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虽然初期建设成本较高,但全寿命周期成本与混凝土桥梁相差不大!正因如此,发达国家近年来新建桥梁中,钢桥占优势,当然这也和发达国家土地、人工及砂石利用价格较高有关!严格来说,钢桥≠贝雷桥,钢桥包含贝雷桥,只有装配式钢桥=贝雷桥!1、贝雷桥相对是一个比较专业的概念,有明确的定义:贝雷桥,英文BaileyBridge,1938年英国工程师唐纳德·西·贝雷发明。这种桥以高强钢材制成轻便的标准化桁架单元构件及横梁、纵梁、桥面板、桥座及连接件等组成,用专用的安装设备可就地迅速拼装成适用于各种跨径、荷载的桁架梁桥!
在第二次世界大战中,曾被大量用于欧洲及远东战场,抢修桥梁或架设临时便桥.战后,贝雷桥经过改进转为民用。美国的改进型定名为阿克罗格构式桥。中国公路部门采用16Mn钢材设计并定名为装配式公路钢桥,一套器材可架设9、12、15……60、63米跨径的单行道桥梁,通过汽车10级、汽车15级、汽车20级、履带50、挂车80的荷载。这种桥梁构件也大量用作施工支架或塔架!2、钢桥是用制造材质来进行定义的,贝雷桥的主要特点是模块化,而钢桥的范围更广了,从字面理解,基本可以说是主体是钢结构的桥梁都可以称为钢桥.
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此外,随着钢桥的推广,钢板加工边际成本将会降低,钢板加工单价每减少1000元,钢桥造价可降低200元/平方米!因此,考虑到未来发展,从全寿命周期来看,钢桥与混凝土桥梁成本相差不大。环保方面,混凝土组分和生产工序较钢材复杂。能耗方面,混凝土结构为214万千焦/平方米,而钢结构为196万千焦/平方米!可见,混凝土结构的单位能耗和排放都要高于钢结构!综上所述,钢结构桥梁结构性能优异,且具有显著的环保优势!
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钢桥的结构与受力1、薄壁结构为了提高截面效率,钢桥一般做成薄壁结构,应力计算应该考虑剪力滞、扭转(自由扭转、约束扭转)、翘曲等影响。2、稳定钢桥结构刚度小,稳定问题突出.作为薄壁结构,为了防止板件的局部失稳需要设置加劲肋和限制板件的宽厚比。3、刚度刚度小,设计中通过限制杆件的长细比(slendernessratio)、挠度(deflection)和钢桥的宽跨比保证桥梁的刚度。4、疲劳构件和连接的疲劳强度受材质、连接方法与方式、荷载性质、应力状态、应力幅和应力比的影响!
5、连接钢桥构件一般由钢板和型钢等焊接而成,用高强螺栓(high-strengthbolt)或工地焊接拼装.钢桥与钢筋混凝土桥的对比结构方面,混凝土结构自重大,结构效率低,当跨度增加时,抵抗自身重量所需材料倍增,导致下部结构工程量增加.而钢结构自重小,材料效率高,可凭借较小的自重抵抗较大的外部作用!实际工程中,混凝土结构现场工序较多,质量难以控制,且其耐久性影响因素复杂、性能退化机理不明确.钢结构具有材质均匀、比强度高、工厂化程度高、质量易控制的特点,且其安全储备高、耐久性影响因素和退化机理简单.
1 ? 公路钢桥疲劳设计荷载标准研究 ? 周泳涛; 鲍卫刚; 翟辉; 刘延芳 ? 土木工程学报 ? 2010/11期
2 ? 现代钢桥新型结构型式及其疲劳问题分析 ? 李小珍; 任伟平; 卫星; 强士中 ? 钢结构 ? 2006/05期
3 ? 正交异性钢桥面板的疲劳研究综述 ? 王春生; 冯亚成 ? 钢结构 ? 2009/09 期
4 ? 现代公路钢桥典型细节疲劳问题分析 ? 任伟平; 李小珍; 李俊; 卫星; 强士中 ? 公路 ? 2007/04期
5 ? 正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验 ? 唐亮; 黄李骥; 刘高; 王春生; 付炳宁 ? 土木工程学报 ? 2014/03期
6 ? 对正交异性钢桥面板构造抗疲劳设计方法的分析 ? 张玉玲; 辛学忠; 刘晓光 ? 钢结构 ? 2009/05 期
7 ? 正交异性钢桥面板足尺疲劳试验 ? 王春生; 付炳宁; 张芹; 冯亚成 ? 中国公路学报 ? 2013/02期
8 ? 在役铁路钢桥疲劳损伤机理、检测技术及疲劳寿命预测研究综述 ? 淳庆; 邱洪兴 ? 特种结构 ? 2005/04期 ?
9 ? 谈谈钢桥的疲劳和断裂 ? 钱冬生 ? 桥梁建设 ? 2009/03期
10 ? 正交异性钢桥面板疲劳验算 ? 童乐为; 沈祖炎 ? 土木工程学报 ? 2000/03期。