重庆市市政工程钢结施工图设计文件审查要点

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1 重 庆 市 市 政 基 础 设 施 钢 结 构 ( 桥 梁 ) 工 程 设 计 技 术 导 则 ( 征 求 意 见 稿 ) 重 庆 市 城 乡 建 设 委 员 会 二 0 一 六 年 五 月 1

2 目 录 第 1 章 总 体 设 计 总 则 设 计 总 体 要 求 基 本 程 序 主 要 技 术 标 准 和 规 范 桥 梁 设 计 作 用 与 其 他 专 业 的 交 接 与 配 合... 5 第 2 章 钢 桥 一 般 规 定 钢 桥 设 计 基 本 原 则 桥 梁 用 结 构 钢 的 强 度 与 等 级 型 钢 的 分 类 第 3 章 钢 桥 连 接 及 疲 劳 焊 接 螺 栓 连 接 螺 栓 和 焊 接 并 用 疲 劳 第 4 章 钢 板 梁 钢 板 梁 的 组 成 与 总 体 设 计 钢 板 梁 桥 主 梁 设 计 钢 板 梁 桥 横 纵 向 联 结 系 设 计 纵 向 联 结 系 第 5 章 钢 箱 梁 钢 箱 梁 桥 的 组 成 与 总 体 设 计 一 般 规 定 钢 箱 梁 设 计 钢 箱 梁 设 计 注 意 事 项 第 6 章 钢 桁 梁 钢 桁 梁 桥 的 组 成 与 总 体 设 计 钢 桁 梁 设 计 第 7 章 组 合 梁 组 合 梁 结 构 形 式 一 般 计 算 原 理 组 合 梁 设 计 抗 剪 连 接 件 构 造 要 求 第 8 章 钢 桥 墩 一 般 规 定 钢 桥 墩 设 计 设 计 构 造 细 节 第 9 章 钢 桥 防 腐 涂 装 技 术

3 9.1 钢 桥 的 腐 蚀 环 境 钢 桥 的 腐 蚀 形 态 钢 桥 不 同 部 位 的 腐 蚀 特 性 钢 桥 涂 装 区 域 划 分 和 体 系 的 选 型 设 计 注 意 事 项 第 10 章 钢 桥 面 铺 装 一 般 规 定 桥 面 系 刚 度 计 算 铺 设 体 系 的 设 计 材 料 组 合 结 构 性 能 要 求 边 缘 构 造 及 排 水 设 计 第 11 章 附 属 设 置 排 水 防 撞 护 栏 检 修 道 伸 缩 缝 支 座 第 12 章 BIM 应 用 技 术 BIM 概 述 钢 结 构 设 计 BIM 应 用 钢 结 构 建 造 BIM 应 用 钢 结 构 施 工 BIM 应 用 BIM 项 目 过 程 管 理

4 第 1 章 总 体 设 计 1.1 总 则 为 了 指 导 重 庆 市 市 政 工 程 钢 结 构 桥 梁 的 设 计, 并 提 高 设 计 质 量 和 设 计 效 率, 根 据 ( 关 于 加 快 钢 结 构 推 广 应 用 及 产 业 创 新 发 展 的 指 导 意 见 )( 渝 府 发 号 ) 规 定, 制 定 本 规 定 本 设 计 导 则 适 用 于 重 庆 地 区 新 建 改 扩 建 的 城 市 道 路 的 钢 结 构 跨 线 桥 梁 ( 特 大 桥 除 外 ) 和 钢 结 构 人 行 天 桥 1.2 设 计 总 体 要 求 各 设 计 阶 段 文 件 编 制 应 满 足 有 关 部 颁 编 制 深 度 规 定 的 要 求, 文 件 编 制 工 作 过 程 应 按 ISO 规 定 执 行 质 量 控 制, 并 应 注 意 : (1) 明 确 工 程 可 行 性 研 究 初 步 设 计 施 工 图 设 计 等 各 阶 段 的 设 计 目 标 及 相 关 要 求 (2) 仔 细 研 究 各 设 计 阶 段 文 件 编 制 的 依 据 如 发 现 依 据 失 当 或 不 完 整 时, 应 及 时 提 出 妥 善 处 理 的 建 议 及 意 见 工 程 自 设 计 施 工 至 长 期 运 营 的 较 长 时 间 过 程, 将 涉 及 不 同 系 统 不 同 专 业 等 相 关 主 管 部 门 执 法 管 理 的 范 围, 设 计 应 积 极 配 合 业 主 ( 建 设 单 位 ) 按 规 定 要 求 取 得 必 要 的 批 复 核 准 文 件, 即 : (1) 规 划 : 桥 位 和 接 线 的 规 划 红 线 以 及 相 关 的 路 网 规 划 区 域 或 总 体 规 划 及 现 状 (2) 管 线 : 随 着 城 市 经 济 发 展, 管 线 种 类 规 格 繁 多, 如 高 压 输 电 走 廊 地 下 电 力 及 电 信 电 缆 光 缆 雨 水 及 污 水 管 道 供 水 管 道 燃 气 管 道 等 在 设 计 时 应 了 解 掌 握 管 线 分 布 现 状 及 管 线 综 合 规 划, 尤 其 是 大 型 管 道 如 上 海 地 区 的 合 流 污 水 原 水 西 气 东 输 等 大 型 管 道 均 制 订 了 管 理 保 护 条 例 (3) 河 道 : 河 道 规 划 兰 线 通 航 标 准 桥 址 沿 岸 码 头 港 区 及 其 锚 地 等 水 上 交 通 管 理 设 施, 水 利 防 汛 抗 洪 驳 岸 堤 坝 水 闸 等 规 划 及 现 状 (4) 轨 道 交 通 限 界 : 铁 路 轻 轨 等 轨 道 交 通 对 桥 梁 构 筑 物 与 其 距 离 和 高 度 的 限 制 (5) 立 交 限 界 : 高 速 公 路 等 级 公 路 城 市 道 路 等 地 面 交 通 规 定 的 净 空 限 界 (6) 航 空 限 界 : 民 用 军 用 机 场 对 地 面 上 构 筑 物 高 度 的 限 制 1

5 (7) 特 殊 限 界 : 军 用 ( 通 讯 ) 设 施 特 种 工 业 区 等 对 构 筑 物 距 离 和 高 度 的 限 制 (8) 地 下 建 ( 构 ) 筑 物 : 地 下 空 间 开 发 地 铁 隧 道 下 沉 式 道 路 及 其 他 地 下 构 筑 物 的 现 状 和 计 划 实 施 情 况 (9) 工 程 的 环 境 评 估 大 型 工 程 的 地 震 安 全 性 评 估 河 床 演 变 评 估 河 土 动 床 与 定 床 试 验 分 析 通 航 净 空 尺 度 研 究 等 必 须 的 工 作 程 序 上 述 工 作 是 开 展 工 程 设 计 施 工 的 必 要 条 件, 并 应 进 行 调 查 研 究 实 地 踏 勘 如 桥 址 现 状 环 境 实 施 规 划 要 求 存 在 的 具 体 问 题 对 特 殊 问 题 的 论 证 等, 应 提 出 建 议 作 为 专 题 进 行 试 验 研 究 在 设 计 文 件 中 应 列 出 有 关 批 复 核 准 文 件, 对 需 要 继 续 协 调 研 究 的 问 题 提 出 相 应 的 具 体 建 议 或 意 见 了 解 掌 握 设 计 所 需 的 工 程 自 然 环 境 条 件 : 水 文 地 质 气 象 等 自 然 环 境 条 件, 工 程 所 在 地 区 的 工 程 实 践 经 验 施 工 特 长 及 技 术 设 备 条 件 尤 其 是 对 已 建 桥 梁 工 程 的 设 计 施 工 及 运 营 情 况 的 了 解, 将 对 新 建 工 程 设 计 具 有 较 好 的 参 考 价 值 与 业 主 ( 建 设 单 位 ) 密 切 沟 通 协 调, 理 解 业 主 对 工 程 的 要 求 和 基 本 构 想, 以 及 主 要 功 能 和 建 设 项 目 的 工 程 范 围 桥 梁 功 能 分 类 较 以 前 有 较 大 发 展, 有 不 同 等 级 的 公 路 或 城 市 车 行 桥 梁 非 机 动 车 及 人 行 桥 梁 不 同 交 通 类 型 的 分 层 或 同 一 平 面 分 离 通 行 的 桥 梁 名 胜 或 景 区 的 景 观 桥 梁 简 单 或 多 层 立 交 桥 等 ; 工 程 范 围 须 考 虑 使 用 功 能 的 衔 接 施 工 与 其 相 接 区 段 的 接 顺 等 因 素, 尤 其 与 工 程 节 点 部 位 衔 接 的 复 杂 部 位 或 不 同 专 业 衔 接 等 情 况, 应 仔 细 研 究 工 程 划 分 范 围 的 原 则, 以 便 施 工 顺 利 有 序 地 实 施, 与 本 工 程 范 围 妥 善 接 顺, 使 工 程 的 整 体 功 能 较 好 地 达 到 预 期 效 果 1.3 基 本 程 序 (1) 根 据 工 程 设 计 条 件 和 要 求, 准 确 判 明 本 工 程 的 主 要 特 点 和 技 术 重 点 或 关 键, 以 便 进 行 针 对 性 设 计 (2) 在 工 可 或 初 设 阶 段 应 对 本 工 程 设 计 技 术 进 行 评 估 合 理 确 定 研 究 课 题, 并 提 出 课 题 研 究 的 实 施 计 划, 完 成 课 题 研 究 列 项 程 序, 为 解 决 或 改 进 本 工 程 设 计 技 术 问 题 创 造 条 件 (3) 对 有 特 殊 条 件 或 要 求 的 工 程 设 计 问 题, 应 尽 可 能 应 用 现 有 相 关 技 术, 提 出 合 理 可 行 的 方 案 或 有 条 件 成 立 的 方 案, 必 要 时 可 对 总 体 布 置 及 有 关 设 计 条 件 进 行 比 较 论 证, 提 出 建 议 2

6 (4) 编 写 反 映 本 工 程 设 计 特 点 的 设 计 原 则, 并 与 总 体 布 置 及 桥 位 平 面 设 计 一 并 进 行 评 审 (5) 随 时 关 注 国 内 外 桥 梁 工 程 科 技 动 态 及 发 展 水 平, 并 通 过 科 技 情 报 网 络 科 技 情 报 研 究 部 门 交 流 信 息 及 检 索 帮 助, 为 评 审 设 计 原 则 提 出 合 适 的 研 究 课 题 创 造 条 件 此 项 工 作 宜 安 排 专 人 负 责 (6) 工 程 设 计 项 目 的 研 究 课 题 在 工 可 或 初 设 文 件 中 提 出 立 项 是 通 常 的 一 种 形 式, 经 设 计 审 批 手 续 可 使 立 项 程 序 简 化, 便 于 为 设 计 应 用 于 工 程 的 目 标 实 现 如 随 着 工 程 设 计 工 作 的 进 展 或 在 施 工 中 出 现 特 殊 问 题 或 施 工 条 件 发 生 变 化 时, 相 应 施 工 图 设 计 采 取 独 特 有 效 的 设 计 技 术 措 施 取 得 了 妥 善 解 决 的 情 况, 可 通 过 专 家 鉴 定 会 议 的 形 式 进 行 鉴 定, 根 据 鉴 定 意 见 可 为 进 一 步 深 入 研 究 创 造 条 件 1.4 主 要 技 术 标 准 和 规 范 国 家 标 准 (1) 内 河 通 航 标 准 (GB ) (2) 公 路 工 程 结 构 可 靠 度 设 计 统 一 标 准 (GB/T ) (3) 岩 土 工 程 勘 察 规 范 (GB )(2009 修 订 版 ) (4) 混 凝 土 结 构 设 计 规 范 (GB ) (5) 钢 结 构 设 计 规 范 (GB ) (6) 桥 梁 用 结 构 钢 (GB/T ) (7) 预 应 力 混 凝 土 用 钢 绞 线 (GB/T ) (8) 预 应 力 筋 用 锚 具 夹 具 和 连 接 器 (GB/T ) (9) 桥 梁 球 型 支 座 (GB/T ) (10) 先 张 法 预 应 力 混 凝 土 管 桩 (GB ) (11) 混 凝 土 结 构 加 固 设 计 规 范 (GB ) 交 通 部 标 准 (1) 公 路 工 程 基 本 建 设 项 目 设 计 文 件 编 制 办 法 (2) 公 路 建 设 项 目 环 境 影 响 评 价 规 范 JTG B (3) 公 路 路 线 设 计 规 范 JTG D (4) 公 路 工 程 技 术 标 准 (JTG B ) (5) 公 路 工 程 地 质 勘 察 规 范 (JTG C ) 3

7 (6) 公 路 勘 测 规 范 JTG C (7) 公 路 工 程 水 文 勘 测 设 计 规 范 (JTG C ) (8) 公 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范 (JTG D ) (9) 公 路 圬 工 桥 涵 设 计 规 范 (JTG D ) (10) 公 路 钢 筋 混 凝 土 及 预 应 力 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 (JTGD ) (11) 公 路 桥 涵 地 基 与 基 础 设 计 规 范 (JTG D ) (12) 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) (13) 公 路 桥 梁 抗 风 设 计 规 范 (JTG/TD ) (14) 公 路 桥 梁 抗 震 设 计 细 则 (JTG/T B ) (15) 公 路 工 程 混 凝 土 结 构 防 腐 技 术 规 范 (JTG/TB ) (16) 公 路 交 通 安 全 设 施 设 计 规 范 (JTG/TD ) (17) 公 路 桥 涵 施 工 技 术 规 范 (JTG/T F ) (18) 公 路 工 程 质 量 检 验 评 定 标 准 (JTG F80/1-2004) 土 建 工 程 (19) 公 路 桥 涵 养 护 规 范 (JTG H ) (20) 公 路 桥 梁 板 式 橡 胶 支 座 (JT/T ) (21) 公 路 桥 梁 伸 缩 装 置 (JT/T ) (22) 预 应 力 混 凝 土 桥 梁 用 塑 料 波 纹 管 (JT/T ) (23) 公 路 工 程 基 桩 动 测 技 术 规 程 (JTG/TF ) 城 市 标 准 (1) 市 政 公 用 工 程 设 计 文 件 编 制 深 度 规 定 (2013 版 ) (2) 城 市 道 路 工 程 设 计 规 范 (CJJ ) (3) 城 市 桥 梁 抗 震 设 计 规 范 (CJJ ) (4) 城 市 桥 梁 设 计 规 范 (CJJ ) (5) 城 市 桥 梁 养 护 技 术 规 范 (CJJ ) (6) 城 市 桥 梁 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 (CJJ ) 重 庆 市 地 方 标 准 (1) 重 庆 市 城 镇 道 路 平 面 交 叉 口 设 计 规 范 (DBJ50/T ) (2) 市 政 工 程 地 质 勘 察 规 范 (DBJ ) (3) 重 庆 市 市 政 基 础 设 施 工 程 预 应 力 施 工 质 量 验 收 规 范 (DBJ ) 4

8 (4) 市 政 工 程 边 坡 及 挡 护 结 构 施 工 质 量 验 收 规 范 (DBJ ) 1.5 桥 梁 设 计 作 用 公 路 桥 梁 设 计 作 用 与 组 合 公 路 桥 梁 设 计 作 用 与 组 合 应 符 合 公 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范 (JTG D ) 第 4 章 规 定 城 市 桥 梁 设 计 作 用 与 组 合 城 市 桥 梁 设 计 作 用 与 组 合 应 符 合 城 市 桥 梁 设 计 规 范 (CJJ ) 第 10 章 规 定 1.6 与 其 他 专 业 的 交 接 与 配 合 交 接 要 求 (1) 与 其 它 专 业 设 计 的 交 接 会 签 与 配 合 应 执 行 相 关 作 业 文 件 接 口 管 理 规 定 (2) 对 直 接 影 响 本 工 程 项 目 各 专 业 设 计 条 件 的 情 况, 应 与 各 有 关 专 业 设 计 负 责 人 进 行 交 接 与 配 合, 有 关 交 接 的 内 容 应 说 明 其 缘 由, 如 : 主 管 部 门 核 准 的 规 划 标 准 或 规 定 ; 涉 及 专 业 规 范 的 规 定 ; 业 主 或 专 业 设 计 要 求 和 其 他 一 些 要 求 (3) 项 目 设 计 负 责 人 应 全 面 掌 握 各 专 业 设 计 交 接 与 配 合 情 况, 以 便 总 体 协 调 必 要 时 召 开 各 专 业 协 调 会, 并 形 成 会 议 纪 要, 填 写 会 议 交 接 记 录 (4) 当 交 接 不 明 确 时, 可 填 写 反 交 接 单, 以 便 及 时 掌 握 工 作 内 容 与 要 求 当 已 交 接 内 容 发 生 变 化 时, 应 及 时 重 新 交 接 交 接 内 容 与 其 它 专 业 的 交 接 应 根 据 不 同 的 设 计 阶 段 明 确 相 关 边 界 条 件 主 体 设 计 要 素 控 制 条 件 以 及 必 须 交 代 的 工 程 建 设 要 求 需 接 收 内 容 (1) 道 路 道 路 平 面 纵 断 面 图 ( 含 标 高 桩 号 曲 线 要 素 坡 度 斜 交 角 等 ) 道 路 横 断 面 图 ( 含 标 高 及 其 位 置 坡 度 近 远 期 布 置 等 ) 缓 和 曲 线 段 及 超 高 图 台 后 填 土 方 式 及 控 制 高 度 台 后 搭 板 位 置 与 尺 寸 路 面 铺 装 层 及 其 材 料 5

9 道 路 结 构 层 桥 台 处 道 路 地 基 处 理 范 围 方 式 净 空 尺 寸 桥 台 处 道 路 防 撞 护 栏 位 置 桥 台 处 挡 土 墙 位 置 (2) 管 线 ( 过 桥 ) 管 线 的 规 格 材 料 重 量 和 构 造 尺 寸 ( 过 桥 ) 管 线 的 安 全 净 距 支 架 尺 寸 及 间 距 ( 过 桥 ) 管 线 的 检 修 养 护 更 换 及 安 全 保 护 等 要 求 管 线 的 位 置 走 向 与 埋 深 ( 含 检 修 井 ) (3) 水 利 水 务 通 航 孔 等 级 净 空 尺 寸 控 制 水 位 ( 含 单 孔 双 孔 多 孔 及 规 划 等 ) 河 道 兰 线 驳 岸 线 防 汛 堤 控 制 边 线 及 净 空 尺 寸 ( 含 规 划 ) 河 道 断 面 控 制 水 位 ( 含 规 划 ) 河 道 控 制 梁 底 标 高 ( 含 规 划 ) (4) 轨 道 交 通 铁 路 轻 轨 交 通 规 定 的 结 构 限 界 隧 道 地 下 车 站 等 规 定 的 结 构 限 界 相 关 的 变 形 控 制 要 求 (5) 地 下 构 筑 物 地 下 构 筑 物 的 限 界 与 检 修 要 求 地 下 构 筑 物 的 使 用 要 求 ( 如 变 形 控 制 要 求 ) (6) 高 压 电 缆 燃 气 管 道 高 压 电 缆 燃 气 管 道 的 规 定 限 界 相 关 的 使 用 要 求 ( 如 变 形 控 制 等 ) (7) 照 明 桥 面 排 水 除 湿 系 统 检 修 设 施 标 志 标 线 避 雷 接 地 装 置 上 述 专 业 的 总 体 布 置 图 防 撞 墙 内 部 需 预 埋 管 线 位 置 数 量 与 材 料 规 格, 以 及 设 施 ( 接 线 箱 ) 的 位 置 尺 寸 与 材 料 规 格 6

10 桥 面 排 水 管 道 的 规 格 与 材 质 标 志 标 牌 的 位 置 及 预 埋 件 规 格 可 变 情 报 板 的 位 置 预 埋 件 规 格 及 基 础 内 力 值 灯 杆 立 柱 的 位 置 及 预 埋 件 规 格 需 提 交 内 容 地 质 勘 探 要 求 测 量 要 求 桥 梁 总 布 置 图 桥 台 桩 号 及 构 造 图 其 它 专 业 需 要 的 桥 梁 构 造 图 其 它 专 业 需 要 的 桥 梁 变 形 变 位 值 等 7

11 第 2 章 钢 桥 一 般 规 定 2.1 钢 桥 设 计 基 本 原 则 钢 桥 一 般 是 用 钢 板 型 钢 等 加 工 制 作 而 成, 存 在 加 工 工 序 多 工 艺 复 杂 需 要 专 业 化 产 生 设 计 要 与 架 设 方 案 统 筹 考 虑 等 缺 点, 但 具 有 工 厂 制 造 加 工 精 度 高 便 于 运 输 安 装 速 度 快 安 装 质 量 可 靠 结 构 重 量 轻 易 于 修 复 和 更 换 等 优 点, 设 计 具 体 应 遵 循 以 下 设 计 原 则 : (1) 强 度 计 算 钢 桥 以 概 率 论 为 基 础 的 极 限 状 态 法 ( 疲 劳 除 外 ), 按 分 项 系 数 的 表 达 式 进 行 设 计 (2) 钢 桥 疲 劳 钢 桥 的 主 要 缺 点 之 一 是 存 在 疲 劳 问 题, 影 响 钢 桥 疲 劳 的 主 要 因 素 有 : 钢 材 品 质 荷 载 性 质 应 力 状 态 连 接 的 构 造 与 方 法 构 造 细 节 等 钢 桥 的 设 计 必 须 选 用 有 足 够 韧 性 的 钢 材 尽 可 能 避 免 应 力 集 中 和 容 易 出 现 疲 劳 的 构 造 细 节 连 接 构 造 与 方 法 (3) 刚 度 控 制 为 了 保 证 车 辆 行 驶 安 全 和 舒 适 性 避 免 过 大 的 变 形 和 振 动, 钢 桥 必 须 有 足 够 的 整 体 刚 度, 由 活 载 所 引 起 的 竖 向 挠 度 和 频 率 ( 人 行 天 桥 ) 不 应 超 相 应 的 容 许 值 (4) 钢 桥 连 接 为 了 保 证 钢 桥 加 工 安 装 的 质 量, 一 般 采 用 工 厂 焊 接 构 件, 工 地 现 场 拼 装 采 用 高 强 螺 栓 连 接 或 焊 接 同 时, 应 该 尽 可 能 减 少 工 地 组 装 或 安 装 的 工 作 量, 减 少 工 地 连 接, 加 快 施 工 速 度 和 提 高 结 构 质 量 如 采 用 水 路 运 输 和 大 型 浮 吊 吊 装 时, 可 以 采 用 大 型 节 段, 甚 至 整 孔 吊 装 (5) 钢 桥 的 制 造 与 安 装 为 了 提 高 钢 桥 制 作 与 安 装 的 工 作 效 率, 应 尽 可 能 减 少 构 件 和 零 件 的 种 类, 钢 结 构 的 构 件 设 计 尽 可 能 标 准 化, 使 同 型 构 件 能 互 换 钢 桥 构 件 单 元 的 尺 寸 和 重 量 大 小, 应 该 充 分 考 虑 工 厂 到 桥 址 的 运 输 条 件 运 输 能 力 和 吊 装 能 力 如 采 用 陆 路 运 输 时, 构 件 宽 度 和 长 度 不 能 超 过 车 辆 和 道 路 可 能 运 输 的 最 大 尺 寸 钢 桥 在 安 装 或 检 修 支 座 时, 常 须 将 梁 顶 起, 故 在 结 构 上 应 预 设 可 供 顶 起 用 的 结 构, 考 虑 到 顶 起 时 受 力 的 不 均 匀 及 其 他 偶 然 因 素, 顶 起 结 构 应 按 实 有 重 量 超 载 30% 验 算 在 8

12 布 置 千 斤 顶 位 置 时, 需 要 考 虑 抽 换 支 座 等 必 须 的 操 作 空 间 (6) 钢 桥 防 腐 钢 桥 有 可 能 腐 蚀 的 部 位 都 必 须 留 有 足 够 的 空 间 和 进 入 通 道, 否 则 必 须 采 取 可 靠 措 施, 确 保 钢 桥 结 构 在 设 计 使 用 期 内 不 发 生 腐 蚀, 或 者 腐 蚀 控 制 在 预 定 的 程 度 之 内 应 尽 可 能 避 免 采 用 梁 高 或 梁 宽 很 小 的 箱 形 截 面 或 不 必 要 的 封 闭 式 结 构, 减 小 箱 内 焊 接 和 养 护 的 难 度 由 于 未 栓 合 或 未 焊 合 的 接 触 部 分 的 层 间 紧 密 度 不 能 保 证, 容 易 形 成 细 缝 吸 水 不 易 干 燥 为 了 防 止 钢 梁 锈 蚀, 钢 梁 结 构 中 不 应 有 未 栓 合 或 未 焊 合 的 接 触 部 分 钢 梁 构 件 上 的 小 坑 和 凹 槽 容 易 引 起 积 水, 应 该 避 免 同 时, 对 于 箱 形 结 构 或 有 可 能 积 水 的 部 位, 应 设 置 开 泄 水 孔 等, 防 止 由 于 空 气 结 露 漏 水 或 其 他 原 因 等 导 致 积 水 对 于 开 口 截 面 形 式, 应 尽 可 能 避 免 容 易 积 水 和 尘 灰 堆 积 的 构 造 细 节 (7) 养 护 管 理 设 计 应 提 出 对 养 护 管 理 等 要 求 2.2 桥 梁 用 结 构 钢 的 强 度 与 等 级 依 据 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 JTGD 的 规 定, 钢 材 宜 选 用 Q235 Q345 Q390 和 Q420, 其 质 量 分 别 符 合 碳 素 结 构 钢 GB/T 和 低 合 金 高 强 度 结 构 钢 GB/T 的 规 定 冲 击 韧 性 是 钢 材 抗 脆 断 能 力 的 主 要 指 标, 用 质 量 等 级 (B~E) 反 应 钢 材 抗 低 温 应 力 集 中 多 向 拉 应 力 荷 载 冲 击 和 重 复 疲 劳 等 因 素 导 致 脆 断 的 能 力 重 庆 地 区 最 低 温 度 >-20, 公 路 桥 梁 可 采 用 C 级 以 上 钢 材 钢 材 选 用 选 用 钢 材 时, 需 要 关 注 的 指 标 主 要 包 括 : (1) 屈 服 强 度 和 抗 拉 强 度 该 两 项 指 标 是 结 构 设 计 的 基 本 参 数 当 采 用 极 限 状 态 设 计 法 时, 屈 服 强 度 除 以 材 料 抗 力 分 项 系 数 后 得 到 钢 材 强 度 设 计 值, 材 料 抗 力 分 项 系 数 与 钢 材 厚 度 分 组 及 屈 服 强 度 等 级 有 关 一 般, 主 承 重 结 构 选 用 较 高 强 度 的 钢 材, 次 要 结 构 或 挠 度 变 形 和 长 细 比 控 制 的 构 件 选 用 较 低 强 度 的 钢 材 减 小 计 算 长 度 的 支 撑 构 件, 也 选 用 较 低 强 度 的 钢 材 一 般, 一 个 工 程 中, 钢 材 牌 号 不 宜 过 多, 避 免 混 淆 9

13 (2) 冲 击 功 需 要 验 算 疲 劳 或 寒 冷 地 区 的 结 构, 应 根 据 工 作 温 度, 选 择 合 适 的 冲 击 韧 性 指 标 (3) 延 伸 率 钢 材 韧 性 的 基 本 参 数, 一 般 与 冲 击 功 指 标 共 同 衡 量 钢 材 的 韧 性 (4) 可 焊 接 性 焊 接 连 接 的 结 构, 需 选 用 碳 当 量 合 格 的 材 料 质 量 等 级 为 A 级 的 钢 材 ( 如 Q235A), 不 保 证 含 碳 量 合 格 因 此, 焊 接 结 构 一 般 不 采 用 A 级 钢 (5) 厚 度 方 向 性 能 重 型 结 构 钢 板 厚 度 方 向 受 力 时, 需 具 备 厚 度 方 向 性 能 (Z 向 性 能 ) 的 附 加 要 求, 冶 炼 过 程 控 制 S P 含 量 来 实 现 厚 板 方 向 性 能 焊 接 承 重 结 构 为 防 止 钢 材 层 状 撕 裂 而 采 用 Z 向 钢 时, 其 材 质 应 符 合 国 家 标 准 厚 度 方 向 性 能 钢 板 GB/T5313 的 规 定 当 选 用 Z 向 钢 时, 应 将 相 关 的 钢 材 标 准 一 并 写 出, 如 Q345BZ15 钢, 应 说 明 为 采 用 厚 度 方 向 性 能 钢 板, 厚 度 方 向 性 能 等 级 为 Z15, 牌 号 为 Q345B, 应 符 合 厚 度 方 向 性 能 钢 板 GB/T5313 和 低 合 金 高 强 度 结 构 钢 GB/T1591 的 规 定 (6) 防 腐 耐 久 性 大 气 腐 蚀 环 境 工 作 不 易 维 护 的 结 构, 可 采 用 耐 大 气 腐 蚀 钢 种 冶 炼 过 程 增 加 Cu Cr Ni Mo 等, 使 钢 材 在 大 气 中 具 有 良 好 耐 腐 蚀 性 市 政 工 程 钢 结 构 可 通 过 防 腐 涂 装 提 高 耐 久 性, 也 可 积 累 经 验 采 用 耐 候 钢, 如 节 点 复 杂 或 后 期 维 护 困 难 的 构 件, 采 用 耐 候 钢, 可 用 较 低 的 代 价, 较 大 幅 度 提 高 钢 材 防 腐 耐 久 性 紧 固 件 紧 固 件 主 要 包 括 普 通 螺 栓 高 强 度 螺 栓 圆 柱 头 焊 钉 锚 栓 和 铆 钉 等 高 强 度 螺 栓 按 产 品 可 分 高 强 度 大 六 角 螺 栓 连 接 副 扭 剪 型 高 强 度 螺 栓 连 接 副 螺 栓 球 节 点 用 高 强 度 螺 栓 高 强 度 螺 栓 连 接 按 受 力 特 点 可 分 为 承 压 型 连 接 和 摩 擦 型 连 接 各 种 连 接 方 法 的 优 缺 点 及 适 用 范 围 见 表 表 各 种 紧 固 件 连 接 的 优 缺 点 及 适 用 范 围 连 接 方 法 优 缺 点 适 用 范 围 铆 接 1. 韧 性 和 塑 性 较 好, 传 力 可 靠, 质 量 易 于 检 查 ; 2. 构 造 复 杂, 用 钢 量 多, 制 造 过 去 多 用 于 直 接 承 受 动 力 荷 载 结 构 的 连 接 和 一 些 不 宜 采 用 焊 接 连 接 部 位, 现 已 极 少 采 用 时 需 要 号 孔 钻 孔 扩 孔 打 铆 等 工 序, 施 工 复 杂 普 通 螺 栓 C 级 1. 施 工 简 单, 结 构 拆 装 方 便 ; 1. 宜 用 于 沿 杆 轴 方 向 受 拉 的 连 接 10

14 2. 适 于 承 受 拉 力 2. 受 剪 连 接 限 于 : 承 受 静 力 荷 载 或 间 接 承 受 动 力 荷 载 结 构 中 的 次 要 连 接 ; 承 受 静 力 荷 载 的 可 拆 卸 结 构 的 连 接 ; 临 时 固 定 构 件 用 的 安 装 螺 栓 1. 适 于 承 受 拉 力 和 剪 力 ; 其 材 质 应 采 用 等 于 或 大 于 8.8 级 的 材 料 制 2. 杆 径 与 孔 径 间 孔 隙 很 小, 制 成, 常 用 于 机 械 设 备 行 业 工 业 与 民 用 建 A 级 B 级 作 和 安 装 都 较 复 杂, 安 装 时 需 要 筑 钢 结 构 中 较 少 采 用, 一 般 采 用 摩 擦 型 高 扩 孔, 费 工 费 料 强 度 螺 栓 代 用 1. 连 接 紧 密, 节 点 能 弹 性 地 整 1. 广 泛 使 用 于 桥 梁 结 构, 工 业 与 民 用 建 体 工 作 ; 筑 钢 结 构 的 连 接 中 ; 2. 传 力 均 匀, 抗 疲 劳 能 力 强 ; 2. 为 各 种 连 接 中 最 适 于 承 受 直 接 动 力 荷 摩 擦 型 3. 施 工 条 件 好, 安 装 简 单 迅 速 ; 载 的 连 接 方 式 ; 4. 便 于 检 测 养 护 和 加 固 3. 凡 不 宜 采 用 焊 接 连 接 的 结 构, 均 可 用 高 强 度 螺 栓 代 替 高 强 度 螺 栓 1. 连 接 紧 密, 承 载 能 力 较 摩 擦 适 用 于 容 许 连 接 处 有 微 量 滑 移 的 承 载 静 型 高 ; 力 荷 载 或 间 接 动 力 荷 载 的 结 构 ; 2. 螺 栓 达 到 最 大 承 载 力 时, 连 不 应 用 于 直 接 动 力 荷 载 的 结 构 承 压 型 接 产 生 微 量 滑 移 ; 3. 施 工 条 件 好, 安 装 简 单 迅 速 ; 4. 便 于 检 测 养 护 和 加 固 我 国 主 要 有 两 种 高 强 度 螺 栓 连 接 副 : 高 强 度 大 六 角 螺 栓 连 接 副 扭 剪 型 高 强 度 螺 栓 连 接 副 这 两 种 高 强 度 螺 栓 的 性 能 都 是 可 靠 的, 在 设 计 中 可 以 通 用 高 强 度 大 六 角 螺 栓 有 8.8S 10.9S 两 种 性 能 等 级, 扭 剪 型 高 强 度 螺 栓 只 有 10.9S 一 种 性 能 等 级 常 用 紧 固 件 材 料 标 准 见 , 常 用 紧 固 件 规 格 见 表 表 常 用 紧 固 件 材 料 标 准 紧 固 件 性 能 等 级 或 材 质 中 国 标 准 参 考 标 准 普 通 六 角 头 螺 栓 C 级 4.6S 六 角 头 螺 栓 C 级 4.8S GB/T5780 ISO4016:1999 螺 栓 六 角 头 螺 栓 A 级 B 级 5.6S 六 角 头 螺 栓 8.8S GB/T5782 ISO4014:1999 高 强 度 大 六 角 1 螺 栓 连 接 副 螺 栓 8.8S 10.9S 钢 结 构 用 高 强 度 大 六 角 头 螺 栓 GB/T1228 ISO7414:1984 螺 母 10H 8H 钢 结 构 用 高 强 度 大 六 角 头 螺 母 GB/T1229 ISO7414:

15 垫 圈 35HRC~ 45HRC 钢 结 构 用 高 强 度 垫 圈 GB/T1230 ISO7416:1984 扭 剪 型 高 强 度 2 螺 栓 连 接 副 合 金 结 构 钢 GB/T3077 DINEN 螺 栓 10.9S 冷 镦 和 冷 挤 压 用 钢 GB/T6478 ISO 螺 母 10H GB/T699 或 GB/T6478 垫 圈 3 5 钢 或 45 优 质 碳 素 结 构 钢 钢 GB/T699 无 Q235 钢 碳 素 结 构 钢 GB/T700 ISO630:1995 锚 栓 低 合 金 高 强 度 结 构 钢 Q345 钢 GB/T1591 EN10025:2004 圆 柱 头 焊 钉 ( 栓 钉 ) ML15 ML15A1 电 弧 螺 柱 焊 用 圆 柱 头 焊 钉 GB/T10433 ISO13918:1998 JISB 铆 钉 BL2 标 准 件 用 碳 素 钢 热 轧 圆 JISG BL3 钢 及 盘 条 YB/T JISG 注 :1. GB/T1228 GB/T1229 GB/T1230 为 摩 擦 型 高 强 度 螺 栓 连 接 副 螺 栓 螺 母 垫 圈, 包 括 螺 纹 规 格 M12~M30, 其 技 术 条 件 见 钢 结 构 用 高 强 度 大 六 角 头 螺 栓 大 六 角 头 螺 母 垫 圈 技 术 条 件 GB/T1231 中 2. 钢 结 构 用 扭 剪 型 高 强 度 螺 栓 连 接 副 GB/T3632 合 并 了 原 钢 结 构 用 扭 剪 型 高 强 度 螺 栓 连 接 副 GB/T3632 及 钢 结 构 用 扭 剪 型 高 强 度 螺 栓 连 接 副 技 术 条 件 GB/T GB/T5782 包 括 螺 纹 规 格 M1.6~M64,5.6 级 8.8 级 9.8 级 10.9 级 等, 产 品 等 级 为 A 级 B 级 的 六 角 头 螺 栓 4.GB/T5780 包 括 螺 纹 规 格 M5~M64,3.6 级 4.6 级 4.8 级, 产 品 等 级 为 C 级 的 六 角 头 螺 栓 5.GB/T10433 包 括 公 称 直 径 为 10~25mm 的 电 弧 螺 柱 焊 用 圆 柱 头 焊 钉, 适 用 于 土 建 工 程 的 剪 切 件 埋 设 件 锚 固 件 6. YB/T 为 标 准 件 用 碳 素 钢 热 轧 圆 钢 及 盘 条, 代 替 了 标 准 件 用 碳 素 钢 热 轧 圆 钢 GB/T715 表 紧 固 件 规 格 表 螺 栓 种 类 性 能 等 级 常 用 规 格 C 级 普 通 螺 栓 4.6S 4.8S M5 M6 M8 M10 M12 M16 M20 M24 M30 12

16 M36 M42 M48 M56 M64 高 强 度 大 六 角 螺 栓 8.8S 10.9S M12 M16 M20 M24 M30 扭 剪 型 高 强 度 螺 栓 10.9S M12 M14 M16 M20 M22 M24 M27 M30 M S 螺 栓 球 节 点 用 高 M36 强 度 螺 栓 M39 M42 M45 M48 M52 M56 4 M60 4 M S 4 注 : 螺 栓 球 节 点 用 高 强 度 螺 栓 用 于 网 架 结 构,M56 4 指 螺 距 为 4mm 布 置 高 强 度 螺 栓 时, 应 考 虑 工 地 专 用 施 工 工 具 的 可 操 作 空 间 要 求 常 用 板 手 操 作 空 间 尺 寸 可 参 见 表 表 施 工 扳 手 可 操 作 空 间 参 考 尺 寸 扳 手 种 类 参 考 尺 寸 (mm) 示 意 图 手 动 定 扭 矩 扳 手 1.5d 0 且 不 小 于 扭 剪 型 电 动 扳 手 大 六 角 电 M24 及 以 下 动 扳 手 M24 以 上 焊 接 材 料 (1) 焊 接 性 能 应 与 基 材 ( 母 材 ) 相 匹 配 当 不 同 强 度 的 钢 材 连 接 时, 可 采 用 与 较 低 强 度 钢 材 牌 号 相 适 应 的 焊 接 材 料 常 用 焊 接 材 料 可 按 表 选 用 (2) 焊 接 接 头 的 屈 服 强 度 低 温 冲 击 功 延 伸 率 不 应 低 于 母 材 的 标 准 值 选 用 的 焊 接 材 料 焊 接 工 艺, 均 应 根 据 设 计 要 求 通 过 焊 接 工 艺 评 定 (3)Q390 以 上 高 强 度 钢 材 国 外 钢 材 焊 接 时, 应 需 开 展 焊 接 工 艺 评 定 各 种 接 头 形 式 的 焊 接 工 艺 应 进 行 焊 接 工 艺 评 定 (4) 当 所 焊 接 头 的 板 厚 25mm 时, 焊 条 电 弧 焊 应 采 用 低 氢 焊 条 对 需 要 验 算 疲 劳 的 构 件 宜 采 用 低 氢 型 碱 性 焊 条 (5) 手 工 焊 接 所 用 的 焊 条, 应 符 合 现 行 国 家 标 准 非 合 金 钢 及 细 晶 粒 钢 焊 条 GB/T 5117 或 热 强 钢 焊 条 GB/T 5118 的 规 定, 所 选 用 的 焊 条 型 号 应 与 主 体 金 属 力 学 性 能 相 适 应 ; 自 动 焊 或 半 自 动 焊 用 焊 丝 应 符 合 现 行 国 家 标 准 熔 化 焊 用 钢 丝 GB/T 气 体 保 护 电 弧 焊 用 碳 钢 低 合 金 钢 焊 丝 GB/T 8110, 及 碳 钢 药 芯 焊 丝 GB/T 13

17 10045 低 合 金 钢 药 芯 焊 丝 GB/T 的 规 定 ; 埋 弧 焊 用 焊 丝 和 焊 剂 应 符 合 现 行 国 家 标 准 埋 弧 焊 用 碳 素 钢 焊 丝 和 焊 剂 GB/T 5293 埋 弧 焊 用 低 合 金 钢 焊 丝 和 焊 剂 GB/T 的 规 定 (6) 被 焊 母 材 有 冲 击 功 要 求 时, 熔 敷 金 属 的 冲 击 功 不 应 低 于 母 材 的 规 定 ; 表 焊 接 材 料 匹 配 推 荐 表 焊 接 材 料 母 材 焊 条 电 弧 焊 SMAW 实 心 焊 丝 气 体 保 护 焊 GMAW 药 芯 焊 丝 气 体 保 护 焊 FCAW 埋 弧 焊 SAW Q235 GB/T 5117: E43XX E50XX GB/T 5118: E50XX-X GB/T 8110: ER49-X ER50-X GB/T 17493: E43XTX-X E50XTX-X GB/T 5293: F4XX-H08A GB/T 12470: F48XX-H08MnA Q345 Q390 GB/T 5117: E GB/T 5118: E X E X GB/T 8110: ER50-X ER55-X GB/T 17493: E50XTX-X GB/T12470: F48XX-H08MnA F48XX-H10Mn2 F48XX-H10Mn2A Q420 GB/T 5118: E X E X GB/T 8110: ER55-X ER62-X GB/T 17493: E55XTX-X GB/T12470: F55XX-H10Mn2A F55XX-H08MnMoA Q460 GB/T5118: E X E X GB/T 8110: ER55-X GB/T 17493: E55XTX-X E60XTX-X GB/T12470: F55XX-H08MnMoA F55XX-H08Mn2MoV A 2.3 型 钢 的 分 类 常 用 型 钢 选 用 各 种 型 材 (H 型 钢 工 字 钢 角 钢 槽 钢 等 ) 管 材 与 板 材 的 品 种 和 规 格 时, 应 符 合 以 下 要 求 : (1) 在 同 一 工 程 或 同 一 构 件 中, 同 类 型 材 料 的 规 格 种 类 不 宜 过 多 不 同 牌 号 钢 材 的 钢 板 型 材 或 钢 管 不 宜 选 用 同 一 厚 度 或 同 一 规 格 (2) 尽 量 选 用 分 组 厚 度 较 薄 的 规 格 对 工 字 钢 槽 钢 不 宜 选 用 加 厚 型 截 面 ( 规 格 型 号 带 b c 角 标 者 ) 选 用 工 字 钢 槽 钢 与 角 钢 时, 不 宜 选 用 最 大 型 号 规 格 和 最 小 型 号 规 格 (3) 选 用 工 字 形 截 面 型 材 时, 宜 优 先 选 用 热 轧 H 型 钢 或 高 频 焊 薄 壁 H 型 钢 14

18 (4) 最 近 几 年 颁 布 的 型 钢 产 品 标 准 大 幅 度 增 加 了 型 钢 规 格, 而 目 前 设 计 手 册 附 录 中 的 产 品 规 格 表, 尚 未 及 时 更 新, 设 计 时 可 按 最 新 的 型 钢 产 品 标 准 选 用 合 适 经 济 的 规 格 热 轧 型 钢 GB/T 钢 材 牌 号 引 自 GB/T700 及 GB/T1591, 已 于 2009 年 5 月 实 施, 该 规 范 合 并 了 原 热 轧 工 字 钢 GB/T706 热 轧 槽 钢 GB/T707 热 轧 等 边 角 钢 GB/T9787 热 轧 不 等 边 角 钢 GB/T9788 热 轧 L 型 钢 GB/T9946 共 5 本 标 准, 增 加 了 部 分 规 格, 调 整 了 部 分 尺 寸 外 形 允 许 偏 差 工 字 钢 范 围 为 I10~I63c, 新 增 加 I12 I24 I27 I30 I55 系 列 槽 钢 范 围 为 [5~[40c, 新 增 加 [6.5 [12 [24 [27 [30 系 列 等 边 角 钢 范 围 扩 大 到 为 L20 3~L250 35, 增 加 型 号, 同 一 型 号 还 增 加 规 格, 如 型 号 8 增 加 L80 9 不 等 边 角 钢 增 加 了 型 号 15/9, 该 型 号 有 L (8~16) 共 6 种 规 格 的 角 钢 L 型 钢 的 规 格 没 有 调 整 热 轧 H 型 钢 和 部 分 T 型 钢 GB/T , 钢 材 牌 号 分 别 引 用 了 GB/T700 GB/T1591 GB/T4171 船 体 用 结 构 钢 GB/T712 桥 梁 用 结 构 钢 GB/T714 结 构 用 无 缝 钢 管 GB/T , 钢 材 牌 号 有 Q235 Q345 Q390 Q420 Q460 等 直 缝 电 焊 钢 管 GB/T , 钢 材 牌 号 引 用 优 质 碳 素 结 构 钢 GB/T699 中 及 GB/T700 中 Q195 Q215 Q235,GB/T1591 中 Q345 常 用 型 钢 特 点 和 用 途 见 表 表 常 用 型 钢 特 点 和 用 途 型 钢 名 称 特 点 用 途 工 字 钢 量 大 面 广, 采 购 方 便 ; 翼 缘 内 侧 带 斜 坡, 翼 缘 螺 栓 连 接 不 便 利 ; 房 屋 建 筑 中, 逐 渐 被 HN 型 钢 取 代 单 轨 调 轨 道 梁 等, 角 钢 槽 钢 规 格 多 采 购 方 便, 强 度 等 级 高 互 成 90 度 的 角 钢 肢, 方 便 正 交 方 向 的 连 接 铁 塔 立 柱 钢 桁 架 腹 杆 等 规 格 多 采 购 方 便 ; 槽 钢 腹 板 平 面 可 次 梁 檩 条 等 ; 供 连 接 用 双 槽 钢 可 形 成 闭 口 截 面 双 槽 钢 可 设 计 成 柱 15

19 HW H 型 钢 HN T 型 钢 钢 管 矩 管 其 他 材 料 翼 缘 内 侧 和 外 侧 平 行, 螺 栓 连 接 便 利 ; 翼 缘 较 宽 者 为 HW 型 钢, 高 且 窄 时 为 HN 型 钢 由 H 型 钢 剖 分 而 成, 可 代 替 双 角 钢 形 成 的 T 形 截 面 防 腐 蚀 性 能 好, 极 对 称 截 面 防 腐 蚀 性 能 好,4 个 面 为 平 面, 连 接 便 利 钢 梁 钢 柱 钢 梁, 逐 渐 代 替 工 字 钢 钢 桁 架 腹 杆 等 钢 柱, 钢 管 桁 架, 支 撑 构 件 钢 梁 钢 柱, 支 撑 构 件 非 焊 接 结 构 用 铸 钢 件 的 质 量 应 符 合 现 行 国 家 标 准 一 般 工 程 用 铸 造 碳 钢 件 GB/T 的 规 定 ; 焊 接 结 构 用 铸 钢 件 的 质 量 应 符 合 现 行 国 家 标 准 焊 接 结 构 用 碳 素 钢 铸 件 GB/T 7659 的 规 定 销 铰 轴 等 宜 采 用 优 质 碳 素 结 构 钢 锻 制 或 轧 制 钢 材, 其 质 量 应 符 合 现 行 国 家 标 准 优 质 碳 素 结 构 钢 GB/T 699 的 规 定 16

20 第 3 章 钢 桥 连 接 及 疲 劳 3.1 焊 接 (1) 焊 接 综 述 焊 接 是 现 代 钢 桥 最 主 要 的 连 接 方 法, 焊 接 的 优 点 是 对 钢 材 从 任 何 方 位 角 度 和 形 状 相 交 都 能 方 便 适 用, 构 造 简 单, 节 省 钢 材, 制 造 方 便, 易 于 采 用 自 动 化 操 作, 生 产 效 率 高, 并 且 焊 接 的 刚 度 较 大, 密 封 性 较 好 焊 接 的 缺 点 是 焊 缝 附 近 钢 材 因 焊 接 的 高 温 作 用 而 形 成 热 影 响 区, 其 金 相 组 织 和 机 械 性 能 发 生 变 化, 某 些 部 位 材 质 变 脆 ; 焊 接 过 程 中 钢 材 受 到 不 均 匀 的 高 温 和 冷 却, 使 结 构 产 生 焊 接 残 余 应 力 和 残 余 变 形 ; 焊 缝 可 能 出 现 气 孔 夹 渣 咬 边 弧 坑 裂 纹 根 部 收 缩 接 头 不 良 等 缺 陷 影 响 结 构 的 疲 劳 强 度 (2) 焊 接 方 法 焊 接 方 法 很 多, 钢 桥 中 主 要 采 用 电 弧 焊 和 栓 钉 焊 电 弧 焊 用 于 钢 板 和 型 钢 等 的 连 接, 栓 钉 焊 仅 用 于 栓 钉 的 焊 接 钢 桥 中 常 采 的 电 弧 焊 有 手 工 电 弧 焊 埋 弧 焊 和 气 体 保 护 焊, 其 中 埋 弧 焊 和 气 体 保 护 焊 一 般 为 自 动 或 半 自 动 焊 栓 钉 是 一 种 特 制 的 剪 力 连 接 器, 广 泛 应 用 于 组 合 梁 桥 和 其 他 钢 与 混 凝 土 组 合 结 构 中 栓 钉 由 栓 头 拴 杆 和 焊 熔 端 三 部 分 组 成 焊 接 时, 将 焊 钉 插 入 焊 枪 焊 熔 端 套 入 瓷 环 立 于 被 焊 钢 板 上, 拴 杆 通 电 时, 焊 熔 端 自 动 离 开 钢 板 表 面 很 小 的 一 定 距 离 并 产 生 电 弧 使 栓 钉 焊 于 钢 板, 焊 完 后 将 瓷 环 清 除 (3) 焊 接 型 式 焊 缝 连 接 中 按 焊 体 钢 材 的 连 接 方 式 可 分 为 对 接 接 头 搭 接 接 头 T 形 接 头 角 接 接 头 等 型 式 ; 按 焊 缝 本 身 的 构 造 分 为 角 焊 缝 全 熔 透 坡 口 焊 和 部 分 熔 透 坡 口 焊 (4) 焊 接 符 号 及 其 表 示 方 法 焊 接 符 号 在 设 计 与 施 工 图 中 的 表 示 方 法 由 基 线 箭 头 线 基 本 焊 接 符 号 辅 助 焊 接 符 号 焊 缝 尺 寸 和 特 级 符 号 等 组 成 具 体 详 见 焊 缝 符 号 表 示 法 (GB ) 相 关 规 定 (5) 焊 缝 等 级 根 据 结 构 的 重 要 性 荷 载 特 性 焊 缝 形 式 工 作 环 境 以 及 应 力 状 态 等, 焊 缝 分 为 一 级 二 级 和 三 级 三 级 焊 缝 只 要 求 对 全 部 焊 缝 作 外 观 检 查, 符 合 三 级 质 量 17

21 标 准 ; 二 级 一 级 焊 缝 则 还 要 求 一 定 数 量 的 超 声 波 或 射 线 拍 片 检 验 并 符 合 相 应 级 别 的 质 量 标 准 钢 桥 需 要 承 受 很 大 的 活 载, 对 疲 劳 性 能 要 求 较 高, 除 角 焊 缝 外, 很 少 采 用 三 级 焊 缝, 通 常 要 求 采 用 二 级 或 一 级 焊 缝 (6) 焊 缝 计 算 对 接 焊 缝 或 角 接 组 合 焊 缝 强 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 直 角 焊 缝 强 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 角 焊 缝 焊 接 尺 寸 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (7) 设 计 注 意 事 项 焊 接 强 度 受 焊 接 工 人 的 技 能 水 平 对 的 影 响, 特 别 是 焊 缝 打 磨 程 度 对 疲 劳 强 度 影 响 很 大 因 此, 设 计 中 需 要 注 意 一 下 要 点 : 1 杆 件 设 计 应 考 虑 焊 接 顺 序 ; 2 明 确 表 示 材 质 坡 口 形 状 与 尺 寸 打 磨 部 位 ; 3 避 免 焊 缝 的 集 中 和 交 差, 根 据 需 求 设 置 过 焊 孔 ; 4 尽 量 避 免 应 力 集 中 ; 5 板 件 组 合 尽 量 减 少 板 厚 之 间 相 差 ; 6 尽 量 选 择 对 称 焊 缝 结 构 ; 7 根 据 应 力 传 递 情 况 确 定 坡 口 形 状, 并 尽 量 减 少 焊 接 量 ; 8 受 冲 击 荷 载 或 重 复 荷 载 的 连 接, 尽 量 采 用 熔 透 对 接 焊 ; 9 尽 量 采 用 向 下 构 造 焊 缝 ; 10 角 焊 缝 尽 量 采 用 等 边 三 角 形, ⑾ 焊 脚 边 夹 角 小 于 60 或 大 于 120 的 T 形 接 头 难 以 熔 透, 并 焊 脚 尺 寸 短, 宜 采 用 全 断 面 熔 透 对 接 焊 3.2 螺 栓 连 接 螺 栓 连 接 可 分 为 普 通 螺 栓 连 接 和 高 强 度 螺 栓 连 接 普 通 螺 栓 用 普 通 扳 手 拧 紧, 通 过 螺 杆 承 受 担 剪 力 和 杆 件 孔 壁 承 受 压 力 或 者 螺 杆 受 拉 来 传 力 高 强 度 螺 栓 则 用 特 制 的 能 控 制 扭 矩 或 螺 栓 拉 力 的 扳 手, 通 过 摩 擦 力 或 者 板 件 间 的 预 压 力 来 18

22 传 力 高 强 度 螺 栓 分 为 摩 擦 型 高 强 度 螺 栓 连 接 和 承 压 型 高 强 度 螺 栓 连 接 摩 擦 型 高 强 度 螺 栓 连 接 由 螺 栓 拧 紧 力 所 提 供 的 摩 擦 力 抵 抗 外 荷 载, 螺 栓 连 接 发 生 主 滑 动 后, 依 然 有 相 当 大 的 承 载 能 力 承 压 型 高 强 度 螺 栓 连 接 剪 力 可 能 超 过 最 大 摩 擦 力, 被 连 接 板 件 间 将 发 生 相 对 滑 移 变 形, 直 到 螺 栓 杆 与 孔 壁 接 触, 最 后 以 杆 身 剪 切 或 孔 壁 承 压 破 坏, 由 于 容 许 接 头 产 生 相 对 滑 动, 其 整 体 性 和 刚 度 差, 变 形 大 桥 梁 结 构 中 一 般 采 用 摩 擦 型 高 强 度 螺 栓 连 接 (1) 螺 栓 计 算 普 通 螺 栓 设 计 值 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 摩 擦 型 连 接 高 强 度 螺 栓 设 计 值 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 条 规 定 螺 栓 布 置 间 距 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D )6.3.3 条 规 定 (2) 设 计 注 意 事 项 1 高 强 度 螺 栓 布 置 尽 量 避 免 应 力 集 中 布 置 均 匀 ; 2 螺 栓 布 置 应 考 虑 操 作 所 需 最 小 间 距 ; 3 尽 量 避 免 偏 心 4 构 件 节 点 处 一 端 螺 栓 沿 轴 向 受 力 方 向 的 连 接 长 度 大 于 15 倍 的 螺 栓 孔 时, 应 折 减 承 载 力 3.3 螺 栓 和 焊 接 并 用 钢 桥 连 接 可 采 用 螺 栓 和 焊 接 并 用 方 式, 但 在 施 工 过 程 中 如 先 焊 接, 对 钢 板 产 生 变 形 影 响 摩 擦 面 的 密 贴 如 先 施 拧 螺 栓, 焊 接 过 程 产 生 的 热 量 影 响 摩 擦 系 数 因 此 两 种 结 合 方 式, 需 要 选 择 合 理 的 施 工 方 案 和 焊 接 工 艺 3.4 疲 劳 疲 劳 设 计 疲 劳 设 计 应 避 免 疲 劳 强 度 过 低 的 连 接 构 造 或 已 经 出 现 疲 劳 案 例 的 构 造, 并 考 虑 汽 车 荷 载 对 杆 件 产 生 的 应 力 幅, 确 保 结 构 耐 久 性 杆 件 连 接 构 造 原 则 上 采 用 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 附 录 C 中 构 造 疲 劳 强 度 取 值 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D )5.5.8 条 19

23 规 定, 构 造 细 节 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 附 录 C 规 定 钢 结 构 杆 件 和 连 接 的 疲 劳 荷 载 计 算 模 型 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D )5.5.2(1) 条 和 (JTG D )5.5.2(2) 条 规 定, 疲 劳 验 算 应 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D )5.5.4 条 和 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D )5.5.5 条 规 定 钢 桥 面 板 的 疲 劳 荷 载 计 算 模 型 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D )5.5.2(3) 条 规 定, 疲 劳 验 算 应 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 条 规 定 疲 劳 验 算 注 意 事 项 (1) 单 向 多 车 道 疲 劳 验 算, 应 考 虑 疲 劳 车 辆 的 各 车 道 不 均 匀 分 布 影 响 (2) 变 幅 疲 劳 应 力 可 按 雨 流 法 进 行 计 算 (3) 不 同 大 小 疲 劳 应 力 幅 的 循 环 次 数, 可 用 损 伤 积 累 理 论 计 算 (4) 疲 劳 计 算 应 考 虑 冲 击 系 数 抗 疲 劳 构 造 设 计 (1) 闭 口 加 劲 肋 与 桥 面 板 连 接 应 确 保 必 要 的 焊 缝 厚 度, 并 熔 透 率 不 小 于 75% (2) 上 层 桥 面 板 的 顺 桥 向 焊 缝, 尽 量 避 开 车 轮 下 方 (3) 纵 向 加 劲 肋 连 接 位 置, 尽 量 避 开 跨 径 中 间 位 置 (4) 用 高 强 度 螺 栓 连 接 的 纵 向 加 劲 肋, 过 焊 孔 长 度 不 宜 大 于 于 80mm, 并 拼 接 板 受 力 应 按 净 截 面 考 虑 (5) 闭 口 加 劲 肋 的 连 接, 应 考 虑 加 劲 肋 内 部 防 腐 (6) 用 高 强 度 螺 栓 连 接 的 桁 向 加 劲 肋 ( 或 横 梁 ), 过 焊 孔 长 度 不 宜 大 于 于 80mm (7) 桁 向 加 劲 肋 ( 或 横 梁 ) 的 连 接 位 置, 尽 量 避 开 车 轮 正 下 方 20

24 第 4 章 钢 板 梁 4.1 钢 板 梁 的 组 成 与 总 体 设 计 钢 板 梁 桥 是 指 由 钢 板 或 型 钢 等 通 过 焊 接 螺 栓 或 铆 钉 等 连 接 而 成 的 工 字 形 或 者 箱 形 截 面 的 实 腹 式 钢 梁 作 为 主 要 承 重 结 构 的 桥 梁 钢 板 梁 桥 的 构 造 原 理 和 设 计 方 法 是 钢 桥 的 最 基 本 部 分, 也 是 其 它 形 式 钢 桥 设 计 的 基 础 (1) 钢 板 梁 桥 的 结 构 形 式 钢 板 梁 桥 的 主 梁, 通 常 采 用 工 字 钢 H 型 钢 焊 接 工 形 梁 等 结 构 形 式, 主 梁 与 主 梁 之 间 采 用 横 梁 和 纵 联 相 联 形 成 整 体 受 力 结 构 工 字 钢 和 H 型 钢 是 由 工 厂 轧 制 而 成, 通 常 为 等 截 面 形 式, 结 构 简 单 造 价 低, 但 由 于 采 用 工 字 钢 和 H 型 钢 作 为 钢 板 梁 桥 的 主 梁, 截 面 尺 寸 往 往 会 受 到 工 厂 的 轧 制 能 力 的 限 制, 跨 越 能 力 较 小, 通 常 在 20m 以 下 焊 接 工 形 梁 是 由 上 下 翼 板 和 腹 板 焊 接 而 成, 结 构 灵 活 构 造 简 单 受 力 明 确 工 地 连 接 方 便 单 个 构 件 重 量 轻, 是 中 小 跨 径 钢 梁 桥 最 为 经 济 和 采 用 最 多 的 结 构 形 式 钢 板 梁 桥 根 据 支 承 条 件 和 受 力 特 点 可 以 分 为 : 简 支 钢 板 梁 桥 连 续 钢 板 梁 桥 和 悬 臂 钢 板 梁 桥 简 支 钢 板 梁 桥 经 济 跨 径 一 般 在 40m 以 下, 连 续 钢 板 梁 桥 经 济 跨 径 可 以 达 到 约 60m (2) 钢 板 梁 桥 的 组 成 钢 板 梁 桥 上 部 结 构 主 要 由 主 梁 横 向 联 结 系 纵 向 联 结 系 和 桥 面 系 组 成 主 梁 起 到 整 个 桥 梁 的 承 重 作 用, 把 由 横 向 联 结 系 纵 向 联 结 系 和 桥 面 系 传 来 的 荷 载 传 递 到 支 座 横 向 联 结 系 有 实 腹 式 梁 和 空 腹 式 桁 架 形 式, 前 者 称 为 横 梁, 后 者 称 为 横 联 横 向 联 结 系 的 作 用 是 为 把 各 个 主 梁 连 接 成 整 体, 起 到 荷 载 横 向 分 布 防 止 主 梁 的 侧 向 失 稳 的 作 用 纵 向 联 结 系 通 常 采 用 桁 架 式 结 构, 其 作 用 主 要 是 加 强 桥 梁 的 整 体 稳 定 性 与 横 梁 共 同 承 担 横 向 力 和 扭 矩 的 作 用 桥 面 系 主 要 是 为 了 提 供 桥 梁 的 行 车 部 分, 把 桥 面 荷 载 传 递 到 主 梁 和 横 梁 (3) 钢 板 梁 桥 横 断 面 布 置 横 断 面 布 置 主 要 确 定 主 梁 的 根 数 与 间 距 主 梁 的 根 数 与 间 距 直 接 影 响 主 梁 的 受 力 大 小 与 截 面 尺 寸, 主 梁 的 间 距 还 决 定 桥 面 板 的 跨 径, 横 断 面 的 布 置 不 仅 要 考 虑 主 梁 受 力, 同 时 要 尽 可 能 的 兼 顾 桥 面 板 的 受 力 (4) 钢 板 梁 桥 平 面 布 置 21

25 钢 板 梁 桥 的 平 面 布 置 主 要 是 确 定 横 向 联 结 系 结 构 形 式 数 量 和 间 距, 以 及 纵 向 联 结 系 的 形 式 与 布 置 横 向 联 结 系 把 各 个 主 梁 连 接 成 整 体, 起 到 荷 载 横 向 分 布 防 止 主 梁 侧 向 失 稳 的 作 用, 它 把 桥 面 系 传 来 的 荷 载 传 递 到 主 梁 纵 向 联 结 系 主 要 是 加 强 桥 梁 的 整 体 稳 定 性 与 横 梁 共 同 承 担 横 向 力 和 扭 矩 的 作 用 横 向 联 结 系 的 结 构 形 式 和 数 量 主 要 由 桥 梁 的 整 体 横 向 刚 度 和 主 梁 的 侧 向 失 稳 要 求 控 制 设 计 从 钢 梁 整 体 横 向 刚 度 即 荷 载 横 向 分 配 的 角 度 通 常 可 以 仅 设 置 两 道 端 横 梁 和 在 跨 中 附 近 设 置 1~3 根 中 横 梁, 由 于 用 于 荷 载 横 向 分 布 作 用 的 横 梁 要 求 有 足 够 的 刚 度, 通 常 可 以 采 用 实 腹 式 结 构 形 式 另 一 方 面, 从 防 止 主 梁 的 侧 向 失 稳 的 角 度, 横 向 联 结 系 的 数 量 不 宜 太 少, 间 距 一 般 不 大 于 6m, 由 于 防 止 主 梁 侧 向 失 稳 的 横 梁 仅 仅 对 主 梁 的 侧 向 变 形 起 到 支 承 约 束 作 用, 刚 度 可 以 相 对 小 一 些, 通 常 可 以 采 用 桁 架 式 结 构 在 同 一 桥 梁 中 采 用 多 种 不 同 结 构 形 式 的 横 向 联 结 系 时 构 造 较 为 复 杂 构 件 种 类 多, 对 于 钢 桥 制 造 与 架 设 较 为 麻 烦, 为 了 尽 可 能 使 得 结 构 简 单, 横 梁 也 可 以 采 用 单 一 的 结 构 形 式 纵 向 联 结 系 对 于 防 止 板 梁 桥 施 工 时 的 失 稳 和 抵 抗 横 向 力 及 扭 矩 有 很 大 的 作 用, 必 须 保 证 有 足 够 的 强 度 和 刚 度 对 于 直 线 桥, 一 般 扭 矩 较 小, 纵 向 联 结 系 主 要 由 刚 度 控 制 设 计 ; 对 于 曲 线 梁 桥, 扭 矩 较 大, 横 向 联 结 系 和 纵 向 联 结 系 的 间 距 要 求 设 置 得 小 一 些 (5) 竖 向 挠 度 和 整 体 稳 定 钢 板 梁 竖 向 挠 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定, 整 体 稳 定 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 4.2 钢 板 梁 桥 主 梁 设 计 (1) 主 梁 梁 高 设 计 主 梁 要 求 有 足 够 的 强 度 和 刚 度, 通 常 主 梁 以 截 面 应 力 控 制 设 计 时 的 用 钢 量 比 刚 度 控 制 设 计 的 用 钢 量 要 省, 为 了 有 效 地 发 挥 钢 材 的 作 用 和 节 省 钢 材, 主 梁 设 计 应 该 尽 可 能 地 使 得 以 截 面 应 力 控 制 设 计 影 响 主 梁 高 度 的 因 素 较 多, 通 常 钢 板 梁 的 梁 高 h 约 为 L/12~L/25(L 为 跨 径 ) 活 载 越 大, 要 求 的 梁 高 越 高, 跨 径 越 大, 梁 高 与 跨 径 之 比 h/l 可 以 小 一 些 (2) 主 梁 翼 缘 板 设 计 22

26 当 腹 板 高 度 和 厚 度 确 定 后, 可 以 由 设 计 弯 矩 确 定 受 拉 和 受 压 翼 缘 板 的 最 小 截 面 面 积 同 时, 其 构 造 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (3) 主 梁 腹 板 设 计 当 腹 板 高 度 确 定 后, 腹 板 的 厚 度 可 以 根 据 主 梁 的 剪 力 大 小 和 腹 板 最 小 厚 度 确 定 其 腹 板 最 小 厚 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (4) 主 梁 腹 板 竖 向 加 劲 肋 为 了 防 止 主 梁 腹 板 剪 切 失 稳 设 置 竖 向 加 劲 肋, 并 间 距 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定, 惯 性 矩 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (5) 主 梁 腹 板 水 平 加 劲 肋 为 了 防 止 腹 板 在 弯 曲 压 应 力 作 用 下 的 弯 压 失 稳 受 压 区 设 置 水 平 加 劲 肋, 其 惯 性 矩 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (6) 支 撑 加 劲 肋 钢 板 梁 在 支 承 处 及 外 力 集 中 处 应 设 置 成 对 的 横 向 加 劲 肋, 支 承 加 劲 肋 直 接 承 受 支 座 反 力 的 作 用, 受 力 需 要 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 4.3 钢 板 梁 桥 横 纵 向 联 结 系 设 计 (1) 横 向 联 结 系 的 作 用 与 构 造 钢 板 梁 由 于 横 向 抗 弯 惯 矩 和 抗 扭 惯 矩 很 小, 在 面 内 弯 矩 水 平 力 和 扭 矩 作 用 下, 容 易 产 生 弯 扭 失 稳 因 此, 一 般 情 况 下, 钢 板 梁 单 根 主 梁 不 能 单 独 承 担 水 平 力 和 扭 矩 等, 主 梁 与 主 梁 间 必 须 联 结 在 一 起 共 同 受 力 横 向 联 结 系 的 作 用 主 要 是 :1 防 止 主 梁 侧 倾 失 稳 ;2 起 到 荷 载 分 配 的 作 用, 使 得 各 主 梁 受 力 较 均 匀 ;3 与 主 梁 及 纵 向 联 结 系 构 成 空 间 桁 架 抵 抗 水 平 荷 载 ;4 桥 梁 安 装 架 设 时 主 梁 的 定 位 ;5 抵 抗 桥 梁 的 扭 矩, 将 扭 矩 和 水 平 力 传 递 到 支 座 ; 6 在 桥 面 板 端 部 起 到 横 向 支 承 的 作 用 等 当 跨 径 较 大 横 向 联 结 系 数 量 较 多 时, 一 般 仅 用 桁 架 式 结 构 的 横 联 也 能 满 足 荷 载 横 向 分 配 的 要 求 当 横 向 联 结 系 数 量 较 少 时, 为 了 提 高 横 向 联 结 系 的 刚 度, 23

27 可 以 采 用 横 梁 结 构, 或 者 采 用 横 梁 与 横 联 混 合 布 置 的 结 构 形 式 (2) 横 向 联 结 系 的 设 计 计 算 横 向 联 结 系 设 计 的 一 般 方 法 为 :1 根 据 跨 径 和 主 梁 布 置 初 步 拟 定 横 向 联 结 系 的 数 量 和 位 置 ;2 根 据 格 子 刚 度 Z=10~20 设 定 横 向 联 结 系 需 要 的 结 构 形 式 和 最 小 断 面 尺 寸 ;3 采 用 桥 梁 空 间 计 算 或 平 面 简 化 计 算 分 析 横 联 的 内 力 ;4 验 算 截 面 应 力 和 构 件 的 刚 度 格 子 刚 度 计 算 公 式 : l Z 2a 3 I Q 1, I Q1 I I Q 式 中,l 为 主 梁 跨 长,a 为 主 梁 间 距,I Q I 分 别 为 横 梁 及 主 梁 的 惯 矩,I Q1 为 换 算 为 单 根 横 梁 的 换 算 刚 度,β 为 横 梁 根 数 修 正 系 数, 按 下 式 计 算 : 横 梁 根 数 为 1 2 根 :β=1.0 横 梁 根 数 为 3 4 根 :β=1.6 横 梁 根 数 为 5 6 根 :β= 纵 向 联 结 系 (1) 纵 向 联 结 系 的 作 用 与 构 造 纵 向 联 结 系 的 作 用 主 要 是 :1 将 地 震 荷 载 风 荷 载 等 水 平 力 传 递 到 支 座 ;2 防 止 主 梁 下 翼 缘 的 侧 向 变 形 和 横 向 振 动 ;3 与 主 梁 及 纵 向 联 结 系 构 成 空 间 桁 架 抵 抗 水 平 荷 载 和 扭 矩 ;4 桥 梁 安 装 架 设 时 主 梁 的 定 位 纵 向 联 结 系 为 与 桥 面 平 行 的 主 梁 间 的 连 接 结 构, 当 桥 面 板 为 平 坡 时, 纵 向 联 结 系 为 水 平 面 内 的 结 构, 故 又 将 纵 向 联 结 系 结 构 称 为 水 平 联 系 纵 向 联 结 系 有 上 平 联 和 下 平 联, 上 平 联 设 置 于 上 翼 缘 附 近 的 腹 板, 下 平 联 设 置 于 下 翼 缘 附 近 的 腹 板 在 使 用 阶 段 下, 对 桥 面 板 可 以 提 供 很 大 的 侧 向 刚 度, 除 曲 线 梁 桥 和 组 合 梁 桥 施 工 时 的 侧 向 稳 定 需 要 之 外, 上 平 联 通 常 可 以 省 略 当 跨 径 小 于 25m, 并 且 有 强 大 的 横 向 联 系 时, 下 平 联 也 可 以 省 略 纵 向 联 结 系 承 受 的 荷 载 较 小, 通 常 采 用 角 钢 和 T 形 钢 等 型 钢 制 作, 通 过 节 点 板 与 主 梁 连 接 (2) 纵 向 联 结 系 的 计 算 纵 向 联 结 系 的 精 确 计 算 较 为 困 难, 工 程 设 计 中, 通 常 可 以 近 似 地 简 化 为 由 主 梁 翼 缘 和 纵 向 联 结 系 构 成 的 桁 架 计 算 或 采 用 桥 梁 空 间 计 算 得 到 纵 向 联 内 力, 验 算 24

28 截 面 应 力 和 构 件 的 刚 度 25

29 第 5 章 钢 箱 梁 5.1 钢 箱 梁 桥 的 组 成 与 总 体 设 计 钢 箱 梁 桥 的 结 构 形 式 钢 箱 梁 桥 的 结 构 形 式 主 要 有 单 箱 单 室 箱 梁 桥 双 箱 单 室 箱 梁 桥 多 箱 单 室 箱 梁 桥 以 及 扁 平 箱 梁 桥, 其 中 单 箱 单 室 箱 梁 桥 多 用 于 宽 度 与 跨 径 之 比 较 小 的 桥 梁, 双 箱 单 室 箱 梁 桥 是 钢 箱 梁 中 采 用 最 多 梁 桥 结 构 形 式, 多 箱 单 室 结 构 形 式 主 要 用 于 桥 宽 较 大 的 桥 梁, 扁 平 箱 梁 主 要 用 作 吊 桥 斜 拉 桥 拱 桥 等 的 加 劲 梁 根 据 受 力 体 系 钢 箱 梁 桥 也 可 以 分 为 简 支 梁 桥 连 续 梁 桥 和 悬 臂 梁 桥, 钢 箱 梁 桥 特 别 适 合 于 连 续 梁 桥 钢 箱 梁 桥 的 结 构 特 点 钢 箱 梁 桥 的 翼 缘 和 腹 板 厚 度 比 起 高 度 和 宽 度 来 都 非 常 小, 是 典 型 的 闭 口 薄 壁 结 构, 所 以 必 须 依 据 薄 壁 箱 梁 结 构 理 论 才 能 明 了 其 应 力 和 变 形 状 态 具 有 足 够 横 隔 板 和 纵 横 加 劲 肋 的 钢 箱 梁, 有 很 好 的 受 力 特 性, 与 工 形 钢 板 梁 相 比 主 要 有 以 下 优 点 : (1) 翼 缘 宽 度 大, 具 有 很 大 的 抗 弯 能 力, 跨 越 能 力 比 工 形 钢 板 梁 大 得 多, 目 前 钢 箱 连 续 梁 桥 的 最 大 跨 径 已 经 达 到 300m; (2) 具 有 很 大 的 抗 扭 刚 度, 荷 载 横 向 分 配 均 匀, 即 使 采 用 单 箱 结 构 形 式, 两 个 腹 板 的 弯 矩 也 相 差 不 大, 而 且 适 合 于 扭 矩 较 大 的 弯 桥 等 复 杂 桥 梁 ; (3) 具 有 很 大 的 横 向 抗 弯 刚 度 横 向 稳 定 性 好, 可 以 抵 抗 很 大 的 水 平 力 作 用, 省 去 纵 向 联 结 系, 对 于 单 箱 结 构 不 需 要 横 向 联 结 系 ; (4) 单 根 箱 梁 的 整 体 稳 定 性 好, 便 于 吊 装 和 无 支 架 施 工, 并 且 构 件 数 量 比 板 梁 桥 少, 施 工 速 度 快 ; (5) 梁 高 小 适 合 于 立 交 桥 和 建 筑 高 度 受 到 限 制 的 桥 梁 等 ; (6) 横 隔 和 加 劲 结 构 等 都 在 箱 内, 外 形 美 观 钢 箱 梁 桥 总 体 设 计 钢 箱 梁 桥 上 部 结 构 的 组 成 与 工 形 钢 板 梁 桥 类 似, 主 要 由 主 梁 横 向 联 结 系 和 桥 面 系 组 成 由 于 钢 箱 梁 桥 的 横 向 刚 度 很 大, 可 以 不 设 纵 向 联 结 系 钢 箱 梁 的 单 箱 承 载 力 较 大, 可 以 采 用 单 箱 双 箱 和 多 箱 的 结 构 形 式, 总 体 布 置 比 较 灵 活 (1) 主 梁 26

30 a) 单 箱 单 室 箱 梁 桥 钢 箱 梁 由 于 抗 弯 刚 度 和 抗 扭 刚 度 较 大, 箱 梁 截 面 尺 寸 较 大 时, 单 梁 具 有 较 大 的 承 载 力 桥 宽 较 小 ( 通 常 桥 宽 在 3 车 道 以 内 ), 桥 梁 跨 宽 比 小 于 10 时, 采 用 单 箱 结 构 形 式 较 为 经 济 ; 对 于 桥 宽 在 4~6 车 道 时, 也 可 以 采 用 上 下 行 线 完 全 分 离 的 双 幅 单 箱 梁 桥 单 箱 单 室 钢 梁 桥 通 常 在 钢 箱 两 侧 设 置 较 大 的 悬 臂, 可 以 有 效 的 减 小 钢 箱 的 宽 度 ; 为 了 减 小 挑 梁 的 悬 臂 长 度, 还 常 常 将 箱 梁 做 成 倒 梯 形 的 结 构 形 式 ; 钢 箱 梁 采 用 悬 臂 式 钢 桥 面 板 还 可 以 增 加 翼 缘 板 的 有 效 宽 度 一 般 情 况 下, 主 梁 腹 板 间 距 不 大 于 等 效 跨 径 的 1/5 或 者 主 梁 悬 臂 长 度 不 大 于 等 效 跨 径 的 1/10 时, 箱 梁 全 宽 有 效, 简 支 梁 的 等 效 跨 径 与 主 梁 计 算 跨 径 相 同, 连 续 梁 的 等 效 跨 径 为 反 弯 点 间 的 距 离 单 箱 钢 梁 桥 通 常 采 用 单 箱 单 室 的 结 构 形 式 单 箱 多 室 结 构 的 中 间 腹 板 对 于 箱 梁 的 抗 扭 刚 度 贡 献 不 大 有 效 工 作 宽 度 不 明 确, 而 且 会 增 加 用 钢 量, 所 以 采 用 较 少, 只 有 梁 高 受 到 限 制 不 得 已 时 采 用 b) 双 箱 单 室 箱 梁 桥 与 多 箱 单 室 箱 梁 桥 桥 宽 较 大, 或 者 单 箱 结 构 尺 寸 过 大 在 制 作 运 输 和 安 装 与 架 设 有 困 难 时, 采 用 双 箱 结 构 较 为 合 理 桥 宽 更 宽 时, 可 采 用 多 箱 单 室 箱 梁 桥, 多 箱 单 室 箱 梁 桥 的 布 置 与 双 箱 单 室 箱 梁 桥 基 本 相 同 由 于 多 箱 结 构 的 用 钢 量 较 大, 只 有 跨 径 较 小 且 桥 宽 很 大 时 采 用 为 了 使 得 各 主 梁 受 力 均 匀 和 改 善 桥 面 板 的 受 力, 多 箱 钢 梁 桥 的 主 梁 尽 可 能 等 间 距 布 置 (2) 横 梁 对 于 双 箱 单 室 箱 梁 桥 或 者 多 箱 单 室 箱 梁 桥, 为 了 使 得 各 主 梁 受 力 较 均 匀 支 承 桥 面 板, 往 往 在 箱 梁 之 间 设 置 中 间 横 梁 梁 端 或 中 间 支 承 处 设 置 横 梁, 还 可 以 有 效 提 高 桥 梁 整 体 抗 扭 能 力 和 分 散 支 点 反 力 横 梁 主 要 是 起 到 荷 载 横 向 分 配 的 作 用, 间 距 可 以 适 当 放 宽 为 了 使 得 横 梁 有 较 好 的 横 向 分 配 效 果 和 支 承 纵 梁, 横 梁 要 有 足 够 的 刚 度, 钢 箱 梁 桥 横 梁 通 常 采 用 实 腹 式 结 构 形 式, 梁 高 通 常 为 主 梁 高 度 的 3/4~4/5, 最 小 不 得 小 于 主 梁 高 度 的 1/2 横 梁 还 兼 作 桥 面 板 的 横 向 支 承 结 构, 横 梁 顶 面 一 般 与 主 梁 同 高 (3) 支 座 及 临 时 支 点 布 置 27

31 单 箱 钢 梁 桥 的 梁 端 必 须 设 置 两 个 支 座 才 能 保 证 结 构 的 稳 定 性 和 抵 抗 扭 矩 的 作 用 ; 对 于 连 续 弯 箱 梁 桥, 中 间 支 座 偏 离 主 梁 形 心, 偏 心 设 置 在 曲 率 半 径 较 大 的 一 侧 可 以 减 小 主 梁 恒 载 偏 心 扭 矩 ; 为 了 便 于 控 制 支 座 的 偏 心 矩, 中 间 支 点 可 以 采 用 单 个 支 座 的 结 构 形 式, 采 用 中 间 支 点 单 支 座 结 构 形 式 时, 箱 梁 整 体 必 须 具 有 足 够 的 抵 抗 外 扭 矩 能 力 多 箱 钢 梁 桥, 往 往 一 个 钢 箱 设 置 一 个 支 座, 箱 梁 之 间 用 横 梁 相 连 当 一 个 钢 箱 设 置 多 个 支 座 时, 由 于 支 座 高 度 的 设 置 误 差 会 导 致 支 座 受 力 的 不 均 匀, 对 箱 梁 产 生 不 利 的 影 响 为 了 维 修 和 更 换 支 座 方 便, 箱 梁 桥 应 该 设 置 支 承 千 斤 顶 的 临 时 支 点 加 强 结 构 5.2 一 般 规 定 钢 箱 梁 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTGD ) 第 8.1 条 规 定 5.3 钢 箱 梁 设 计 (1) 钢 箱 梁 梁 高 钢 箱 梁 经 济 适 用 范 围 为 40~80m, 简 支 梁 的 梁 高 h 约 为 L/20~L/25, 连 续 梁 的 梁 高 h 约 为 L/20~L/30(L 为 跨 径 ) (2) 正 交 异 性 钢 桥 面 板 设 计 闭 口 纵 向 加 劲 肋 尺 寸 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 受 压 区 纵 向 加 劲 肋 尺 寸 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定, 刚 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 横 向 加 劲 肋 间 距 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定, 受 压 区 刚 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 在 车 轮 荷 载 作 用 下, 挠 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 钢 桥 面 板 最 小 板 厚 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (3) 横 隔 板 设 计 28

32 横 隔 板 间 距 和 刚 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 条 纹 说 明 第 条 规 定 支 点 处 横 隔 板 加 劲 肋 尺 寸 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定, 受 力 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 横 隔 板 构 造 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 和 第 条 规 定 (4) 翼 缘 板 设 计 翼 缘 板 设 计 应 满 足 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 8.3 条 规 定 (5) 主 梁 腹 板 设 计 腹 板 最 小 厚 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 (1) 条 规 定 主 梁 腹 板 竖 向 加 劲 肋 的 间 距 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定, 惯 性 矩 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 主 梁 腹 板 水 平 加 劲 肋 的 惯 性 矩 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 5.4 钢 箱 梁 设 计 注 意 事 项 钢 箱 梁 设 计 可 参 考 钢 板 梁 设 计, 但 翼 缘 板 设 计 应 考 虑 以 下 因 素 : (1) 翼 缘 板 的 拉 压 应 力, 应 满 足 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 要 求 ; (2) 断 面 内 力 计 算 应 考 虑 有 效 分 布 宽 度 影 响 ; (3) 受 压 翼 缘 板 应 确 保 足 够 屈 曲 强 度, 为 避 免 焊 接 参 与 应 力 和 焊 接 变 形, 宜 增 加 板 厚 减 少 加 劲 肋 数 量 ; (4) 考 虑 养 护 过 程 中 的 脚 手 架 施 工 时, 下 翼 缘 宜 伸 出 腹 板 外 侧 100~150mm, 不 考 虑 时 宜 伸 出 15~20mm; (5) 不 同 厚 度 钢 板 宜 对 齐 于 箱 梁 内 侧 29

33 第 6 章 钢 桁 梁 6.1 钢 桁 梁 桥 的 组 成 与 总 体 设 计 钢 桁 梁 的 组 成 当 跨 度 增 大, 板 梁 桥 所 需 的 梁 高 和 用 钢 量 将 增 加, 一 般 当 桥 梁 跨 度 大 于 40m 时, 采 用 钢 桁 梁 结 构 比 较 经 济 简 支 钢 桁 梁 桥 是 一 种 最 常 用 的 铁 路 桥 梁 结 构 钢 桁 梁 也 常 用 于 吊 桥 斜 拉 桥 拱 桥 等 结 构 中 钢 桁 梁 桥 按 桥 面 位 置 的 不 同, 可 分 为 上 承 式 桁 梁 桥 下 承 式 桁 梁 桥 和 双 层 桁 梁 桥 桁 梁 桥 由 主 桁 联 结 系 桥 面 系 及 桥 面 组 成, 如 图 所 示 (1) 主 桁 图 下 承 式 简 支 钢 桁 梁 钢 桁 梁 桥 的 主 桁 架 是 它 的 主 要 承 重 结 构, 其 作 用 是 承 受 竖 向 荷 载, 将 荷 载 通 过 支 座 传 给 墩 台 主 桁 架 由 上 下 弦 杆 和 腹 杆 组 成, 腹 杆 又 分 为 斜 杆 和 竖 杆 两 种 杆 件 交 汇 的 地 点 称 为 节 点 ; 有 斜 杆 交 汇 的 节 点, 受 力 及 构 造 比 较 复 杂, 节 点 板 尺 寸 也 较 大, 通 常 被 称 为 大 节 点 ; 仅 有 竖 杆 和 弦 杆 交 汇 的 节 点, 受 力 及 构 造 较 简 单, 节 点 板 尺 寸 也 较 小, 被 称 为 小 节 点 在 大 节 点 处 左 右 弦 杆 的 内 力 不 等, 截 面 也 不 同, 通 常 在 节 点 中 或 节 点 旁 弦 杆 是 断 开 的 小 节 点 处 左 右 弦 杆 的 内 力 相 等, 截 面 也 相 同, 故 弦 杆 在 小 节 点 处 不 必 断 开 节 点 之 间 的 距 离 为 节 间 节 间 的 长 度 一 般 也 是 钢 桁 梁 桥 面 系 横 梁 的 间 距 及 纵 梁 的 跨 度 (2) 联 结 系 联 结 系 分 纵 向 联 结 系 和 横 向 联 结 系 两 种 联 结 系 的 作 用 是 使 主 桁 架 联 结 起 30

34 来, 使 桥 跨 结 构 成 为 稳 定 的 空 间 结 构, 能 承 受 各 种 横 向 荷 载 纵 向 联 结 系 设 在 主 桁 架 的 上 下 弦 杆 的 平 面 内 分 别 称 为 上 部 水 平 纵 向 联 结 系 与 下 部 水 平 纵 向 联 结 系 ( 简 称 上 平 纵 联 与 下 平 纵 联 ) 平 纵 联 的 主 要 作 用 为 承 受 作 用 于 桥 跨 结 构 上 的 横 向 水 平 荷 载, 包 括 作 用 于 主 桁 架 桥 面 系 桥 面 和 车 上 的 横 向 风 力 车 上 横 向 摇 摆 力 及 曲 线 桥 上 的 离 心 力 平 纵 联 的 另 一 个 作 用 是 横 向 支 撑 弦 杆, 减 少 弦 杆 平 面 以 外 的 自 由 长 度 此 外 平 纵 联 对 桥 梁 的 横 向 刚 度 及 横 向 自 振 频 率 影 响 较 大, 对 铁 路 桥 梁 尤 其 是 高 速 铁 路 桥 梁, 必 须 特 别 关 注 横 向 联 结 系 设 在 桥 跨 结 构 的 横 向 平 面 内 位 于 桥 梁 端 部 的 称 端 横 联, 在 下 承 式 桁 梁 桥 上 叫 桥 门 架 ; 位 于 桥 跨 结 构 中 部 的 叫 中 横 联 桥 门 架 设 在 主 桁 架 端 斜 杆 平 面 内 ; 中 横 联 设 在 主 桁 架 竖 杆 平 面 内, 主 桁 架 没 有 竖 杆 时, 中 横 联 可 设 在 主 桁 架 中 间 斜 杆 平 面 内 中 间 横 联 的 间 距 一 般 不 大 于 两 个 节 间 中 横 联 的 作 用 是 增 加 钢 桁 梁 的 抗 扭 刚 度 当 桥 跨 结 构 受 到 不 对 称 的 竖 向 荷 载 或 横 向 荷 载 时, 中 间 横 联 还 可 以 适 当 调 节 两 片 主 桁 或 两 片 纵 联 的 受 力 不 均 (3) 桥 面 系 钢 桁 桥 的 桥 面 系 由 纵 梁 横 梁 及 纵 梁 之 间 的 联 结 系 组 成 桥 面 传 来 的 荷 载 先 作 用 于 纵 梁, 再 由 纵 梁 传 至 横 梁, 然 后 由 横 梁 传 至 主 桁 架 节 点 纵 梁 之 间 的 联 结 系 将 两 片 纵 梁 联 成 整 体 (4) 桥 面 桥 面 是 供 车 辆 和 行 人 走 行 的 部 分, 桥 面 的 形 式 与 钢 板 梁 桥 相 似 主 桁 架 的 主 要 尺 寸 钢 桁 梁 桥 主 桁 架 的 主 要 尺 寸 包 括 : 桁 架 高 度 节 间 长 度 斜 杆 倾 角 和 两 片 主 桁 架 的 中 心 距 这 些 尺 寸 拟 定 得 是 否 合 理, 对 钢 桁 梁 的 技 术 经 济 指 标 有 决 定 性 影 响 (1) 桁 架 高 度 桁 架 高 度 是 由 用 钢 量 刚 度 等 要 求 来 确 定 在 上 承 式 桁 梁 中, 还 要 考 虑 容 许 建 筑 高 度 的 要 求, 下 承 式 应 保 证 净 空 要 求 桁 架 高 度 大, 弦 杆 受 力 较 小, 截 面 也 小, 可 以 减 少 弦 杆 的 用 钢 量, 但 腹 杆 增 长, 用 钢 量 会 有 所 增 加 ; 桁 架 高 度 小, 则 反 之 从 理 论 上 讲, 当 总 的 弦 杆 用 钢 量 与 腹 杆 用 钢 量 相 等 时, 桁 架 的 用 钢 量 最 省 对 于 一 定 跨 度 的 桁 架 桥, 当 选 取 的 桁 架 高 度 为 用 钢 量 较 经 济 时, 称 为 经 济 高 度 31

35 根 据 大 量 统 计 资 料 得 知, 单 线 铁 路 下 承 式 桁 梁 经 济 梁 高 约 为 跨 度 的 (1/6~ 1/6.5) 由 于 公 路 桥 荷 载 小 些, 公 路 桥 主 桁 的 经 济 梁 高 要 比 铁 路 桥 小, 可 取 跨 度 1/10 左 右 钢 桁 梁 桥 应 具 有 必 要 的 竖 向 刚 度 通 常 把 挠 度 作 为 衡 量 竖 向 刚 度 的 标 志, 挠 度 大, 梁 端 的 转 角 也 大, 影 响 行 车 的 平 顺 和 安 全, 节 点 刚 性 次 应 力 和 活 载 动 力 作 用 也 大 主 桁 高 度 对 钢 梁 桥 的 挠 度 影 响 甚 大, 拟 定 主 桁 高 度 时, 应 对 挠 度 进 行 初 步 验 算 (2) 节 间 长 度 主 桁 架 的 节 间 长 度 直 接 影 响 主 桁 架 纵 横 梁 的 跨 度 和 斜 腹 杆 的 倾 角 节 间 长, 则 纵 梁 的 跨 度 大, 纵 梁 用 钢 量 多, 横 梁 数 量 减 少, 横 梁 用 钢 量 也 减 小 由 于 纵 梁 占 桥 面 系 用 钢 量 的 比 值 较 大, 因 此 纵 梁 跨 度 即 节 间 长 度 不 宜 过 大 中 小 跨 径 的 桁 架, 上 承 式 桁 架 的 节 间 长 度 一 般 为 3~6m, 下 承 式 桁 架 的 节 间 长 度 一 般 为 6~10m, 跨 径 较 大 的 下 承 式 桁 架 节 间 可 达 12~15m 公 路 桥 桥 面 较 轻, 节 间 长 度 可 适 当 增 大 (3) 斜 杆 倾 角 斜 杆 倾 角 由 主 桁 高 度 与 节 间 长 度 的 比 值 决 定, 对 腹 杆 用 钢 量 和 节 点 构 造 有 很 大 影 响 倾 角 过 小, 腹 杆 数 少, 但 腹 杆 长 度 增 大, 而 且 腹 杆 内 力 很 大 倾 角 过 大, 则 腹 杆 内 力 小, 但 腹 杆 数 量 增 多 此 外, 倾 角 过 小 或 过 大, 均 使 斜 杆 无 法 伸 入 节 点 中 心, 节 点 板 变 得 很 长 或 很 高, 使 面 外 的 刚 度 很 差 有 竖 杆 的 桁 架 的 合 理 倾 角 为 50 左 右 ; 无 竖 杆 的 桁 架 的 合 理 倾 角 为 60 左 右 斜 杆 倾 角 与 桁 高 节 长 有 矛 盾 时, 可 在 合 理 范 围 内 进 行 调 整 (4) 主 桁 架 中 心 距 钢 桁 梁 桥 主 桁 架 的 中 心 距 离 由 横 向 刚 度 和 稳 定 性 决 定 若 主 桁 间 距 太 小, 会 使 钢 桁 梁 的 横 向 刚 度 不 足, 在 确 定 主 桁 中 心 距 时 必 须 特 别 注 意, 对 特 殊 类 型 桥 梁 必 须 进 行 桥 梁 结 构 动 力 分 析 下 承 式 钢 桁 梁 桥 的 主 桁 中 心 距 还 应 满 足 桥 梁 建 筑 限 界 的 要 求 上 承 式 桁 梁 桥 的 主 桁 中 心 距 还 要 考 虑 横 向 倾 覆 稳 定 性 的 要 求, 抗 倾 覆 稳 定 安 全 系 数 不 得 小 于 1.3 在 拟 定 上 述 尺 寸 时, 考 虑 了 标 准 化 和 模 数 化, 目 的 在 于 使 设 计 制 造 安 装 养 护 和 更 换 工 作 简 化 及 方 便 连 续 桁 梁 及 悬 臂 桁 梁 桥 32

36 跨 度 大 于 100~120m 的 多 孔 桥, 采 用 连 续 桁 梁 桥 较 为 合 理 由 于 连 续 梁 的 最 大 弯 矩 比 简 支 梁 小, 因 此 比 简 支 梁 节 省 约 8~10% 的 钢 材 连 续 梁 的 竖 向 及 横 向 刚 度 均 比 简 支 梁 大, 连 续 梁 的 挠 度 约 为 简 支 梁 的 80%, 因 此, 在 同 等 刚 度 要 求 下, 连 续 梁 的 梁 高 可 以 降 低, 通 常 为 跨 度 的 1/7~1/8; 跨 度 很 大 时, 为 避 免 弦 杆 截 面 尺 寸 相 差 过 分 悬 殊, 难 以 设 计, 可 将 支 点 上 方 桁 高 适 当 加 大, 一 般 可 为 跨 中 桁 高 的 1.2~1.5 倍 悬 臂 桁 梁 由 锚 跨 伸 臂 跨 组 成, 悬 臂 桁 梁 桥 具 有 许 多 与 连 续 桁 梁 桥 相 同 的 优 点, 悬 臂 梁 是 静 定 结 构, 不 会 受 墩 台 不 均 匀 沉 陷 的 影 响, 但 悬 臂 梁 存 在 以 下 缺 点 :1 在 挂 孔 与 悬 臂 衔 接 处 线 路 有 较 大 的 折 角, 对 行 车 不 利 ;2 悬 臂 桁 梁 需 要 设 铰, 构 造 复 杂, 维 护 团 难 ;3 锚 孔 被 毁 会 累 及 挂 孔 一 起 坠 落 6.2 钢 桁 梁 设 计 一 般 规 定 钢 桁 梁 设 计 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 9.1 条 规 定 钢 桁 梁 设 计 (1) 桁 架 杆 件 设 计 主 桁 杆 件 计 算 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 桥 门 架 计 算 应 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 竖 杆 受 力 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 桁 架 杆 件 最 小 长 细 比 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (2) 节 点 板 节 点 板 撕 裂 强 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 节 点 板 总 净 截 面 面 积 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 节 点 板 自 由 边 长 度 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 拼 接 式 节 点 板 构 造 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第

37 条 规 定 整 体 节 点 板 构 造 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (3) 连 接 系 连 接 系 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 9.4 条 规 定 34

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39 第 7 章 组 合 梁 7.1 组 合 梁 结 构 形 式 组 合 梁 桥 是 指 采 用 剪 力 传 递 器 将 钢 板 梁 钢 箱 梁 钢 桁 梁 等 结 构 构 件 和 钢 筋 混 凝 土 结 合 成 组 合 截 面 共 同 工 作 的 一 种 复 合 式 结 构 组 合 梁 桥 中 采 用 最 多 的 是 简 支 梁 桥 结 构 形 式 因 为 简 支 梁 的 上 缘 受 压 下 缘 受 拉, 最 符 合 组 合 梁 材 料 分 布 的 合 理 原 则, 即 梁 上 翼 缘 应 是 适 宜 受 压 的 混 凝 土 板, 下 缘 是 利 于 受 拉 的 钢 梁 近 年 来, 随 着 组 合 梁 技 术 的 不 断 发 展, 其 使 用 范 围 已 扩 展 到 连 续 梁 桥 拱 桥 和 斜 拉 桥 等 多 种 复 杂 体 系 组 合 梁 中 的 钢 梁 部 分 也 由 早 先 单 一 的 钢 板 梁 拓 宽 到 钢 箱 梁 钢 槽 形 梁 和 钢 桁 梁, 组 合 梁 的 截 面 形 式 也 由 工 字 形 发 展 到 箱 形 倒 梯 形 甚 至 三 角 形 此 外, 参 与 组 合 梁 共 同 工 作 的 钢 筋 混 凝 土 板 的 位 置 也 不 限 于 只 设 在 梁 的 上 缘, 而 是 可 根 据 截 面 正 负 弯 矩 的 需 要 上 下 缘 均 可 设 置, 甚 至 可 将 预 应 力 混 凝 土 箱 梁 的 腹 板 采 用 槽 形 波 纹 钢 板 或 桁 架 式 钢 腹 杆 组 成 复 合 式 组 合 梁, 以 进 一 步 减 轻 桥 梁 自 重 与 此 同 时, 采 用 体 外 预 应 力 索 来 改 善 组 合 梁 的 受 力, 也 是 一 种 发 展 方 向 组 合 梁 与 不 设 剪 力 传 递 器 的 钢 板 梁 不 同, 钢 筋 混 凝 土 桥 面 板 不 仅 直 接 承 受 车 轮 荷 载 起 到 桥 面 板 的 作 用, 而 且 作 为 主 梁 的 上 翼 板 与 钢 梁 形 成 组 合 截 面, 参 与 主 梁 共 同 工 作 由 于 钢 筋 混 凝 土 参 与 主 梁 共 同 工 作, 通 常 用 钢 量 可 以 比 普 通 钢 板 梁 节 省 10~30%, 梁 高 也 可 以 比 普 通 钢 板 梁 小, 适 用 跨 径 较 大 7.2 一 般 计 算 原 理 根 据 组 合 截 面 的 不 同 承 载 情 况, 组 合 梁 可 以 分 为 活 载 组 合 梁 与 恒 载 组 合 梁 两 种 形 式 活 载 组 合 梁 在 钢 梁 架 设 与 钢 筋 混 凝 土 桥 面 板 施 工 时, 可 以 不 设 置 中 间 支 架 或 临 时 墩, 施 工 时 的 一 期 恒 载 仅 由 钢 梁 承 担, 钢 筋 混 凝 土 桥 面 板 不 参 与 共 同 工 作, 由 于 一 期 恒 载 和 二 期 恒 载 及 活 载 作 用 下, 参 与 受 力 的 截 面 不 同, 截 面 强 度 验 算 时 内 力 叠 加 方 法 不 适 用, 应 该 采 用 应 力 叠 加 方 法 计 算 ; 恒 载 组 合 梁 在 钢 梁 架 设 与 钢 筋 混 凝 土 桥 面 板 施 工 时, 设 置 中 间 支 架 或 临 时 墩, 施 工 时 一 期 恒 载 由 中 间 支 架 或 临 时 墩 承 担, 在 一 期 恒 载 二 期 恒 载 和 活 载 作 用 下, 均 按 组 合 截 面 计 算, 参 与 受 力 的 截 面 相 同, 截 面 强 度 验 算 时 可 以 采 用 内 力 叠 加 方 法, 也 可 以 采 用 应 力 叠 加 方 法 计 算 36

40 7.3 组 合 梁 设 计 (1) 钢 主 梁 梁 高 设 计 组 合 梁 的 混 凝 土 桥 面 板 不 易 受 拉, 中 心 轴 应 设 置 于 钢 梁 断 面 内 通 常 最 经 济 的 梁 高 h 约 为 L/18~L/20(L 为 跨 径 ) (2) 组 合 梁 翼 缘 板 设 计 当 腹 板 高 度 和 厚 度 确 定 后, 可 以 由 设 计 弯 矩 确 定 受 拉 和 受 压 翼 缘 板 其 抗 弯 承 载 能 力 和 构 造 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 5.1 条 规 定 (3) 组 合 梁 钢 腹 板 设 计 组 合 梁 钢 腹 板 厚 度 根 据 断 面 剪 力 确 定, 抗 剪 承 载 力 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 5.2 条 规 定, 最 小 厚 度 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 条 规 定 (4) 组 合 梁 钢 腹 板 加 劲 肋 组 合 梁 钢 腹 板 加 劲 肋 布 置 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 ( GB ) 第 条 规 定, 尺 寸 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 条 规 定 (5) 支 撑 加 劲 肋 组 合 梁 在 支 承 处 及 外 力 集 中 处 应 设 置 成 对 的 横 向 加 劲 肋, 支 承 加 劲 肋 直 接 承 受 支 座 反 力 的 作 用, 受 力 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (6) 材 料 应 力 持 久 状 况 下 的 混 凝 土 应 力 钢 梁 下 翼 缘 应 力 体 外 预 应 力 筋 应 力 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 4.4 条 规 定 (7) 整 体 稳 定 组 合 梁 整 体 稳 定 性 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 5.3 条 规 定 (8) 挠 度 及 混 凝 土 裂 缝 钢 - 混 凝 土 组 合 梁 的 挠 度 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 ( GB ) 第 条 规 定, 裂 缝 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB 37

41 ) 第 条 规 定 7.4 抗 剪 连 接 件 钢 - 混 凝 土 组 合 梁 抗 剪 连 接 件 宜 采 用 栓 钉, 也 可 采 用 开 孔 板 槽 钢 连 接 件, 或 受 力 可 靠 的 其 他 类 型 连 接 件 在 正 常 使 用 极 限 状 态 下, 单 个 剪 力 件 承 担 的 剪 力 设 计 值 不 应 超 过 承 载 能 力 设 计 值 的 75% 栓 钉 连 接 件 的 抗 剪 承 载 能 力 设 计 值 应 根 据 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 条 规 定 计 算 开 孔 板 连 接 件 的 单 孔 抗 剪 承 载 能 力 设 计 值 应 根 据 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 条 规 定 计 算 槽 钢 连 接 件 的 抗 剪 承 载 能 力 设 计 值 应 根 据 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 条 规 定 计 算 混 凝 土 桥 面 板 的 抗 剪 承 载 能 力 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 7.4 条 规 定 7.5 构 造 要 求 混 凝 土 桥 面 板 构 造 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 8.1 条 规 定 钢 梁 构 造 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 8.2 条 规 定 抗 剪 连 接 件 设 置 构 造 应 符 合 钢 - 混 凝 土 组 合 桥 梁 设 计 规 范 (GB ) 第 8.2 条 规 定 38

42 第 8 章 钢 桥 墩 8.1 一 般 规 定 (1) 钢 桥 墩 宜 采 用 闭 口 截 面, 多 只 钢 桥 墩 宜 设 在 横 向 连 接 系 (2) 根 据 受 力 需 求 和 构 造 要 求, 钢 混 结 合 位 置 可 设 在 承 台 顶 或 横 梁 顶 其 连 接 必 须 安 全 可 靠, 必 要 时 可 通 过 实 验 验 证 (3) 钢 桥 墩 设 计 必 须 考 虑 局 部 稳 定 和 整 体 稳 定, 并 保 证 局 部 失 稳 不 先 于 整 体 失 稳 (4) 钢 桥 墩 设 计 应 考 虑 防 车 撞 8.2 钢 桥 墩 设 计 (1) 钢 桥 墩 整 体 稳 定 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (2) 钢 桥 墩 局 部 稳 定 应 符 合 公 路 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 (3) 加 劲 肋 应 符 合 钢 结 构 桥 梁 设 计 规 范 (JTG D ) 第 条 规 定 8.3 设 计 构 造 细 节 (1) 钢 盖 梁 支 座 位 置 宜 设 置 横 隔 板 (2) 为 了 保 证 抗 扭 刚 度, 墩 柱 的 适 宜 横 隔 板 间 距 为 4~5m, 标 准 板 厚 为 12mm (3) 圆 形 断 面 墩 柱 的 横 隔 板 间 距 不 宜 大 于 直 径 的 3 倍 (4) 根 据 加 劲 板 刚 度 需 求, 横 隔 板 之 间 设 置 横 梁 39

43 第 9 章 钢 桥 防 腐 涂 装 技 术 9.1 钢 桥 的 腐 蚀 环 境 自 然 大 气 环 境 分 类 这 种 方 法 是 根 据 地 区 的 气 温 划 分 气 候 带, 再 依 据 地 区 的 湿 度 来 划 分 出 气 候 区, 两 者 综 合 起 来 划 定 该 地 区 是 某 气 候 带 某 气 候 区 (1) 气 候 带 的 划 分 气 候 带 通 常 划 分 为 热 带 亚 热 带 温 带 和 寒 带 热 带 : 月 平 均 气 温 25 的 月 份 有 6~12 个 ; 亚 热 带 : 月 平 均 气 温 25 的 月 份 有 3~5 个 月, 并 且 一 年 中 有 8 个 月 以 上 平 均 气 温 >10 ; 温 带 : 月 平 均 气 温 >10 的 月 份 最 多 为 7 个 月, 年 极 端 最 低 气 温 不 低 于 40 ; 寒 带 : 年 极 端 气 温 低 40 (2) 气 候 区 的 划 分 气 候 区 的 划 分 以 相 对 湿 度 和 温 度 持 续 时 间 划 分 为 湿 和 区 湿 热 区 亚 湿 区 亚 干 燥 区 和 干 燥 区 湿 和 区 : 一 天 中 温 度 高 于 20, 相 对 湿 度 不 少 于 80% 连 续 达 12 小 时 以 上 的 湿 热 天 连 续 不 到 一 个 月 ; 湿 热 区 : 全 年 有 2~12 个 月 处 于 湿 热 天 气 中 ; 亚 湿 区 : 全 年 连 续 1~4 个 月 处 于 湿 热 天 气 中 ; 亚 干 燥 区 : 月 平 均 气 温 高 于 25, 全 月 不 出 现 湿 热 天 气 的 的 干 热 月 份 连 续 1~4 个 月 ; 干 燥 区 : 全 年 仅 出 现 干 热 月 分 一 个 月, 其 余 11 个 月 湿 度 较 低 (3) 我 国 的 自 然 环 境 分 类 根 据 以 上 分 类 方 法, 可 以 将 我 国 的 气 候 环 境 分 为 4 个 气 候 带 和 5 个 气 候 区 热 带 湿 热 区 : 雷 州 半 岛 海 南 岛 和 台 湾 南 部 : 亚 热 带 湿 热 区 : 秦 岭 以 南, 长 江 流 域 四 川 珠 江 流 域 台 湾 北 部 和 福 建 ; 亚 热 带 干 燥 区 : 新 疆 天 山 以 南 戈 壁 沙 漠 ; 湿 带 温 和 区 : 秦 岭 以 北, 内 蒙 南 部 华 北 东 北 南 部 寒 带 干 燥 区 : 内 蒙 北 部 黑 龙 江 省 腐 蚀 环 境 分 类 根 据 大 气 腐 蚀 环 境 中 污 染 物 质, 大 气 环 境 的 类 型 大 致 可 以 分 为 农 村 大 气 城 市 大 气 工 业 大 气 海 洋 大 气 和 海 洋 业 大 气 (1) 农 村 大 气 农 村 大 气 是 最 洁 净 的 大 气 环 境, 空 气 中 不 含 强 烈 的 化 学 污 染, 主 要 含 有 机 物 和 无 机 物 尘 埃 等 影 响 腐 蚀 的 因 素 主 要 是 相 对 湿 度 温 度 和 温 差 40

44 (2) 城 市 大 气 城 市 大 气 中 的 污 染 物 主 要 是 指 城 市 居 民 生 活 所 造 成 的 大 气 污 染, 如 汽 车 尾 气 锅 炉 排 放 的 二 氧 化 硫 等 实 际 上 很 多 大 城 市 往 往 又 是 工 业 城 市, 或 者 是 海 滨 城 市, 所 以 大 气 环 境 的 污 染 相 当 复 杂 为 了 提 高 大 气 环 境 的 质 量, 许 多 城 市 开 始 了 治 理 大 气 的 行 动, 如 提 倡 使 用 汽 车 绿 色 能 源, 关 停 小 锅 炉, 对 火 力 发 电 厂 进 行 FGD 改 造 等 (3) 工 业 大 气 工 业 生 产 区 所 排 放 的 污 染 物 中 含 有 大 量 S02 H2S 等 含 硫 化 合 物, 所 以 工 业 大 气 环 境 最 大 特 征 是 含 有 硫 化 物 它 们 易 溶 于 水, 形 成 的 水 膜 成 为 强 腐 蚀 介 质, 加 速 金 属 的 腐 蚀 随 着 大 气 相 对 湿 度 和 温 差 的 变 化, 这 种 腐 蚀 作 用 更 强 很 多 石 化 企 业 和 钢 铁 企 业 往 往 非 常 大, 可 以 形 成 一 个 中 等 城 市 规 模, 大 气 质 量 相 当 差, 对 工 业 设 备 和 居 民 生 活 造 成 的 污 染 极 其 严 重 (4) 海 洋 大 气 其 特 点 是 空 气 湿 度 大, 含 盐 份 多 暴 露 在 海 洋 大 气 中 的 金 属 表 面 有 细 小 盐 粒 子 的 沉 降 ; 海 盐 粒 子 吸 收 空 气 中 的 水 分 后 很 容 易 在 金 属 表 面 形 成 液 膜, 引 起 腐 蚀, 在 季 节 或 昼 夜 变 化 气 温 达 到 露 点 时 尤 为 明 显 : 同 时 尘 埃 微 生 物 在 金 属 表 面 的 沉 积, 会 增 强 环 境 的 腐 蚀 性 所 以 海 洋 大 气 对 金 属 结 构 的 腐 蚀 比 内 陆 大 气, 包 括 乡 村 大 气 和 城 市 大 气, 要 严 重 得 多 (5) 海 洋 工 业 大 气 处 于 海 滨 的 工 业 大 气 环 境, 属 于 海 洋 性 工 业 大 气, 这 种 大 气 中 既 含 有 化 学 污 染 的 有 害 物 质, 又 含 有 海 洋 环 境 的 海 盐 粒 子 两 种 腐 蚀 介 质 的 相 互 作 用 对 金 属 为 害 更 重 重 庆 大 气 环 境 特 点 重 庆 市 年 平 均 气 温 16-18, 长 江 河 谷 的 巴 南 綦 江 云 阳 等 地 达 18.5 以 上, 东 南 部 的 黔 江 酉 阳 等 地 14-16, 东 北 部 海 拔 较 高 的 城 口 仅 13.7, 最 热 月 份 平 均 气 温 26-29, 最 冷 月 平 均 气 温 4-8, 采 用 候 温 法 可 以 明 显 地 划 分 四 季 重 庆 市 年 平 均 降 水 量 较 丰 富, 大 部 分 地 区 在 毫 米, 降 水 多 集 中 在 5-9 月, 占 全 年 总 降 水 量 的 70% 左 右 重 庆 市 年 平 均 相 对 湿 度 多 在 70%-80%, 在 全 国 属 高 湿 区 41

45 重 庆 市 主 城 区 1993~2007 年, 重 庆 市 主 城 区 降 水 ph 值 较 低,15 年 来 平 均 ph 值 介 于 3.8~4.5 之 间 重 庆 市 年 降 水 ph 值 基 本 呈 递 增 趋 势, 倾 向 率 达 0.23/10 a 最 近 5 年 的 月 际 变 化 中, 降 水 酸 度 夏 高 冬 低, 酸 雨 频 率 夏 低 冬 高 各 季 节 中, 秋 季 ph 值 年 际 变 化 呈 明 显 的 波 动 状 升 高 的 趋 势, 其 余 3 个 季 节 呈 弱 波 动, 升 降 趋 势 不 明 显 重 庆 市 酸 雨 (ph5.6) 频 率 较 高, 各 季 节 的 酸 雨 频 率 基 本 在 80% 以 上, 且 有 增 大 的 趋 势 各 季 节 中 春 季 呈 明 显 的 升 高 趋 势, 其 余 季 节 略 升 高 或 趋 势 不 明 显 重 庆 市 较 强 级 别 以 上 强 度 的 酸 雨 (ph4.5) 频 率 年 际 变 化 幅 度 较 大, 介 于 30~80% 之 间, 变 化 趋 势 不 明 显 重 庆 市 酸 雨 强 度 的 变 化 主 要 受 污 染 源 排 放 量 及 其 它 因 素 的 影 响 影 响 大 气 腐 蚀 的 因 素 大 气 环 境 中 的 电 化 学 腐 蚀 是 金 属 表 面 在 电 解 液 膜 下 的 电 化 学 腐 蚀 这 个 过 程 的 特 点 是 氧 气 到 达 金 属 表 面, 金 属 腐 蚀 受 到 氧 去 极 化 过 程 的 控 制 大 气 腐 蚀 的 影 响 因 素 主 要 取 决 于 大 气 成 份 及 空 气 中 的 污 染 物 相 对 湿 度 温 度 和 表 面 状 态 等 (1) 大 气 成 份 大 气 的 主 要 成 份 是 不 变 的, 但 是 海 洋 大 气 中 的 盐 粒 子 污 染 的 大 气 中 含 有 的 硫 化 物 氮 化 物 碳 化 物 以 及 尘 埃 等 等, 对 金 属 在 大 气 中 的 腐 蚀 影 响 很 大 二 氧 化 硫 吸 附 在 钢 铁 表 面, 会 与 钢 铁 形 成 易 溶 于 水 的 硫 酸 亚 铁 (Fe 2 SO 4 ), 进 一 步 氧 化 并 被 水 解 生 成 硫 酸 二 氧 化 硫 被 氧 化 成 三 氧 化 硫, 溶 于 水 膜 后 也 会 生 成 硫 酸 这 两 种 形 式 所 生 成 的 硫 酸 均 会 对 钢 铁 形 成 腐 蚀, 而 这 种 自 催 化 式 反 应 的 不 断 进 行 就 会 使 钢 铁 不 断 受 到 腐 蚀 与 干 净 的 冷 凝 水 相 比, 被 0.1% 的 二 氧 化 硫 所 污 染 的 空 气 能 使 钢 铁 的 腐 蚀 速 度 增 加 5 倍 氯 离 子 主 要 来 自 于 沿 海 或 海 上 的 盐 雾 环 境 或 者 是 含 有 氯 化 钠 颗 粒 尘 埃 的 大 气, 它 们 沉 积 于 钢 铁 表 面 的 水 膜 中, 同 时 氯 离 子 有 着 很 强 的 吸 湿 作 用, 这 样 就 会 加 大 钢 铁 表 面 的 水 膜 电 解 作 用, 加 速 电 化 学 腐 蚀 的 进 行 有 些 尘 埃 如 铵 盐 本 身 具 有 腐 蚀 性. 而 有 些 尘 埃 本 身 尽 管 没 有 腐 蚀 性, 但 是 它 会 吸 附 腐 蚀 性 介 质 和 水 汽, 冷 凝 后 就 会 形 成 电 解 质 溶 液 砂 粒 等 固 体 尘 埃 虽 然 没 有 腐 蚀 性, 也 没 有 吸 附 性, 但 是 一 旦 沉 降 在 钢 铁 表 面 会 形 成 缝 隙 而 凝 聚 水 分, 从 而 形 成 氧 浓 差 腐 蚀 条 件, 引 起 缝 隙 腐 蚀 (2) 相 对 湿 度 42