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中国焊接钢桥的发展

1中国焊接钢桥的发展现状1.1中国钢桥的发展过程典型的钢桥形式有:梁桥(桁梁、板梁、箱梁)、拱桥、悬索桥(或称吊桥)、斜拉桥等。铁路钢桥多采用桁架形式的梁桥或拱桥,而现代大跨径公路钢桥则主要采用悬索桥和斜拉桥。按钢桥的制造方法,可区分为铆接钢桥(工厂制造和工地拼装均采用铆接方法),栓焊钢桥(工厂制造采用焊接方法,工地拼装采用高强螺栓连接)和全焊钢桥(工厂制造和工地拼装完全采用焊接连接)。栓焊钢桥和全焊钢桥可统称为“焊接钢桥”。钢桥在中国的发展经历了几个阶段,概括如表1所示。中国是最早掌握了吊桥、拱桥、梁桥和浮桥的建桥技术的国家,且早在公元206年就已掌握铁索桥的造桥技术,如1705年在大渡河上修建的泸定桥,是现存最精良的一座铁索桥,而直至1779年英国才修建了第一座铁索桥,德国、法国、美国直到19世纪才有了铁索桥。从1876年到1949年,中国共修建铁路桥梁1.3万余座,约340km,多数为跨度不大的小桥。我国建成的第一座现代铁...  (本文共5页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

公路钢桥疲劳性能及可靠性研究

我国公路钢桥发展较晚,疲劳研究相对滞后,设计规范比较陈旧。早期修建的为数不多的公路钢桥,大部分参考国外规范和我国铁路钢桥规范,许多钢桥已状态不佳。改革开放后我国公路钢桥发展很快,但由于缺少规范的科学指导,对公路钢桥疲劳问题的特殊性认识不足,以及细节构造处理不当等因素,造成疲劳破坏的事例屡见不鲜。因此开展针对公路钢桥抗疲劳设计和疲劳寿命评估方面的研究是十分必要、急迫和有意义的。本文主要针对我国公路钢桥疲劳方面存在的若干问题开展了研究工作。在钢桥抗疲劳设计方面,针对我国公路钢桥现行规范的不足之处,提出可供我国公路钢桥抗疲劳设计参考的方法,并通过实例分析证明该方法的可行性与适用性。在钢桥结构中,由于构造不当及对具体情况分析的欠缺,次内力和扭曲应力已成为复杂构造细节疲劳破坏的主导因素,针对这一问题,开展对复杂疲劳细节的受力特点研究,以焊接钢桥疲劳开裂的首要原因——腹板小间隙处的出平面变形为例进行分析,寻找导致这种破坏的根源,提出针对这一...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国铁道科学》2001年05期
中国铁道科学

面向21世纪焊接钢桥的发展

1 钢桥发展历程的回顾  从钢桥 2 0 0余年的发展史来看 ,钢桥的发展紧紧追随着钢材料和制造技术的进步。 1779年英国建造了第一座铁桥 ,经过了 10 0年 ,才由锻铁代替铁 ,不久 ,又由钢取代了锻铁作为桥梁材料 ,世界上第一座钢桥是 1874年建造的 ,第一座铁路钢桥建于 1890年 ,由此进入了钢桥时代。近年来 ,随着钢材技术进步 ,出现了高强钢、控温控轧钢(TMCP :ThermoMechanicalControlProcess)、高焊接性钢 (低预热高强钢、大线能量钢 )、抗层状撕裂钢、变厚度钢板、耐候钢、减振钢板等 ,促进了钢桥结构形式的多样化、合理化 ,并在更广的范围得以应用。在制造方面 ,经历了销钉连接、铆接、焊接和高强度螺栓连接的发展过程 ,现代钢桥工厂制造全部为焊接 ,工地拼装也以焊接为主 ,高强度螺栓连接为辅。进入 2 0世纪 ,钢桥技术有了很大的发展。 2 0世纪初美国的悬索桥使桥梁跨度增到 10 ...  (本文共10页) 阅读全文>>

清华大学
清华大学

基于断裂力学的钢桥疲劳裂纹扩展与寿命评估方法研究

目前,各国规范普遍采用基于S-N曲线的名义应力法对钢桥细节进行疲劳评估,而这种方法往往依赖于构造细节的疲劳类别和荷载历史。当面对新型连接和节点或采用新型钢材的构造时,通常需要开展疲劳试验,但试验费用昂贵且结果往往缺乏普遍适用性。针对这一现状,本文基于断裂力学理论,开展了对钢桥疲劳问题的研究,主要的研究工作和成果如下:(1)在三种应力比条件下,完成了三种厚度、共计54个Q345qD钢紧凑拉伸试样及10.0mm厚、共计18个WNQ570钢紧凑拉伸试样的疲劳裂纹扩展速率试验。分别采用成组数据法和单试件数据法,提出了Q345qD和WNQ570母材及焊缝的基于Paris公式的疲劳裂纹扩展速率参数标准值,给出了开展疲劳评估时参数的选用建议,为相关工程的疲劳评估提供了重要的基础数据。(2)选取三种典型的焊接构造细节——不等厚对接焊缝、十字形传力角焊缝和十字形非传力角焊缝,完成了共计78个试件的疲劳试验,细致测量了试件的几何外观、初始裂纹位置和...  (本文共172页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

异型钢桁桥施工控制研究

随着我国交通事业的快速发展,需要修建更多的大跨度桥梁以跨越江河海峡等。钢桥是大跨度桥梁的首选桥型。钢桥的施工要经过一个复杂的过程,在此过程中将要受到许多确定和不确定因素的影响。因此钢桥的施工监测对保证桥梁的顺利建成起重要作用。本文以天津海河的一座异型钢桁桥为背景,介绍了钢桥的发展概况,施工监控的目的、意义。概述了桥梁施工控制技术的基本理论及影响桥梁施工控制的因素。主要研究解决体系转换过程中主要构件受力和主梁变形问题。利用有限元分析软件MIDAS Civil建立该桥空间模型,分析了体系转换过程中上部桁架杆件的受力、支座处的约束反力以及主梁的变形,为施工监测提供必要的理论依据。墩台施工完成后,就开始对其沉降进行观测,一直持续到体系转换结束,保证了上部结构施工的顺利进行。对体系转换过程中竖杆和桥墩的受力进行实时跟踪和监控,同时,分阶段监测主梁的变形,从而准确掌握体系转换过程中竖杆、桥墩实际应力状态及主梁的变形形状。并与理论计算得出的结...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

钢桥双轴疲劳理论及设计方法研究

构造细节的疲劳行为历来是钢桥研究的重点问题之一。近年来,钢桥发展迅速,新型结构形式、构造细节和制造工艺不断涌现。钢桥应用范围的扩大(大跨、高速、跨海、重载),导致结构所承受的外荷载种类和水平逐渐增加;随着钢桥建造水平的不断提高,人们对结构经济和美学性能要求逐渐增强;其必然导致结构构造细节及其结构响应日益复杂,材料的利用效率日益提高。这些因素将导致钢桥疲劳和断裂的可能性逐渐提高。目前,钢桥疲劳强度评定方法是基于名义应力法的构造细节法;该方法以实验结果分类为基本依据,对材料疲劳失效机理体现不足。一方面,该方法不能涵盖所有构造细节,对钢桥典型构造细节和特殊构造细节的估算能力不足。另一方面,从材料疲劳失效机理出发,钢桥构件局部疲劳失效区域处于复杂应力应变状态,仅考虑单轴循环荷载效应无法合理表达钢桥构件的疲劳性能。本文拟从材料多轴疲劳失效理论层面解构钢桥构造细节疲劳问题,以期形成可用于工程实践的钢桥构造细节双(多)轴设计、预测和评定方法。...  (本文共187页) 本文目录 | 阅读全文>>