桁梁 / 桁拱的节点

对于一个主跨跨度为100m的混凝土箱梁，变高设计，中支点梁高约5.5m，跨中梁高约2.4m，箱梁顶底板抗弯，腹板抗剪，建筑高度由中支点控制。

桁梁是箱梁结构的一种变异，100m主跨桁高为10m，将箱梁腹板掏空部分，留下主应力迹线的拉压部分，成为桁梁中腹杆。

顶板、底板替换为上弦、下弦构件，最后将全部材料替换为钢材，便是一个桁梁结构，腹板掏空部分剩下为钢桁中腹杆，拉压轴力承受箱梁中剪力，上下弦杆承受箱梁中弯矩，均为轴力受力，材料利用率高。

桁梁相对于箱梁的优势

1）恒载大幅减小，抗弯效应好：多余腹板材料减小，大幅减轻自重，桁高10m接近是混凝土梁的2倍；

 2）材料利用率高：桁梁为轴力受力，相比较箱梁受弯，受力绩效高；

3）建筑高度小，降低标高：箱梁需要5.5m，桁梁只需要横梁跨度需要的高度。

桁梁的组成部分

1）主桁：桁梁面内的主要受力构件，通过上弦、下弦、腹杆的设置，对力流进行一个指引，弦杆与腹杆交汇的点，为桁梁中的节点，是需要特殊重点设计；

2）桥面系：行车平面，活载引流到节点的受力构件；皆具备横向联系，保证主桁面外稳定，维持面外受力的需要；

3）联结系：弱化的类似桥面系功能，没有传递类似或者竖向力的任务。

实桥分享

Quebec Bridge （主跨 549m）

Forth Bridge （主跨 521m）

Minato Bridge（主跨 510m）

Commodore Barry Bridge（主跨 501.1m）

Crescent City Connection（主跨 486.16/480.4m）

Howrah Bridge（主跨 457.5m）

Veterans Memorial Bridge（主跨 445m）

Tokyo Gate Bridge（主跨 440m）

Ikitsuki Bridge（主跨 400m）

桁梁节点设计要点

节点是桁梁需要关键构造设计的部位，合理的节点受力上设计满足：

1）拉杆的撕破强度；

2）竖向截面的法向应力；

3）腹杆轴向力的水平分力对节点板水平截面的剪应力。

构造上满足：

1）节点紧凑；

2）传力顺畅、刚度均衡；

3）次应力尽量小；

4）节点板尽量小，降低钢材；

5）构造便于制造、安装.

桁梁节点类型

1、散装铆接节点：早期焊接水平差，即使杆件也铆接成形，节点形式采用铆接的散装。

         

2、焊接水平提高后，杆件焊接成形，栓焊结合的散装节点。

                    

3、整体节点插入式。

       

4、整体节点对拼式。

           

5、整体节点组合式。

       

6、全焊节点。

                  

桁梁

桁拱

桁拱的基础是桁梁，桁梁的基础是钢箱梁。

本文转载自：桥何名欤

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