口下面,以锁住那些反作用力组分。这座桥也是第一座铆接钢桥,通过顶起连接处的各组成来使铆钉孔强制对齐来提供二次应力,二次应力在箱里被放大。当桥打开时,它是美国最长的铆接跨度。在斯坦曼的协助下,林登索尔继续表示他们愿意尝试新的方法以满足老工程问题,并采取桁架建设世界上最大的桁架跨长度。119 上承式简支公路钢桁架桥设计该连续桥梁为许多铁路公司和他们的工程师所认可,主要是因为其刚度已经由Sciotoville大桥证明。贝西默和伊利湖铁路公司在1918年建成了一座桥跨越阿勒格尼河的大桥,这座桥由二组三段连续的跨度构成,最长的净跨度为520英尺3英寸(《工程新闻记录》1918)。建于1918年Nelson河大桥采用了三个跨度,最长的是400英尺;1922年辛辛那提州建于在俄亥俄河上的CNO和TP铁路桥梁,这两座桥梁都采取了连续桥梁这一形式。后者是一座三段式的双轨桥,其中两端跨度300英尺,最长的一段516英尺3英寸。C&O铁路公司也于1929年在辛辛那提州俄亥俄河上见了一座三跨桥也,跨度分别是450英尺,675英尺和450英尺。在同一篇文章中,斯坦曼使用弹性曲线描述的方法来处理三跨连续桥梁,这一方法都被用在这些桥梁的设计中。许多新一代为告诉公路建的桥梁,采用了下述的最小工作法。最小工作方法在平时使用中工程师都知道的三矩定理,这一定理要求所有跨度都有一个不变的惯性力矩;而在实际的结构中,这是不可能的。他们也显然不愿意采用由林登索尔,斯坦曼和Cilley选择的计算方法。他们知道,旧的、简单的方式是保守的,很多人选择接受“无限接近”的方法。不过,有些人知道,如果连续桁架施工的经济性要被发现的话,他们就需要一个像最小功法那样更精确的设计方法。包括查尔斯斯波福德的《结构理论》(斯波福德1915年,第一章,十六)在内,20世纪初的许多教科书都收设置了最小功法的章节。这一理论基于卡氏的工作(1875)。美国第一本关于这一课题的书由Church所著题为《力学内部工作(或变形的工作)的弹性体和系统的平衡,包括最小功法》。该定理的基础是,“通过应用负载系统完成于任何固定结构的内部工作与平衡论将是最不可能,最不稳定的”(斯波福德1915)。他总结的过程如下:就独立未知数而言,已经多得超过了静力学方程中能被确定的,需要找到一种描述总功的描述方法来与这些未知数的表述方法区分。然后将所有这些偏导数等于零,解由此而来的方程以确定每个未知数的值。(斯波福德1915)在数学方面,提到未知冗余,有必要为每一个变形桁架所作的功写一个方程。为找到每个方法所设定的冗余所做功的最小值,功函数关于冗余的一阶导数为零,功函数解决了求余数值产生的方程或方程组,这些余数必须让所作功最小。在数学中这是用来寻找余数值的经典最小化过程,其中能够产生功函数切线的水平底坡。119 上承式简支公路钢桁架桥设计设计连续桁架的第一步是使用三矩定理为每个跨度假设恒定的惯性力矩,同时假设所有钢的弹性恒模。对于像Sciotoville桥这样的两跨连续桁架,两端横梁或桁架的的力矩被认为是零,并且只有一个中间支撑上的的力矩是未知的。一旦中间支撑的力矩被确定,其它反作用力的组分就可以用平衡方程来确定。只要这些值已知,各桁架构件的载荷就可以被确定。只要各构件的载荷已知,构件的尺寸可以根据拉伸或压缩来确定。对于三跨连续钢桁,同样的过程还需要通过求解联立方程组或使用三矩定理的梅里曼简化方程,来确定每个内部支撑上的力矩。通常,在一个三跨连续钢桁中,这成为标准,跨度的外端通过滚轮支撑,同时内部两个桥墩上的桁架由一个销和一个摇臂支撑。这表明,有5个反作用力组分,一个个末端的竖直反作用力,摇杆上的竖直反作用力,以及销上的一个水平和竖直反作用力。三个方程仍然存在两个未知反作用力需要增加两个额外的方程。由于桁架可能在深度和构件尺寸显著不同,三矩定理只是作为一个初步的工具来获取构件尺寸。因为桁架可能会随着深度和构架大小不同而存在明显差异,所以三矩定理仅被用作是获得构建尺寸的初始工具。一旦中间两座桥墩上的力矩被确定,未知的反作用力即可通过连立个方程来求得。用已知的反作用力便可确定桁梁部件上的力。通过计算得出每个桁架构件的初步规模,工程师使用最小功法,在确定更精确的环境中确定两个未知反作用力或冗余构件的力。这一原理是基于每个桁架构件都是由遵循胡克定律的弹性材料所组成的假设,这也表明构件的压力(复核)与应力(延伸)是成比例的。如果桁架成员与销相连,那么这是成立的。还假定当构件是通过铆接节点板连接时,这定理是成立的。尚普兰湖大桥尚普兰湖大桥建于1929年,是第一座专为高速公路交通而建的大跨度连续梁桥,因而也是第一个将甲板建在垂直曲线上的大跨度连续梁桥。这座桥连接了纽约的CrownPoint和佛蒙特州的ChimneyPoin。斯波福德在他的第二本书(《TheoryofContinuousStructuresand119 上承式简支公路钢桁架桥设计Arches》(斯波福德1937年,23-42页))中描述了此过程。项目选址的湖面缩小到只有1500英尺宽,但为了连接,需要一座超过2,900多英尺长的桥梁。由于航行利益,需要清除航运通道上92英尺的空间。Fay,斯波福德,和波士顿的桑代克是设计师,他们开发了一个结构,在通道上建一个上承桥,通道变成主航道上的。纽约侧跨三个50英尺甲板板梁,“225英尺和270英尺的两个连续甲板桁架跨度,三个连续跨度中,两个是290英尺甲板桁架,侧翼一个434英尺跨度上升为穿过式桁架。一个简单的270英尺甲板跨度桁架和五个50英尺的甲板板梁“(工程新闻记录1929;斯波福德1933)给连续桁架设计做了一个完整的回顾,这是在用简单的桁架,桁架悬臂和吊桥比较的过程中给出的。在竖向错位通过顶起锚跨边缘得以消除的情况下,悬臂置于跨距中点,并且使用铆钉连接。正如拉欣和皇后区大桥一样,荷载通过用按照结构的恒载设计的构件来承担(resist)。活荷载必须由连接接头承担,这样桁架的每一个构件才能分担负载。当桥梁被修造了作为一个悬臂时,结构是确定的,因此载荷和构件尺寸可以精确地被确定,因为每个半桁架是由两个桥墩支撑,其中一个摇杆或销和一个连接(施工期间的两端分别通过张力件控制)。由于活复核,最小功法被用来确定桁梁部件内的载荷(见图19)。出于设计的考虑,该顾问将三跨连续钢桁转化为三个简支桁架,通过去掉两个中央码头上部的上弦杆张力部件和将冗余力(见图20)。施加在各独立的桁架上。左桁架是由左侧滚轮和右侧销所支撑。右桁架则刚好相反。中央跨度物通过左边的销和右侧的摇臂支撑。从概念上讲,依据每一个每一个桁架上的真实荷载和冗余杠件的力,该方法是确定每个跨度上的反作用力。每个桁架部件上的力退后依据冗余力而确定。每个杠件的伸长率(或缩短率)通过构件长度与力的乘积和截面积于弹性模量所除得的商来确定。每个部件上力的关于冗余的偏导数被确定后,再乘以伸长率公式。所有部件的力的总和可以计算,能够给出关于冗余值观的两个联立方程并从中接触冗余的未知数。随着这些冗余的数值被确定后,反作用力和分力也就可以计算。有了连接部件的力后,各部件尺寸也可以计算,并与初步三矩定理程序或之前最小功法的计算值进行比较。如果存在明显差异,则重复进行最小功法,直到计算值接近的假设或以前的值。但是在实际操作中,为了系统进行计算过程,顾问令X=第二桥墩顶部弦构件的应力,令Y=第三墩顶部弦上的应力。因为每个节点的单位负荷,他计算出任意部件上P的应力值。其次计算值S1119 上承式简支公路钢桁架桥设计;任何构件中,由2号桥墩顶弦的单位负载引起的应力,方向指向冗余部件和S2的方向,任意一个杠件上有3号桥墩上单位负荷引起的应力,方向指向冗余部件。因此,任何构件中的应力为P,S1和S2的总和。从这些结果可看出,影响线是为研究反作用力和绝大部分部件而画的。随着影响线数已知,使用施加在桁架节点上的真实负荷可以计算真实的反作用力和分力。影响线是对反作用力组成或施加在桁架节点上的单位负荷的构件力的影响的图形表示。例如,如果影响线是描述左侧桥墩桁架的两端的竖直方向反作用力的话,在一个垂直向上的力被施加到该端桁架上的情况下,将有和桁架的挠曲形状相同的形状。Fay,斯波福德和桑代克进一步简化了计算过程,在斯波福德的《TheoryofContinuousStructuresandArches》一书中进行展示(斯波福德1937年,第31-36页)为了确保该桁架如设计的那样运行,顾问在外桥墩防止一个千斤顶,抬高的桁架的端部,直到千斤顶得到一个力等于计算出的末端反作用力。然后,他们放置垫片在轴承下方以锁定那个力。他们有一些关于确定力的问题,但后来在在新罕布什尔州皮斯卡奎河的小湾上的沙利文元帅大桥中,他们在千斤顶和端轴承之间放置了巨大的应力计,以锁定计算出的端反作用力。目前还不知道在哪座桥上最小功法首次被使用,但它可能是尚普兰湖大桥。如果不是,那也不可能有任何一座桥比它更早使用这一方法。在其初步设计中,顾问利用表格刊登在Griot表题为KontinuierlicheTragerTabellenGriot的书中(Griot公司1904)。他们用最小功法确定由于钢做工,临时轨道和混凝土模板的恒载反作用力。也可用于活应力和这些跨度的桁架的不规则深度的最终确定,这使采用此方法来获得这些应力看起来更加可行,而此方法比此前初步设计中使用方法更为准确(斯波福德1933)。这一方法也被MassachusettsDepartmentofPublicWorks采用,使用在康河之上的FrenchKing大桥的设计之中。这个简短的回顾表明,虽然最小的方法工作是众所周知的,但是直到Fay,斯波福德和桑代克决定在尚普兰湖大桥建造中降低材料成本,并且增强连续结构外观效果,以取代所需的额外计算和由于地基沉降造成的可能增加的部件应力。尚普兰湖大桥之后,Fay,斯波福德和桑代克沙利文元帅大桥以及Sagamoreand119 上承式简支公路钢桁架桥设计Bourne大桥的设计中都使用了类似的计算方法。所有这些桥梁是为汽车和卡车而设计的。中世纪的许多桥梁是同父哦悬臂式方法建造的,看起来像悬臂,而不是真正的连续桁架。他们没有悬跨相连的销,从而使它们类似于拉欣和皇后区的桥梁。其中最长的是建于1966年道夫大桥,由俄勒冈州和华盛顿州的公路部门联合设计。其中央跨度为1232英尺(图21)。随着计算机时代的到来,涉及连续桁架桥梁的设计困难已不复存在。矩阵分析法被发现,它运用计算机的高速运算来解决庞大的矩阵方程,这些方程中使用刚性或弹性矩阵。这是诸如STAAD和STRUDL这类程序的基础。但是,这些计算机方法依然优先需要一个初步的构件尺寸,而不是运行分析。手算还是频繁地被用于初步设计当中。总结不鼓励19世纪后期的工程师采用连续桁架的三个因素是弹性模量的可变性,转动惯量的可变性,以及可能的地基下沉。这些问题一般都已经被21世纪的工程师解决了。钢的质量控制非常好,所以模量几乎是一个常数。有了新的分析技术,可以使用精确定义的传动惯量来设计部件,并利用非常精确的结果分析桁架。凭借改进后的地基设计,码头沉降的危险已经基本消除。因此,工程师们可以利用连续桁架并实现钢材成本,通过悬臂方法架设,减少变形,同时增强连续结构的美学价值。附录3英文原文119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119 上承式简支公路钢桁架桥设计119'