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日本的新形钢桥
Xiao Ying






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2015-12-20 11:52    顶部
1.钢重,与造价直接相关,根据日本桥建协的统计钢重数据如图所示。但采用的结构不同,钢重相差很大,不能照搬使用。
2.如果市政钢桥过多借鉴水上桥梁的结构,因体量较小,箱梁内空间狭小,结构复杂化,钢重难以控制。
城市里没那么大的风,流线形外形没有必要,或者用装饰板做就行了。
但城市匝道上,顶板的U形肋弯起来不费劲吗。
底版上不承受车轮荷重,即使是直桥,也没有必要用U形肋。
3.纵肋有两种,一种是截面计算时需要考虑的,另一种仅是起控制薄板稳定性的,日本管其叫补刚材,汉语不知怎么翻译。主梁腹板的横肋叫垂直补刚材,其实是铅直方向设置的,用Q235级钢材就行,算不出应力,强度高了也没意义。主梁腹板的纵肋叫水平补刚材,其实是平行于道路纵断曲线的,虽然能算出应力值,但在垂直补刚材和横搁板处没有必要连续,离横搁板处3cm处断开就行,没有必要穿过横搁板,也没有必要焊到横隔板上。
4.如果不能解决好分段问题,运输,起重大型化,复杂化,必然对钢桥的使用造成极大的限制。运输过程中超载超限,不解决分段问题,适用性受到极大限制。
5.大量的作业在工地进行,什么东西都焊,钢桥的优势弱化。

okok






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2015-12-20 18:28    QQ 顶部
"补刚材"可能是中国的"加劲肋",stiffener。



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Xiao Ying






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2015-12-20 20:24    顶部
日本把连续的加劲肋叫纵rib,横rib,汉语应该是纵加劲肋,横加劲肋。不连续的仅增加稳定性的stiffener叫補剛材(补刚材)。
国内许多钢桥是造船厂做的,船舶里纵肋遇到横搁板时在横隔板上开孔穿过,并设过焊孔。但是桥梁,尤其是需要通过道路运输的桥梁的体量和船舶没法比,开很多过焊孔加工起来费时费力。对于主要承受弯矩,未受到明显轴力的主梁,腹板上的水平补刚材没有必要连续。大家都出于保守连续起来固然也没有错,但断开了肯定也不会出问题!钢桥加工太复杂了,成本上没有竞争力。
有连续的和不连续的,所以区分rib加劲肋和stiffener补刚材。

李国建






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2015-12-21 16:55    顶部
纵向加劲肋如果参加结构的受力。那么必须连续,通过横向加劲肋时不可以断开。如果纵向加劲肋只是解决板的局部稳定性问题,那么就可以与横向加劲肋断开,可以不连续。
     现在国际上大吨位如:600吨以上、100米跨距以上造船门式起重机主梁高度一般在11米以上。为了降低自重,纵向加劲肋设计为连续。焊缝不可以断续焊。焊缝连续。
okok






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2015-12-22 12:19    QQ 顶部
看了下图,中文应该不区分的,补刚材也叫加劲板或加劲肋。



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nmgctj






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2016-3-17 11:01    顶部
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桥梁结构设计加固 89546945
Xiao Ying






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2016-3-25 20:47    顶部
在日本没有特别宽阔的道路,如果上下行线分离,桥梁多是单向两车道。当然,也是有单向4车线桥梁的,东京的一些高架桥正在往4车线扩幅,上下行分别走上层桥和下层桥,地面为普通道路。
相比我国,新城区规划的道路越来越宽。道路宽了就能解决交通拥堵吗。更重要的是行车顺畅。比如双向10车线的道路,够宽阔了吧。可是如果两条主干道相交,设了红绿灯,考虑黄灯的时间,道路的有效通行能力就降到了40%,相当于双向4车线了。城市道路太宽了,路口又多,车辆必然频繁变换车道,频繁加减速。假如路口允许左转弯,四个方向分别放行,等一个绿灯得3分多钟。通行能力又降了1半,到20%,相当于双向2车线了,道路显得还是不够宽。道路最重要的是顺畅,不是宽阔。桥梁不仅是空间上的连接,把原来不通的地方接起来了。城市里面,交通流发生间歇性中断的地方,桥梁也是时间上的连接,城市交通中更是桥梁大桥显身手的地方。
Xiao Ying 修改于2016-03-25 20:56
dalimen






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2016-5-3 16:18    QQ 顶部
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Xiao Ying






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2016-8-25 23:00    顶部
正交异性桥面板的轮走行疲劳试验

随着钢桥使用年数的增加,疲劳问题越来越多地暴露出来。越接近车轮走行位置,可变荷载所占的比例越高,虽然静的荷载时没有问题,常年累月的循环荷载作用下,发生了疲劳破坏。尤其以钢桥面板为甚。早期建设的桥梁钢桥面板板厚不足。近年来对疲劳问题进行了大量的试验验证,其中可信度最高的就是轮荷载走行疲劳试验。这些试验成果已经反映到日本新版的钢桥设计规范中。
在试验中施加了118kN的轮荷载,对16mm的钢桥面板和320x240x6mm的跨度为2.5米的U形肋构成的正交异性桥面板进行了300万次的循环应力试验。车轮的行程为2米,走行速度是每分钟往返走行20次,相当于单向走行40次。在试件上安装了77处应变/变形的静态和动态传感器。每进行约40万次应力循环对试件进行超声波探伤检测。试验完成后取芯磁粉探伤检查。118kN的轮荷载即236kN的轴重,我国公路桥梁规范中550kN重车的最大轴重为140kN,城市桥梁规范中700kN重车的最大轴重为200kN。236kN相当于超载荷重。经过300万次的轮走行试验,正交异性桥面板的刚性没有发生变化,没有产生残留变形,超声波探伤没有检测出内部裂纹。但是由于超声波探伤无法探测出长度在6mm以下的裂纹,在取芯试验中检测出4.1mm的裂纹。

Xiao Ying






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2016-8-27 00:03    顶部
超载车辆对桥面板寿命损害很大。日本也存在超载车辆。据日本首都高速道路公团的调查,超载车辆轴重最大达298kN。我国城市桥梁设计规范城-A级车辆荷载的总重700kN,最大轴重200kN,298kN相当于104t的车辆。而公路桥梁设计规范的550kN的车辆荷载中,最大轴重为140kN,298kN相当于117t的车辆。早期制造的正交异性钢桥面板纵肋与桥面板之间采用角焊缝,结果发现值焊缝的根部容易产生裂纹;U肋和桥面板之间焊透可以解决这个问题,考虑施工性,规定要熔透75%以上(我国2015钢桥规范规定为80%)。在纵横肋相交处的过焊孔是重要的裂纹裂纹源;将原先35mm半径的过焊孔改为10mm倒角,并施以回填焊,将10c的倒角焊死。旧规桥面板的最小厚度为12mm,改为最小板厚可以使用12mm,但在车轮轨迹下面反复疲劳荷载作用的位置最小板厚为16mm。这些看似细微的改动极大地提高了桥面板的疲劳寿命。按新规范设计的桥面板在规定荷载下不会发生疲劳破坏。然而如何验证这一点呢。即使是从前设计的桥面板发生的疲劳破坏也是使用多年以后才发生的。于是在轮式碾压疲劳试验台上模拟超载车辆,用轮重150kN,即轴重300kN的严重超载车辆对足尺模型反复碾压400万次,试验结果如下:在纵横肋交叉处,根据超声波探伤的检验结果加载次数在150~250万次之间时,开始产生疲劳裂纹。在纵肋与桥面板焊接处, 400万次超载碾压结束依然没有发生疲劳裂纹。

Xiao Ying






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2016-9-21 20:59    顶部
焊接和拴接并用时的注意点

正交异性钢桥面板的现场连接经常采用桥面板焊接,U肋及纵梁,横梁拴接的方法,即焊接和拴接并用。假如改为全部拴接,桥面板的拴接对铺装层的施工非常不利,影响铺装的使用寿命。假如全部采用焊接,桥面以下部位焊接方向对焊接作业不利,对质量和工期都有不利影响。并且U肋的连接处采用焊接对疲劳寿命有明显不利的影响。而在钢桥规范D64-2015中规定焊接和高强度螺栓摩擦型连接同时并存的连接应慎用。正交异性钢桥面板焊接和拴接并用时的注意点:

由于在焊接时焊缝将产生2~3mm的收缩变形量,如果在焊接前高强螺栓已实施了终拧,将限制焊缝的收缩,有可能在焊缝处产生裂纹,或高强螺栓的摩擦面发生滑移,抗滑涂层遭到破坏。所以需注意安装方法和顺序:对于纵梁,横梁在桥面板焊接前,先对下翼缘和腹板下部1/3范围内的高强螺栓进行终拧,焊接收缩完成后再对腹板上面2/3范围内的高强螺栓进行终拧。U肋上的高强螺栓在桥面板焊缝收缩完成后终拧,螺栓孔的直径比正常情况下大2mm。比如M22的高强螺栓,正常情况下螺栓孔径24,U肋的螺栓孔径26。而且焊接后上部结构将产生向下的挠度,所以钢桥制造及架设时的形状除了要考虑纵横坡,预拱度以外,还需考虑焊接和拴接并用引起的挠度变化。
okok






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帖子 5957
2016-9-23 09:02    QQ 顶部
Xiao Ying wrote:
焊接和拴接并用时的注意点

正交异性钢桥面板的现场连接经常采用桥面板焊接,U肋及纵梁,横梁拴接的方法,即焊接和拴接并用。假如改为全部拴接,桥面板的拴接对铺装层的施工非常不利,影响铺装的使用寿命。假如全部采用焊接,桥 ...

第一次这么深入的了解栓焊组合的机理和要求。谢谢
Xiao Ying






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2016-11-20 23:45    顶部


钢桥面板十字交叉工地焊缝


对于需要经过公路运输的市政钢桥,节段分割是设计中的一个关键步骤。通常节段被分割成宽度小于3.5米,长度13米以下。当采用钢桥面板的时候,纵横向都存在工地焊缝。近些年来,大多采用十字交叉焊缝。由于交叉焊缝是工地架设的一个关键步骤,为确保焊接品质,须先用4500mmx 500mm的与桥面板相同的板材进行试焊,确认焊接工艺后,方可对桥面板进行焊接。在距交叉点150mm范围内先行用手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊进行拘束焊接,并且注意焊缝截面要成阶梯状,以便后续自动埋弧的焊缝与端部焊缝的衔接。端部拘束焊接完成后,再对纵横向一般位置进行自动埋弧焊。

Xiao Ying






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2017-1-13 23:11    顶部
上世纪八十年代,日本建设了大量的简支钢桥。简支钢梁桥具有设计施工简单,便于标准化,适应性强,经济性较好等优点。1995年阪神地震中阪神高速道路神户线的倒塌,使人们看到土木结构的设计水平大大落后于建筑结构。应尽可能采用高次超静定结构。在以往土木结构审查过程中过分追求受力体系简单明确,一旦发生超设计作用,整个体系发生毁灭性破坏。在新建桥梁中挂梁的做法被废止,尽可能避免采用简支桥。不仅新建桥梁推荐采用超静定体系,近年来对既有简支桥梁也进行了改造。随着对行车舒适性要求的提高(伸缩缝过多),维持管理费用的控制(桥梁端部易发生病害),环保要求的提高(通过伸缩缝时引起噪音)等原因,对既有单纯桥梁进行了连续化,将相邻2联或3联上部结构连接为连续梁。在运营状态成为连续梁后,由汽车荷载引起的弯矩通过连接位置负弯矩的加载对跨中位置的正弯矩起了减载作用。各工程连续化的方法不一而同。
我国钢桥正处在一个大力发展期。避免在建设之初单纯追求建设期的速度和效益,建设大量的简支钢桥。包括大型悬索桥的加劲梁在主塔位置设置伸缩缝,化连续梁为简支梁的做法固然设计和施工简单化了,整体上得不偿失。

Xiao Ying 修改于2017-01-13 23:13
webyl






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帖子 21
2017-2-25 13:12    顶部
随着时间的推移,每次看这个贴子,感受都不一样。
现在国内大力发展钢结构、组合结构,特别是中小跨径的组合钢板梁、钢箱组合梁,本帖是个很好的参考。

又花了一个下午,从前到后又重新研读了。图文并茂,非常直观!
弱弱的问下,下次什么时候更新,没有看够?
usestone






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帖子 174
2017-4-1 23:26    顶部
Xiao Ying wrote:
市政桥梁一涉及到拆迁麻烦就多了许多。为了能因地制宜,见缝插针,不仅是上部结构,墩柱和基础也越来越多采用钢结构。
通过连接管彼此互相咬合在一起的集合钢管桩能有效解决基础结构占地过大问题。
相比现场灌注桩,集合钢管 ...

感谢Xiao Ying丰富的帖子,仔细浏览了一遍,受益匪浅。想问一下有没有钢管桩在防腐与耐久性设计方面的介绍?比如在沿海他们是怎么考虑耐久性的?谢谢!
Xiao Ying






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2017-4-2 11:00    顶部
钢管桩防腐蚀的办法有考虑腐蚀减厚量,外设混凝土保护层,外覆抗腐蚀层,电极法等。在海边或海中,腐蚀性最大的位置在干湿交替区和飞沫区,大气中和海水中其次,海底以下腐蚀量再其次。桥梁的桩基通常全部埋在地面或海底以下,没有太大的腐蚀作用,钢管桩在设计时考虑外侧1mm的腐蚀量,内侧不考虑腐蚀量。对于暴露于空气或海水中的港湾或海洋结构,海水中的桩可采用下图左或右的外覆防腐蚀层的办法。右图中防腐蚀层的范围覆盖了不仅在干湿区和飞沫区,还包含了全部的海水层。防蚀层为2.5mm的聚乙烯(ポリエチレン)或ウレタンエラストマー(氨基甲酸乙酯弹性体)。

djhxiaoer






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2017-4-11 07:28    顶部
吊装场面壮观!
Xiao Ying






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帖子 324
2017-4-25 10:13    顶部
钢桥设计细节问与答1
问:为了确保涂装的耐久性在板材边缘开2mm的圆角。倒圆角作业费工费力。对于内陆的环境腐蚀性不如沿海地区,圆角可否省略?
答:在涂装体系中已考虑了内陆与沿海环境腐蚀性的差异,板材边缘依然需要倒2mm的圆角。在日本,倒圆角的自动和半自动专用设备及工具已较为普及,即使在购物网站上也有多种产品。

Xiao Ying






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2017-4-25 11:44    顶部
钢桥设计细节问与答2
问:悬挑的腹板厚仅9mm,与主梁腹板间的T接头采用了全熔透坡口焊加角焊缝,有何必要?如采用较大尺寸的双面角焊缝,总喉厚大于被焊接材料,可提高工效。
答:不同于建筑钢结构,桥面板附近疲劳荷载影响显著。两种方法静力学的效果虽然是一样的,但疲劳荷载下,L<50mm,全熔透焊缝细节类别80,双面角焊缝或部分熔透的细节类别35。

Xiao Ying






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2017-4-25 12:04    顶部
钢桥设计细节问与答3
问:U肋的弯曲半径可以做到多少。
答:开口宽度为320mm的U肋(日本)各桥梁厂可以做到弯曲半径300米。个别厂家甚至能做出弯曲半径10米的U肋。

Xiao Ying






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2017-4-25 12:30    顶部
钢桥设计细节问与答4
问:板厚40mm及以下时有否采用Z向钢的必要?
答:GB/T 5313适用于厚度为15~150mm的钢板。JTGD64的说法是当焊接结构采用Z向钢时,应符合GB/T 5313。
层状撕裂综合危险性系数Z由熔接尺寸,焊接接头形式,板厚,受拘束程度等4项之和组成,根据Z的结果选定不采用Z向钢,或Z15,Z25,Z35钢。

 


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