【正文】 度及穩(wěn)定性不滿足現(xiàn)今運(yùn)營要求，此時(shí)應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的檢測、檢算，找出結(jié)構(gòu)存在的缺陷，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行加固和修復(fù)。為了能滿足當(dāng)前和今后的運(yùn)輸發(fā)展需要，提高橋梁設(shè)計(jì)荷載等級勢在必行，這就需要對鋼橋進(jìn)行加固改造。預(yù)應(yīng)力加固鋼橋方面的實(shí)踐在我國寥寥可數(shù)。英國的 Monmouth 鐵路橋是一個(gè)上承式的鍛鐵桁架橋，其跨度為。鋼筋對稱地布置在弦桿的 周圍，并在距離為 的兩個(gè)裝配焊接錨固區(qū)間進(jìn)行張拉。為避免鋼筋腐蝕，將其包裹在外包塑料的密封材料中，并將張拉端突出的螺紋端也用塑料套管進(jìn)行保護(hù)。 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 8 （ 2）勇于創(chuàng)新，并能正確地將獨(dú)創(chuàng)精神與科學(xué)態(tài)度相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、謙虛謹(jǐn)慎的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)。每跨鋼橋是由兩個(gè)主桁片組成，通過上下平縱聯(lián)、中間橫聯(lián)、端橫聯(lián)等構(gòu)件將兩片桁架連接成空間整體。預(yù)應(yīng)力混凝土橋跨是由兩片 的預(yù)應(yīng)力混凝土 T 型梁通過濕接縫和橫隔板相連 組成的。 荷載：該橋設(shè)計(jì)荷載采用中 — 活載，基本風(fēng)壓強(qiáng)度取 800Pa，恒載，搖擺力，制動(dòng)力，橫縱向風(fēng)力 。經(jīng)采用有限元結(jié)構(gòu)軟件建模檢算分析，該橋橫向剛度偏低，還有部分桿件和節(jié)點(diǎn)板承載力不足，遠(yuǎn)不能滿足重載運(yùn)輸?shù)囊?，因此需要進(jìn)行加固改造。 本設(shè)計(jì)中采取對于采取增加支墩的加固方法，因橋梁所處的地方河溝較窄，河面距離橋跨結(jié)構(gòu)下部有將近九十多米的高差，在此處進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)的施工場地狹小且施工設(shè)備運(yùn)到溝底相當(dāng)困難。該橋的縱梁安置于橫梁的上翼緣上。上弦桿包括桿件 X1 ，X2 ， X3，下弦桿包括桿件 X4， X5 ,斜桿包括桿件 F1， F2， F3， F4，豎桿包括 S1， S2， S3， S4。桿件截面具體組成如下表 11： 表 11 桿件截面組成表 桿件 圖示 尺寸 1F 桿 4 200 120 12?? ? ? 腹 1 420 10? ? ? ? 翼 2 600 12? ? ? ? cm? 2F 桿 （綴板厚10mm） 24 200 16?? ? cm? 2X 桿 4 200 120 12?? ? ? 腹 1 420 10? ? ? ? 翼 2 600 14? ? ? ? cm? 3X 桿 4 200 120 12?? ? ? 腹 1 410 14? ? ? ? 翼① 2 600 9? ? ? ? 翼② 2 600 12? ? ? ? cm? 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 13 2S 4S 桿 （空綴 ） 4 140 90 10?? ? ? 288mA cm? 3S 桿（實(shí)腹） 4 150 100 14?? ? ? 腹 1 430 9 3625? ? ? ? ? cm? 5X 桿（實(shí)腹） 4 200 120 12?? ? ? 4 600 9? ? ? 1 410 14? ? ? cm? 1S 桿（實(shí)腹） 4 150 100 14?? ? ? 1 430 9 3625? ? ? ? cm? 1X 桿 4 200 120 12?? ? ? 1 420 9? ? ? 2 600 9? ? ? cm? 4X 桿 4 200 120 12?? ? ? 1 420 9? ? ? 2 600 9? ? ? cm? 3F 桿 24 90 10?? ? 2 440 12? ? ? cm? 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 14 4F 桿 （綴板厚10mm） 4 200 120 12?? ? ? cm? 上下平縱聯(lián)桿件截面組成及尺寸表 表 12 上平縱聯(lián)桿件截面表 15? 綴板厚 16mm 寬 210mm 4 75 75 8?? ? ? 11? 綴板厚 16mm 寬 210mm 4 75 75 8?? ? ? 16? 19? 綴板厚 16mm 寬 210mm 4 75 75 8?? ? ? 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 15 17? 綴板厚 16mm 寬 210mm 4 75 75 8?? ? ? 18? 綴板厚 16mm 寬 210mm 4 75 75 8?? ? ? 橫撐 20? 綴板厚 16mm 寬 210mm 4 100 75 8?? ? ? 表 13 下平縱聯(lián)桿件截面表 22? 綴板厚 10mm 高 130mm 2 140 90 10?? ? ? 21? 14? 填板厚 10mm 高 100mm 2 120 80 12?? ? ? 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 16 23? 填板厚 10mm 高 100mm 2 120 80 12?? ? ? 端、中橫聯(lián)桿件截面組成及尺寸表 表 14 端橫聯(lián)斜桿截面組成表 1H? 綴板厚 10mm 高 130mm 表 15 端橫聯(lián)下方起重橫梁 1H 截面組成表 4 100 100 12?? ? ? 1 1440 10?? cm? cm? cm? 表 16 中橫聯(lián)桿件截面組成表 5H? 綴板厚 10mm 高 130mm 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 17 6H? 綴板厚 10mm 高 80mm 7H? 綴板厚 10mm 高 110mm 縱橫梁截面組成及尺寸表 表 17 縱梁、橫梁截面組成表 橫梁截面圖 及栓孔位圖 4 100 100 12?? ? ? 1 1440 10?? 縱梁截面圖 及栓孔位圖 4 150 100 14?? ? ? 1 1440 9?? 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 18 縱梁間橫聯(lián)桿件截面組成及尺寸 表 18 縱梁間橫向聯(lián)結(jié)系桿件截面組成（尺寸單位： mm） Z12 Z13 填板厚 12 Z14 90 90 10? ? ? Z15 90 90 10? ? ? 小結(jié) 本章對全橋的桿件進(jìn)行了系統(tǒng)的編號并對尺寸和拼接構(gòu)成進(jìn)行了提取，一一將其列表以方便以后章節(jié)的檢算與設(shè)計(jì)。 表 22 栓孔位置圖及損失慣矩計(jì)算表 F2F4S2S4 均為有綴板桿件其上鉆孔較少，算凈截面幾何特性值時(shí)按無鉆孔計(jì) 桿件 圖示 計(jì)算 內(nèi) 容 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 33 1X 左右相同 22244 2 . 3 2 . 1 ( 3 0 1 3 ) 4 2 . 3 2 . 1 912 2 . 3 3 . 3 7 1 6 2 . 1 812xIcm? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 2248 2 .3 2 .1 ( 2 3 1 .0 5 ) 2 2 .3 3 .3( 2 3 7 .4 ) 2 2 3 1 1 .0 5yIcm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 28 2 . 3 2 . 1 2 2 . 3 3 . 3 5 3 . 8 2A c m? ? ? ? ? ? ? ? 2X 22344 2 . 3 2 . 6 1 7 4 2 . 3 2 . 6 912 2 . 3 3 . 4 8 8 6 5 . 4 712xIcm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 2248 ( 23 ) 2 ( 23 ) 260 5yIcm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 28 2 . 3 ( 1 . 2 1 . 4 ) 2 2 . 3 ( 1 . 2 2 1 )5 3 . 8 2A cm? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 3X 左右相同 222 3 44 2 . 3 2 . 1 2 6 4 2 . 3 3 . 3 1 714 2 . 3 3 . 3 9 2 2 . 3 3 . 8 2 4 3 1 4 . 5 512xIcm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 22 2 44 2 .3 2 .1 ( 2 3 1 .0 5 ) 8 2 .3 3 .3( 2 3 1 .6 5 ) 2 2 .3 3 .8 ( 2 3 8 .6 ) 4 0 6 1 0 .6 2yIcm? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 24 2 .3 2 .1 8 2 .3 3 .3 2 2 .3 3 .89 7 .5 2A cm? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 4X 22244 2 . 3 2 . 1 ( 3 0 1 3 ) 4 2 . 3 2 . 1 912 2 . 3 3 . 3 7 1 6 2 . 1 812xIcm? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 2248 2 .3 2 .1 ( 2 3 1 .0 5 ) 2 2 .3 3 .3( 2 3 7 .4 ) 2 2 3 1 1 .0 5yIcm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 28 2 . 3 2 . 1 2 2 . 3 3 . 3 5 3 . 8 2A c m? ? ? ? ? ? ? ? 5X 222 3 44 2 . 3 1 . 8 ( 3 0 4 ) 4 2 . 3 3 ( 3 0 1 3 )14 2 . 3 3 9 2 2 . 3 3 . 8 2 1 4 2 7 . 5 912xIcm? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 34 22 2 44 2 .3 1 .8 ( 2 3 0 .9 ) 8 2 .3 3( 2 3 1 .5 ) 2 2 .3 3 .8 ( 2 3 8 .3 ) 3 7 3 8 1 .5 2yIcm? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 24 2 . 3 1 . 8 8 2 . 3 3 2 2 . 3 3 . 8 8 9 . 2 4A c m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1F 22344 2 . 3 2 . 4 1 7 4 2 . 3 2 . 4 912 2 . 3 3 . 4 8 1 8 4 . 6 712xIcm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 2248 ( 23 ) 2 ( 23 ) 239 Icm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 28 2 . 3 2 . 4 2 2 . 3 2 . 4 5 9 . 8A c m? ? ? ? ? ? ? ? 3S 3412 2 . 3 3 . 7 1 9 . 4 212xI c m? ? ? ? ? ? 242 2 . 3 3 . 7 (2 3 6 ) 4 9 1 8 . 7 8yI c m? ? ? ? ? ? ? 22 2 .3 3 .7 1 7 .0 2A cm? ? ? ? ? 主桁桿件及縱橫梁凈截面幾何特性值計(jì)算表 表 23 桿件截面凈截面幾何特性數(shù)據(jù)表 桿件 Ix（ 4m ） Iy（ 4m ） A（ 2m ） Y（ m ） z（ m ） X1 X2 X3 X4 X5 F1 F2 F3 F4 S1 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 35 S2 S3 S4 所得到 的 桿件截面都是組合截面，有限元建 模中僅有標(biāo)準(zhǔn)型鋼截面供直接輸入，故計(jì)算凈截面幾何特性值是為了有限元分析建模時(shí)直接輸入凈截面數(shù)據(jù)便于分析。 重載運(yùn)輸下鐵路簡支鋼桁梁橋加固設(shè)計(jì) 36 第三章 橋梁結(jié)構(gòu)檢算中構(gòu)件有效面積計(jì)算 無綴板受壓桿件有效面積計(jì)算 由于桁架桿件中，有一部分主要承受壓力， 需要按照《檢規(guī)》計(jì)算壓桿的受壓承載力是否滿足規(guī)范要求，故需要按照要求對壓桿的有效面積進(jìn)行計(jì)算。 0? 應(yīng)按下列計(jì)算確定： 整體桿件在兩個(gè)平面內(nèi)及組合桿件在與綴條或綴板面向垂直的平面內(nèi)發(fā) 生彎曲時(shí)， 0? 為計(jì)算長度與回轉(zhuǎn)半徑之比，即： 00 lr??；用綴板時(shí)， 2201? ? ???式中 ?—— 綴板平面內(nèi)，桿件按整體截面計(jì)算的長細(xì)比； 1? —— 分肢的長細(xì)比（分肢的計(jì)算長度為兩相