钢桥设计一般要求和原则

钢桥一般用钢板、型钢等加工制作而成，加工工序多，工艺复杂，要求较高的技术和工厂专业化生产。为了便于控制和保证钢桥的质量，钢桥一般采用工厂焊接构件，工地现场拼装（高强螺栓连接或工地焊接）。钢结构设计要与架设方案统筹考虑，应以经济合理、便于加工、方便运输安装和检查维护为准。

钢桥是高强、轻型薄壁结构，截面和自重比混凝土桥小，跨越能力大。同时，钢桥的刚度相对较小，变形和振动比混凝土桥大。为了保证车辆行驶安全和舒适性、避免过大的变形和振动对钢桥结构产生不利的影响，钢桥必须有足够的整体刚度。规范规定，由汽车荷载所引起的竖向挠度（deflection），不应超过一定的容许值。

在恒载作用下，桥梁结构会产生变形，为了保证钢桥成桥后的桥面线形尽可能与线路设计线形一致，当恒载挠度较大时，桥跨结构应设预拱度（Camber）。公路钢桥规范规定，当结构重力和静活载产生的竖向挠度超过跨径的1/1600时，应设预拱度，其值等于结构重力与1/2静活载产生的竖向挠度之和，起拱应做成平顺曲线。如桥面在竖曲线上，预拱度应与竖曲线纵坡一致。对于钢桥采用工地焊接时，还必须考虑由于焊接产生的结构变形。特别是当钢桥面板采用焊接，钢梁底板和腹板采用螺栓连接的混和连接结构形式桥梁，在支架上无应力状态连接时，焊接产生的变形较大，甚至接近或超过恒载挠度。

为了防止钢桥的横向失稳和过大的横向振动，桥梁结构应具有必要的横向刚度。特别是铁路钢桥，往往是桥宽较窄、活载大、列车的蛇行运动容易产生横向振动，横向稳定问题较为突出。在特大跨度公路钢桥中，宽跨比减小，也有可能出现横向失稳，特别是大跨度钢拱桥，应该从构造和结构尺寸两方面保证结构的横向稳定。通常，跨长超过桥宽的20倍时，应该验算桥梁结构的横向稳定。桥跨结构在施工架设时期也应保证横向和纵向的倾覆稳定性。公路钢桥规范规定，稳定系数应不小于1.3。

钢桥设计不仅要满足使用阶段的受力和工作性能要求，而且应分析施工吊装和调整支座等受力状况，使钢桥在施工过程中满足应力和变形的要求。考虑到吊装过程中的惯性作用和其他不可预见的不利因素影响，公路钢桥规范规定，钢桥施工验算时起顶设备及结构本身都应按起顶重力增加30％验算。

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