钢梁桥(钢板梁桥钢桁梁桥)设计讲义（193页）

1、第 6 章 钢梁桥6.1 概述6.2 钢板梁桥设计6.3 钢板梁桥联结系设计6.4 钢桁梁桥设计6.1 概述6.1.1 钢桥特点及发展6.1.2 钢桥用材6.1.3钢桥的主要类型北京交通大学土木建筑工程学院钢桥:主要承重结构及构件由钢材制造并拼接而成的桥梁结构。钢桥特点： （1）使用的材料性能好。钢材匀质、各向同性、强度高、弹性模量大，塑性和韧性好、是理想的弹性体，又具有很好的塑性。钢材不仅具备很好的力学性能，还具备很好的加工性能。 （2）跨越能力大。虽然钢材容重大，但因其强度高，与钢筋混凝土相比，在相同承载力条件下钢构件截面小，结构自重反而轻，适合于建造大跨度桥梁。6.1.1 钢桥特点及发展

2、（3）工业化制造程度高。钢构件多在工厂加工，受环境影响小、易控制、精度高、能大批生产、质量有保证、工业化程度高。（4）运输方便、安装速度快、施工工期短。通常，钢桥是由小构件运至现场拼装而成的，便于运输，便于无支架安装施工，相对于混凝土结构可缩短工期。（5）钢桥构件易于修复和更换。（6）钢桥的缺点主要有：不耐火、易受侵蚀，维护费用高；杆件细长，稳定问题大；列车诱发的振动、噪声相对较大。由于钢桥的诸多优点，特别是其结构的实际受力状况与理论计算结果非常相符，准确可靠，遂成为近、现代桥梁建造的主要结构。建设钢桥的历史可以追朔到百年以前，在我国8万多公里的铁路线上，有8000多孔钢桥在服役，其中超过百年

3、的老龄钢桥有160多孔。 1907年建成的上海外白渡桥、1909年通车的兰州黄河老桥等都已成为历史文物，受到保护。但早期的老龄钢桥大多是外国人设计并建造的。1934年1937年，39岁的茅以升先生带领中国工程师设计并监造了钱塘江大桥（主跨65.84m，全长1453m），开创了我国自行建造钢桥的历史。 中国最早的钢桥制造厂是1894年建立的，已有一百多年的历史。但是，直到上世纪50年代初期，桥梁工厂只有制造铆接桥的技术。1956年，前苏联专家与中国技术人员合作，在沈阳桥梁厂试焊成功第一孔24m焊接板梁，并生产了第一批320孔24m焊接板梁桥，架设在石太线和湛江附近支线上，这是我国第一次制造焊接桥

4、。1957年，借助前苏联专家的技术和材料，中国建造完成了全长1155.5m、主跨128m的武汉长江公铁两用大桥。该桥的建设培养了中国第一批钢桥设计、施工、制作、研究的工程技术人员，为中国钢桥事业的发展奠定了基础。1968年，中国人靠自己的技术和材料，自行设计建造了正桥长1576m、铁路桥全长6772m、公路桥全长4588m的南京长江公铁两用大桥。该桥主跨160m，首次使用了国产的16Mnq钢。上世纪60年代中期，在中国西南成昆铁路建设中，由科研、设计、施工、制造单位组成了栓焊梁战斗组，系统地研究了栓焊钢桥建造技术，编制了我国最早的栓焊钢梁设计暂行办法，并以此为指导，在成昆线上建成了44座不同形

5、式的栓焊钢桥，结束了中国铆接钢桥的历史，开创了中国栓焊钢桥技术发展的新纪元。上世纪90年代以来，在铁路桥梁方面，1993年使用国产15MnVNq钢建成了主跨214m的九江长江大桥（公铁两用钢桁拱桥），2002年使用国产14MnNbq钢建成了的主跨312m的芜湖长江大桥（公铁两用低塔斜拉桥），2009年建成了主跨504m的武汉天兴州长江大桥已经建成（3片钢桁主梁公铁两用斜拉桥），现在，主跨336m的南京大胜关长江大桥（高速铁路钢桁拱桥）已经合拢，创造了我国公铁两用桥的多项新纪录。公路钢桥的发展也是突飞猛进，1996年建成通车的长江三峡西陵大桥是中国人自己设计建造的第一座全焊钢箱梁公路桥。2007

6、年建成通车的主跨1018m的苏通长江大桥、2008年建成的主跨552m的重庆朝天门长江大桥、2007年合拢的主跨1650m的西堠门跨海桥分别成为我国已经建成的斜拉桥、拱桥、悬索桥的跨度之最。6.1.2 钢桥用材桥梁使用的钢材包括3类：1. 制作桥梁杆件的钢板和型钢等结构钢。2. 制作钢索和钢绞线的高强钢丝。3. 制作钢支座的铸钢或锻钢。 我国钢桥杆件主要使用国产钢材碳素结构钢和低合金结构钢，其机械力学性能及冲击韧性等指标见桥梁用结构钢（GB/T714-2000）。 根据对冲击韧性的要求不同，Q235钢材分为A、B、C、D四个等级，Q345钢材分为A、B、C、D、E五个等级。其中A级钢没有冲击韧

7、性的要求，很少用于钢桥。B、C、D、E级钢的冲击韧性试验温度分别为20，0，-20和-40，要求V形缺口冲击功大于27J。按照桥梁钢国家标准，交货质量控制非常严格。例如：铁路钢桥用钢材交货条件明确规定：Q235q、Q345q应热轧状态交货，Q370qD、Q370qE、Q420qD Q420qE均应正火状态交货；Q370QE钢板实物的冲击韧性交货条件为：-40时的冲击功，板厚小于等于24mm不低于100J, 板厚大于24mm不低于120J；Q420qE钢板实物的冲击韧性交货条件为：-40时冲击功不低于120J。铁路钢桥所用的基本材料见表6-1，桥梁用钢的基本容许应力见表6-2。 表6-1 铁路钢

8、桥的基本材料名称钢材牌号质量等级应符合的标准钢梁主体结构Q235qD级桥梁用结构钢（GB/T714-2000）实物交货条件见附录A。Q420qD仅用于受压非断裂控制部分Q345qD、E级Q370qD、E级Q420qD、E级桥梁辅助结构Q235-B.Z碳素结构钢（GB/T 700）Q345c低合金结构钢（GB/T 1591）表6-2 钢材的基本容许应力6.1.3钢桥的主要类型从钢桥的主要承重结构的受力和传力方式来看，可归纳为梁式钢桥、拱式钢桥和组合体系钢桥。1. 梁式钢桥梁式钢桥是主要承受弯矩和剪力的结构，其力学特征是在竖向荷载作用下，截面产生弯矩和剪力。按照支承方式不同，可分为简支梁桥（图6-

9、1）、连续梁桥（图6-2）和悬臂梁桥（图6-3）。 按照主梁结构形式，可分为钢板梁、钢箱梁、钢桁梁和结合梁(图6-4)；按照连接方式，可分为铆接钢梁、栓接钢梁、焊接钢梁以及栓焊连接钢梁；按照截面沿跨度方向有无变化，可分为等截面钢梁和变截面钢梁。图6-1 简支钢桁梁桥图6-2 连续钢板梁桥 图6-3 悬臂（简支）钢桁梁桥图6-4 钢混结合梁桥 2. 拱式钢桥拱式钢桥是以承受轴力为主、同时也承受弯矩和剪力的结构。其力学特征是在竖向荷载作用下，拱脚产生水平推力。按照支承方式(包括铰的设置)不同，可分为无铰拱桥（图6-5）、两铰拱桥（图6-6）和三铰拱桥（图6-7）。按照拱肋的截面形式可分为板式拱、箱

10、式拱、桁式拱。按照拱脚推力的传递方式可分为有推力拱和无推力拱(系杆拱)（图6-8）。图6-5 无铰钢拱桥(板式) 图6-6 两铰钢拱桥(桁式)图6-7 三铰钢拱桥(箱式) 图6-8 系杆钢拱桥6.2 钢板梁桥设计6.2.1 钢板梁桥的类型及结构组成6.2.2 钢板梁桥主梁设计6.2.1 钢板梁桥的类型及结构组成钢板梁桥：指主梁采用型钢或钢板，通过焊接、栓接或铆接制成的工字形截面的实腹梁桥。特点：构造简单、制作容易、可整孔运输及安装。联结系：由于钢板梁横向抗弯刚度和抗扭刚度较小，为了实现桥梁结构的空间性和整体性并传递横向荷载，使钢板梁的主梁间连接在一起，形成一个整体的结构体系。钢板梁桥组成：主梁

11、、联结系、桥面系和支座等。钢板梁桥的类型：钢板梁桥按桥面设置的位置不同可分为上承式钢板梁桥（见图6-9）和下承式钢板梁桥（见图6-10）。桥面位于主梁上翼缘为上承式钢板梁桥，桥面位于主梁下翼缘为下承式钢板梁桥。图6-9 上承式钢板梁桥图6-10 下承式钢板梁桥1. 主梁主梁主要承受竖向荷载，是钢板梁桥的主要承重结构。每片钢板梁按制作方法不同可以分为型钢梁和焊接（或铆接）梁两大类。当桥梁的跨度较小时并承受的荷载较小时，钢板梁可采用热轧型钢（如工字钢）。当荷载和跨度较大以及采用变截面梁时，应采用由钢板通过焊接或铆接制成的钢板梁。由于焊接连接方法的迅速发展，钢板梁大多采用的是焊接梁，铆接梁已经基本上

12、不再应用。主梁截面见图6-11。 (a)铆接钢板梁截面 (b)焊接钢板梁截面 (c)型钢钢板梁截面图6-11 主梁截面示意图每片焊接钢板梁由上、下翼缘板和腹板组成，如图6-12所示。为了保证腹板的局部稳定性，一般需要设置竖向加劲肋和水平加劲肋。竖向加劲肋的布置不仅要满足腹板稳定性的需要，还应考虑联结系的布置。一般情况下，竖向加劲肋按等距离布置（通常间距2m）。为了尽量减小上翼缘板局部屈曲的可能性，竖向加劲肋上端应与上翼缘板顶紧，在横联处的竖向加劲肋上端还应与上翼缘板焊接。支承处或传递集中外力处的竖向加劲肋应成对设置，其上、下端均与翼缘板顶紧焊牢。当腹板较高时，还应设置水平加劲肋，且布置在距压翼

13、缘1/41/5腹板高度处。-主梁上翼缘板 -主梁下翼缘板 -主梁腹板 -端加劲肋 -中间竖向加劲肋 -水平加劲肋图6-12 主梁及腹板加劲肋2. 联结系联结系分为纵向联结系和横向联结系，如图6-13所示。上平纵联：设置于主梁上翼缘的水平纵向联结系。下平纵联：设置于主梁下翼缘的水平纵向联结系。 横联： 设置于主梁横向平面的联结系。上、下平纵联的功能是：承受横向荷载并传递到支座；为主梁提供侧向弹性支撑，增加主梁的稳定性；与主梁连接构成一空间受力体系。图6-13 上承式钢板梁桥主梁及联结系 6.2.2 钢板梁桥主梁设计1. 主梁内力简化计算进行钢板梁设计时，首先应计算出作用于板梁任一截面的内力，包括

14、弯矩、剪力和轴力。由于钢板梁（主梁、联结系）实际上是一个既能承受竖向荷载（恒载、活载）又能承受横向荷载（风力、摇摆力、离心力）以及地震和温度作用的空间受力体系，显然，利用有限元法或其它计算方法完成这样的计算得到其内力是可行的，但这样做相对复杂。工程上常用的做法是：根据钢板梁桥的结构组成、受荷特点及支承方式，将其分成几个简单的平面结构分别进行计算，如竖向荷载作用下的主梁内力计算，横向荷载作用下的平纵联内力计算等。设计时，主梁截面内力按下式计算： 弯曲应力： (6.1)剪应力： (6.2)-计算截面恒载产生的弯矩和剪力； -计算截面活载产生的弯矩和剪力；-计算截面抵抗矩； -中性轴以上的毛截面对中

15、性轴 的面积矩；-截面惯性矩；-腹板厚度2. 主梁尺寸确定钢板梁主梁尺寸包括：计算跨度、主梁高度、主梁中心距、主梁截面等。（1）计算跨度钢板梁桥的计算跨度：指纵桥向两支座之间的距离。计算跨度应依据桥位处的地质、地理、水文以及施工、运输等条件确定。在实际选用时宜尽量采用标准跨度的梁。铁路桥梁钢结构设计规范（以下简称桥规）中的标准跨度有20m、24m、32m、40m等。（2）主梁高度钢板梁主梁高度：上翼缘板顶面到下翼缘板底面之间的距离。主梁高度应根据最大梁高、最小梁高和经济梁高确定。最大梁高由桥梁的容许建筑高度、桥梁净空以及桥头线路标高确定；最小梁高则取决于主梁的竖向刚度。对于简支钢板梁桥，桥规规

16、定在静活载作用下梁跨中的最大挠度不得超过计算跨度的1/900。主梁高度的选择应小于最大梁高，大于最小梁高并接近经济梁高。实际选择时还应考虑钢厂的供货规格、运输限界等因素。简支钢板梁桥主梁的最小高度为:(6.3)式中 -弯曲容许应力； -钢材弹性模量； -钢板梁桥计算跨度； -钢板梁的容许挠跨比； -活载动力系数； -梁上均布恒载和活载。 、简支钢板梁桥主梁的经济梁高为:(6.4)式中 -计算系数 当最大弯矩处无孔时， 有孔时， -计算弯矩 （3）主梁中心距 主梁中心距：指两片主梁腹板中线之间的距离，也是梁端截面支座之间的距离。主梁中心距的确定应考虑如下方面的问题：1）钢板梁桥的横向刚度 主梁中

17、心距越大，钢板梁的横向整体刚度就越大，反之也然。研究表明，桥梁的横向刚度对列车运行的平稳性和安全性影响较大。为了保证桥梁的横向刚度，桥规要求钢板梁主梁中心距不得小于计算跨度的1/15，且不小于2.2m。2）桥枕的合理跨度 对于上承式明桥面钢板梁，桥枕直接设置在主梁上，主梁中心距就是桥枕的跨度。 当中心距偏小时，钢轨几乎位于主梁上方，难以利用桥枕受载时发生的弹性变形来降低列车的冲击作用；中心距偏大时，桥枕的跨度增大，为了提供足够的刚度，桥枕的截面就需增大。 除此之外，确定主梁中心距时，还应考虑采用架桥机整孔架设的条件。（4）主梁截面 钢板梁主梁通常为工字形截面梁，由腹板和翼缘板组成。确定主梁截面

18、实质上是确定腹板和翼缘板的尺寸，除了受截面内力控制外，还应考虑一定的构造要求。1）腹板尺寸：主梁腹板主要起连接上下翼缘的作用，主梁高度h确定后，可比主梁高度略小拟定腹板高度hf。 腹板厚度则可按桥规规定取值（10mm或12mm）。桥梁主要构件所用钢板厚度不宜小于10mm，以免由于修饰等造成截面削弱过大。 在弯矩和剪力的共同作用下，腹板还承受弯曲应力和剪应力，以承受剪应力为主，腹板尺寸还应满足强度和稳定性要求，见截面应力验算。2）翼缘板尺寸：主梁的翼缘板主要承受弯矩产生的弯曲应力，因此翼缘截面面积首先由截面的弯矩确定如下：(6.5)式中 h 主梁梁高； M 截面最大弯矩；腹板厚度； 弯曲容许应力

19、；3. 主梁强度验算（1）抗弯强度 在一个主平面内受弯曲 （6.6） 斜弯曲 （6.7） 其中，W，Wx，Wy分别为：检算截面处对主轴的计算截面抵抗矩（m3）；检算受拉翼缘为净截面抵抗矩；检算受压翼缘为毛截面抵抗矩。C为斜弯曲作用下容许应力增大系数： （6.8） -截面检算处由于弯矩所产生的 较大和较小的应力。 （2） 抗剪强度（6.9） 其中， 为剪应力分布不均匀容许应力增大系数： 当 时，； 当 时， 当 为中间值时， 按直线比例计算。 h为腹板全高。（3）折算应力4. 主梁连接焊缝计算及验算 钢板梁主梁焊接包括：翼缘板与腹板焊接，加劲肋与腹板及翼缘板的焊接，翼缘板、腹板的接长焊接等。 翼

20、缘板、腹板的接长焊接采用全熔透焊，坡口应根据板厚确定，翼缘板连接焊缝不应与腹板连接焊缝位于同一面内，以便改善连接面的受力状况。通常，工厂连接要错开100mm以上，工地连接错开200mm以上。（6.10） 翼缘板与腹板、加劲肋与腹板及翼缘板的连接一般采用角焊缝，对称布置。翼缘板与腹板的焊缝应连续，与加劲肋交叉处，加劲肋需开过焊孔。角焊缝的焊脚尺寸可先按桥规的规定或计算确定，然后进行焊缝强度的验算。（1）翼缘与腹板连接焊缝计算 角焊缝承受的力按被连接构件的内力计算，并假定在焊缝计算长度上的剪应力是平均分布的。翼缘板与腹板焊缝承受的剪应力： ； （6.11） 单位长度焊缝传递的水平剪力： ; （6.

21、12） 最大轮压沿跨长单位长度内产生的竖向剪力： （6.13） 式中 V-最大剪力；P-最大轮压，按铁路标准活载， 承受的最大轮压为：（kN） 每片主梁所Sy-一个翼缘截面对中性轴的面积矩； -最大轮压在梁上的平均分部长度，按 考虑。则单位长度内翼缘与腹板角焊缝承受的总剪力为：（6.14）（2）翼缘与腹板连接焊缝验算每片主梁翼缘与腹板单位长度角焊缝能承受的剪力： 式中 为角焊缝的焊脚尺寸， 为焊缝容许剪应力。 在单位长度范围内，焊缝所受的剪力应小于焊缝的容许值， 即 ，可得： 5. 主梁整体稳定验算 为了有效地发挥钢材的作用，钢板梁截面通常设计得窄而高。当竖向荷载产生的弯矩不大时，梁仅在弯矩作

22、用平面内弯曲；当竖向荷载逐渐增大到某一数值时，梁将突然发生侧向弯曲和扭转而丧失继续承载的能力，即梁丧失了整体稳定。（6.15）这种使梁丧失整体稳定的荷载或弯矩称为临界荷载或临界弯矩。竖向荷载的临界值和其作用点的位置有关：荷载作用于板梁的上翼缘时，在梁产生微小侧向位移和扭转的情况下，荷载将产生绕剪力中心的附加扭矩，这一附加扭矩将对板梁的侧向弯曲和扭转起促进作用，使梁加速丧失整体稳定；当荷载作用在梁的下翼缘时，将产生反方向的附加扭矩，有阻止梁的侧向弯曲扭转的作用，可延缓梁丧失整体稳定。在纯弯曲作用下，钢板梁主梁的临界弯矩为：（6.16） 临界应力为： （6.17） 式中 W 为按受压翼缘确定的毛截

23、面抵抗矩。这就是基于弹性稳定理论得到的梁或压弯杆件的临界应力。若保证主梁不丧失整体稳定，主梁受压翼缘的最大压应力就应小于该临界应力。事实上，钢板梁主梁整体稳定性一般采用近似的计算方法。桥规的验算公式为： （6.18） 式中 -构件中部三分之一长度范围内的最大弯矩；-毛截面抵抗矩；-构件只在一个主平面内受弯时的容许应力折减系数（若是压弯杆，可按N=0的情况来确定 ）在不作进一步分析时可按下式计算构件的换算长细比 并按 ，从桥规(TB10002.2-2005)表3.2.6查得。（6.19） - 系数，焊接杆件取1.8，铆接杆件取2.0； - 钢梁受压翼缘（指因弯矩而受压）对弱轴的计算长度，对于钢板

24、梁桥即上平纵联两相邻节点的间距；-钢梁截面对x-x轴（强轴）及y-y轴（弱轴）的回转半径；h -钢梁截面高度。对于下列情况，取： 箱形截面杆件；任何截面杆件，当所验算的失稳平面和弯矩作用平面一致时。6 主梁局部稳定 钢板梁设计中，除了强度、刚度和整体稳定性外，还需考虑局部稳定问题。 局部失稳问题：主梁的受压翼缘在荷载作用下有可能出现局部翘曲现象，这种在荷载作用下梁还未丧失整体稳定之前，腹板或翼缘板出现的局部翘曲的现象称为局部失稳问题。在焊接钢板梁设计中，翼缘板的局部稳定通常采用限制翼缘伸出肢的宽厚比的方法来保证，腹板的局部稳定则常采用配置加劲肋的方法来解决。对于选用轧制型钢的钢板梁，其规格和尺

25、寸都满足局部稳定的要求，不需要进行验算。为了保证翼缘板的局部稳定，需要控制其伸出肢的宽厚比。根据板的稳定理论，受压板件欧拉应力为：（6.20） 由 ，(为钢板的屈服强度) 可得到由稳定控制设计的宽厚比 为 ：（6.21） 式中： -弹性模量; -泊松比;-稳定系数;-约束系数； -受压板件的宽度和厚度。钢板梁主梁的受压翼缘实际上是在由腹板和竖向加劲肋支撑的状态下工作的，因此，可以近似地看作三边简支一边自由的薄板。当竖向加劲肋的间距远大于翼缘板宽度时，稳定系数取 为： , 约束系数 如果取 ，由上式可得 桥规规定，焊接板梁的翼缘伸出长度（从腹板中心算起）对其厚度之比不得超过10。 翼缘板应该有足

26、够的宽度，确保钢板梁不致产生整体弯扭失稳，特别是对于支承桥枕的铁路钢板梁，上翼缘应有足够的宽度，桥规规定该宽度不宜小于240mm。7. 腹板加劲肋设计 为了防止腹板在荷载作用下丧失局部稳定，普遍的做法是设置加劲肋以增强腹板的刚度。 腹板加劲肋包括竖向加劲肋和水平加劲肋，见图6-14（图中，a为端加劲肋，b、c、d为中间竖向加劲肋）。 竖向加劲肋的主要作用是防止腹板剪切失稳，水平加劲肋的作用是防止腹板在弯曲压应力作用下的弯压失稳。图6-14 腹板竖向加劲肋竖向加劲肋又分为两种：支承加劲肋（或端加劲肋）：设置在板梁支点处参与承受和传递支座反力，其作用是防止梁端腹板剪切失稳以及应力集中。中间竖向加劲

27、肋：设置在主梁支点之间的，其作用是防止腹板剪切失稳。简支板梁腹板加劲肋的设置简述如下。（1）支承加劲肋 支承加劲肋直接承受支反力的作用，应在腹板两侧成对布置，并与支承翼缘磨光顶紧（或焊接），其伸出肢的宽厚比不应大于12，见图6-15。由于支承加劲肋较中间竖向加劲肋承力更大、截面更大，不仅需要验算其稳定性，还需验算其承压强度、与腹板间的连接焊缝等。1）支承加劲肋的稳定验算 支承加劲肋按承受集中荷载或支座反力的轴心受压构件计算其在腹板平面外的稳定性。验算公式为： （6.22） 式中 支座反力； 计算截面面积，其值为支承加劲肋截面积与加劲肋两侧各15倍腹板板厚范围内的腹板面积之和，见图6-15中的阴

28、影部分。轴心受压杆件的稳定系数； 稳定系数可依据长细比 查表求得， 为支承处横向联结系上、下两节点间距之0.7倍， 为计算截面绕 轴的回转半径。 钢材的基本容许应力。图6-15 支承加劲肋2）支承加劲肋的承压强度验算 支承加劲肋的承压强度主要验算其端部截面，所承受的力为支座反力。当支承加劲肋的端部与下翼缘磨光顶紧时，应用下式验算其端部承压应力：（6.23）支座反力； 支承加劲肋与下翼缘磨光顶紧面积； 钢材局部承压容许应力。 3）支承加劲肋与腹板连接焊缝验算支承加劲肋与腹板间连接焊缝的计算：假定应力沿角焊缝全长均匀分布，并近似地按承受全部支座反力计算所需焊缝尺寸、验算焊缝强度：（6.24） 式中

29、， 焊缝长度； 角焊缝的有效高度（，为焊脚尺寸） 焊缝容许剪应力。 ， （2）中间竖向加劲肋 中间竖向加劲肋的设置与否取决于腹板的刚度，即腹板的高厚比（ ）。 如果腹板刚度足以保证其局部稳定，则可以不设中间竖向加劲肋。 中间竖向加劲肋的间距及刚度与腹板的高厚比、所受的正应力、剪应力、有无水平加劲肋及其层数等有关。 下面仅就简支钢板梁中间竖向加劲肋的设置加以说明：1）不设中间竖向加劲肋的条件。铁路钢桥规范规定，当腹板高厚比 时，可不设中间竖向加劲肋，因为腹板本身的刚度已可保证其局部稳定。 公路钢桥规范规定 （Q235）， （Q345）时不设。2）中间竖向加劲肋间距要求。当腹板高厚比 时，腹板本身

30、的刚度已不能保证其局部稳定，应设中间竖向加劲肋。竖向加劲肋间距应满足下式要求，且不得大于2m。（6.25） 式中：竖向加劲肋间距（cm）； 腹板厚度（cm）； 验算板梁处的腹板平均剪应力（MPa）： （6.26） 腹板全高度（cm）；板段中间截面处的 剪力（MN）。3）竖向加劲肋刚度要求 竖向加劲肋应有足够的刚度来约束腹板的剪切变形。桥规规定，当仅用竖向加劲肋时，若竖向加劲肋是成对且对称地设置在腹板两侧的，则腹板每侧加劲肋的伸出肢宽度不得小于（ ）（mm）。为了防止竖向加劲肋本身的局部稳定，如同受压翼缘一样，对其伸出肢的宽厚比应加以限制。中间竖向加劲肋伸出肢的宽厚比不得大于15，支承加劲肋伸出

31、肢的宽厚比不应大于12。 需要同时设置竖向加劲肋及水平加劲肋时，对竖向加劲肋的惯性矩要求如下。（6.27） 式中，当腹板两侧对称设置竖向加劲肋时，每对竖向加劲肋截面绕腹板水平截面中线的惯性矩；当腹板单侧设置竖向加劲肋时，竖向加劲肋截面绕腹板水平截面边线的惯性矩。其余符号意义同前。（3）水平加劲肋的设置要求 水平加劲肋作用：用来防止腹板在弯曲压应力作用下的弯压失稳。当钢板梁跨度较大、腹板较高时需要设置水平加劲肋。 桥规规定，当腹板高厚比 时，腹板高度较大，仅靠腹板的刚度和竖向加劲肋已不能保证腹板的弯压稳定，还应在距受压翼缘 处设置水平加劲肋。 水平加劲肋可以与竖向加劲肋设在腹板同一侧或不同侧，如

32、图6-16所示。水平加劲肋与竖向加劲肋不在腹板的同一侧时，加劲肋可以做的较长，便于进行自动焊接。设置在同一侧时，应考虑与竖向加劲肋交叉处的构造做法，通常采用断开水平加劲肋的做法跨越竖向加劲肋（见图6-16）。这样做并不会影响水平加劲肋防止腹板局部失稳的作用，但可方便地避免交叉焊缝。图6-16 水平加劲肋水平加劲肋应有足够的刚度来约束腹板的压弯变形。水平加劲肋刚度的确定主要依据：腹板加劲肋围成的局部失稳荷载，要求腹板的失稳荷载大于翼缘的屈服荷载。设计方法：采用单一板块的最小极限强度作为腹板极限抗剪强度。要求：每对水平加劲肋绕腹板垂直截面中线的惯性矩 应满足下式，但不得小于（6.28） 竖向加劲肋

33、间距；其余符号意义同前。8. 腹板疲劳强度验算 钢板梁腹板与竖向加劲肋焊接后，在竖向加劲肋角焊缝的下端焊趾处（见图6-17）容易形成应力集中，成为诱发疲劳裂纹、发生疲劳破坏的薄弱环节，需要对该处腹板进行疲劳强度验算。验算公式如下：（6.29） -竖向加劲肋角焊缝下端焊趾处腹板的疲劳应力幅； -疲劳容许应力幅，按照构造类别确定，对于钢板梁腹板，该疲劳容许应力幅为99.9MPa。图6-17 腹板疲劳验算部位16.3 钢板梁桥联结系设计联结系的功能：将钢板梁的主梁在水平纵向和横向连接，形成一个整体结构，增加结构的空间稳定性。联结系分为纵向联结系和横向联结系。平纵联：设置于主梁上、下翼缘附近的水平纵向

34、平面的联结系。横联：设置于主梁横向平面的联结系。6.3.1水平纵向联结系1. 平纵联的结构组成及功能 钢板梁的上、下平纵联通常采用平面桁架的腹杆体系作为其结构型式，由斜腹杆、横撑和主梁组成一个水平桁架，如图6-18所示。位于主梁上翼缘附近的水平桁架即上平纵联，位于主梁下翼缘附近的水平桁架即下平纵联。 平纵联的功能主要是：（1）承受横向荷载并传递到支座；（2）为主梁翼缘提供侧向弹性支撑，增加主梁的稳定性；（3）与主梁构成一空间受力体系抵抗水平荷载和扭矩；（4）桥梁安装架设时主梁的定位。 图6-18 平纵联结构形式 平纵联对于防止板梁施工时的失稳和抵抗横向力及扭矩作用很大，因此应由足够的强度和刚度

35、。当平纵联承受的荷载较大时，宜采用工字型钢制作；较小时采用角钢等型钢制作。2. 平纵联的连接（1）平纵联与主梁连接 通常采用节点板实现平纵联与主梁的连接，节点板的位置就是平纵联水平桁架的节点位置。对于上承式钢板梁桥，上平纵联应布置在距上翼缘以下一定距离处（如250mm），以避免桥枕下挠压在上平纵联上，节点板与主梁腹板焊接，见图6-19。 下平纵联节点板可焊接于主梁腹板上，也可栓接于主梁下翼缘上。平纵联杆件采用高强螺栓与节点板连接，便于现场拼接。 当节点板与腹板的水平加劲肋在同一平面或很近（100mm以下）时，可将水平加劲肋断开。当节点板与竖向加劲肋相交时，主梁腹板竖向加劲肋可连续通过。图6-1

36、9 平纵联与主梁的连接示意（2）平纵联交叉处的连接 平纵联杆件交叉处的连接方式如图6-20所示，采用拼接板或填板将相互交叉的杆件拴接在一起。 当交叉杆件的角钢或T型钢的突出肢位于拼接板的同一侧时，可将其中一根断开，另一根连续通过； 当交叉杆件的角钢或T型钢的突出肢位于拼接板的两侧时，两根杆件均不断开，并在交叉处设置填板。图6-20 平纵联与主梁的连接示意3. 平纵联内力计算及验算钢板梁平纵联主要承受横向荷载作用及其产生的内力，但由于与主梁的连接，在竖向荷载作用下，随着主梁的变形，在平纵联的腹杆中也产生内力，即共同作用力。这种共同作用力在其它原因所引起的内力中所占比重较大，不允忽略，故桥规规定：

37、在交叉和菱形的纵向联结系中，应计算由于主梁翼缘和横梁变形所引起的联结系杆件的内力。交叉式腹杆体系结构简单，是平纵联常用的结构形式之一，下面就其设计计算方法加以叙述。 （1）横向力作用下交叉式斜腹杆的内力计算 图6-21a为具有交叉式腹杆的平纵联计算简图，该桁架的弦杆为主梁翼缘，直腹杆为主梁间的横撑，斜腹杆为平纵联杆件，属于内部超静定结构。 工程设计中，一般可近似地按静定结构计算其内力，即可以将图6-21a按简支梁计算出截面弯矩和剪力，假定截面弯矩完全由弦杆承受，则弦杆的轴力为：（6.30）桁高，即钢板梁主梁中心距；与交叉腹杆平纵联桁架同样跨度的简支梁截面弯矩。交叉腹杆平纵联桁架弦杆内力，上弦杆

38、为负， 下弦杆为正。 由此可以作出交叉式腹杆桁架弦杆的内力影响线。同理，假定截面剪力完全由两根交叉腹杆承受，且腹杆的轴力大小相等，则桁架斜腹杆的轴力为： （6.31） 斜腹杆与弦杆的夹角； 与交叉腹杆平纵联桁架同样跨度的简支梁截面剪力 交叉腹杆平纵联桁架腹杆内力，压杆为负，拉杆为正 由此可以作出交叉式腹杆桁架斜腹杆的内力影响线，图6-21b为平纵联杆件bc的内力影响线。图6-21b 平纵联斜腹杆的内力影响线若平纵联上的横向力分布集度为 ，其斜腹杆的内力 可以由影响线求得：（6.32） 平纵联斜腹杆内力影响线面积的代数和。 （2）与主梁共同作用下平纵联杆件的内力计算 （6.33） 当桥面系横梁兼

39、作平纵联横撑时，平纵联斜腹杆的内力由下式计算：（6.34） 平纵联横撑的内力：（6.35） 钢板梁翼缘的内力(MN)、毛截面积(m2);平纵联斜腹杆的内力(MN)、毛截面积(m2); 平纵联横撑的内力(MN)、毛截面积(m2); 横梁的毛截面积(m2); 横梁按竖向荷载和毛截面面积计算的 最大纤维应力（MPa）; 平纵联斜腹杆与弦杆的夹角。 （3）平纵联杆件的内力组合及验算条件 平纵联杆件的内力包括横向荷载产生的内力和共同作用产生的内力。对于铁路桥梁，还需考虑桥上有车和桥上无车的工况。总的来看，平纵联杆件的内力组合方式如下：组合方式1：桥上有车时恒载+活载作用下的共同作用力，按主力计算，容许应

40、力为 ；组合方式2：恒载作用下的共同作用力+桥上无车时风力产生的内力，按主力+附加力计算，容许应力为1.2 ；组合方式3：恒载+活载作用下的共同作用力+桥上有车时风力（或摇摆力）产生的内力，按主力+附加力计算，容许应力为1.2 ；对于制动联结系所在节间的平纵联杆件，除按上述3种内力组合外，还应验算有车风力、共同作用力、自重等与制动力的组合，制动力按全跨满布静活载的7%计算，容许应力为1.25 。除强度验算外，还应考虑平纵联杆件的刚度和稳定性。为保证平纵联杆件的整体稳定性，对上平纵联的斜腹杆，以两弦杆内力之和的3%作为节间剪力来计算平纵联斜腹杆的内力，再用以验算其整体稳定性。对于杆件的稳定性，桥

41、规规定了平纵联杆件的容许长细比 =130。6.3.2横向联结系1. 横向联结系组成及功能 钢板梁主梁的横向抗弯和抗扭刚度均很小，一般情况下主梁不能单独承受横向力和扭矩，需要在主梁间设置横向联结系，增加钢板梁的抗扭刚度，与主梁一起共同受力。 横向联结系设在桥跨结构的横向平面内，位于桥跨结构中部的称为中横联，位于桥跨结构端部的称为端横联。横向联结系的功能包括：（1）提高主梁的侧向稳定性；（2）与主梁及纵向联结系形成一个整体抵抗横向荷载和扭矩；（3）当桥跨结构受到不对称的竖向荷载和横向荷载时，可适当调节两片主梁以及平纵联的受力不均匀性；（4）对平纵联提供弹性支撑，并传递横向荷载到支座。 钢板梁桥的横

42、向联结系可以是实腹梁结构（横梁），也可以是桁架结构（横联），如图6-22和图6-23所示。 实腹梁的横向联结系刚度大、荷载分配效果好，但材料用量大，适合于梁高不大的钢板梁桥。桁架式横向联结系的刚度比实腹式小，构造相对复杂，但材料用量小，可减轻结构自重，适合于跨度大、梁高大的钢板梁桥。横向联结系的布置（包括数量和位置）需要根据桥梁的跨径和主梁的布置方式确定。 图6-22 中横联结构示意图6-23 端横联结构示意2. 横向联结系的连接 横向联结系与主梁的连接方式多种多样，可搭接、对接、焊接于主梁竖向加劲肋以及连续通过主梁等。 从传力方式来看，可以做成仅传递剪力，也可做成传递剪力和弯矩的构造型式，下

43、面各图为横向联结系与主梁连接的几种构造图示意。(a) 主梁与横梁仅传递剪力连接方式 (b) 水平肋过与不过节点板连接方式 ( c) 横撑与竖肋无偏心连接方式图6-24 横向联结系与主梁的连接方式3. 横向联结系计算 横向连接系主要是保证主梁的整体刚度，结构的内力计算可采用空间或平面简化的方法。 对于实腹梁横联，其构件的受力不大，应力偏低，通常由刚度控制设计。 对于桁架式横联，特别是位于支承处的横联，需要验算水平荷载作用下的强度和稳定，此时，横联的内力可以利用桥梁空间分析求得，也可以利用近似方法求得。设P为作用于支承处横联上的水平力，当横联杆件为“V”形桁架、“倒V”形桁架和交叉桁架时，横联杆件

44、内力可由图6-25的计算图式求得。图6-25 水平荷载作用下横联计算图式6.4 钢桁梁桥设计6.4.1 钢桁梁桥的类型及结构组成6.4.2 钢桁梁桥主桁设计6.4.1 钢桁梁桥的类型及结构组成钢桁梁桥：可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构型式，结构整体上呈梁的受力方式，即主要承受弯矩和剪力的结构。钢桁梁桥结构组成：主桁、联结系、桥面系、制动联结系、桥面、支座及桥墩（桥台）。按照主桁的支承方式不同，可分为简支钢桁梁桥、连续钢桁桥和悬臂钢桁梁桥； 按照桥面位置不同，可分为上承式钢桁梁桥（图6-26）、下承式钢桁梁桥（图6-27）。上承式钢桁梁桥的桥面位于主桁上部，下承式钢桁梁桥的桥面

45、位于主桁下部。 钢桁梁中，简支桁架最为常用，因为这种桁架受力明确，杆件内力不受支座沉降和温度变化的影响，构造简单，安装方便，但用钢量稍大。刚架式和多跨连续钢桁架等能节省钢材，但其内力对支座沉降和温度变化的影响较敏感，制造和安装精度要求较高。钢桁梁也常作为悬索桥、斜拉桥、拱梁组合系等桥式中的桥面梁体结构。图6-26 上承式钢桁梁桥图6-27下承式钢桁梁桥钢桁梁是由主桁、平纵联、横联和桥面系等多个平面结构组成的空间结构体系，可以承受任何方向的作用力，如图6-28所示。钢桁梁桥由桁架杆件（在力学上属于二力杆件）组成。整体上以承受弯矩和剪力为主，局部桁架杆件则主要承受轴向力。与实腹梁相比能节省钢材和减

46、轻结构自重，又由于腹杆钢材用量比实腹梁的腹板有所减少，钢桁梁可做成有较大高度，从而具有较大的刚度及更大的跨越能力。图6-28 下承式铁路栓焊简支桁架梁（1）主桁 主桁：钢桁梁桥的主要承重结构，最常采用的是 平面桁架，在竖向荷载作用下其受力实质是格构式的梁。 主桁组成：上弦杆、下弦杆和腹杆。 构造特点：以弦杆代替翼缘、以腹杆代替腹板，通过焊缝或其它连接将腹杆和弦杆互相连接制成主桁。 受力特点：整体受弯时表现为上、下弦杆的轴心受压和受拉，剪力则表现为各腹杆的轴心受压或受拉。桁架沿其跨度划分为若干个节间，节间多为等分，个别为非等分。从稳定角度看，上弦受压节间可短些，下弦受拉节间可长些。桁架杆件交汇处

47、称为节点。有斜杆交汇的节点称为大节点，其受力及构造较复杂，节点板的尺寸也大；仅有竖杆和斜杆交汇的节点称为小节点，其受力构造相对简单，节点板尺寸较小。大节点左右弦杆的内力不等，截面也不尽相同，通常弦杆在大节点中心或节点旁是断开的；小节点左右弦杆的内力相等，截面相同，弦杆在小节点处不必断开。桁架节点多少、节间长度是由桁架形式而定。节间长度也是桥面系横梁的间距及纵梁的跨度。（2）联结系 与钢板梁桥相同，钢桁梁桥的联结系也分为纵向联结系和横向联结系，它们将两榀主桁架联成坚强的空间桁架结构，能承受任何方向的荷载并可靠地传递到支座。 纵向连结系设在主桁的上、下弦平面内，分别称为上平纵联和下平纵联。 平纵联

48、的作用是承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载，对主桁的弦杆提供面外支撑，增加弦杆的面外稳定性。横向联结系设在桥跨结构的横向平面内。设在主桁端部的称为端横联，在下承式桁梁桥中称为桥门架；设在桥跨结构中间的称为中间横联。横向联结系设在主桁的竖杆平面内，某些主桁型式无适当竖杆时，横向联结系也可设于斜杆平面内。横向联结系与主桁的连接节点也是纵向联结系的连接节点。见图6-28所示。（3）桥面系 钢桁梁桥采用纵横梁体系作为其桥面系。 桥面系组成：横梁、纵梁及纵梁之间的联结系。 桥面系的作用：承受由桥面传来的竖向和纵向荷载，并传递给主桁节点。（4）制动联结系 制动联结系：也称为制动撑架，设置在与桥面系相邻的平

49、纵联的中部，通常由四根杆件组成，见图6-29。 作用：将纵梁上的纵向水平制动力传至主桁，以减小制动 力对横梁的不利影响。图6-29 制动联结系示意图6.4.2 钢桁梁桥主桁设计1. 主桁结构型式 主桁的结构型式（几何图式）有许多种，部分如图6-30所示。依据主桁上、下弦杆的相互关系，有平行弦桁架（图6-30a,b,c,d,e,f,g）和弧形桁架（图6-30h）。 平行弦桁架受力明确，弦杆主要承受截面弯矩，腹杆承受截面剪力，节点种类较少，但由于桁架高度不变，其外形与弯矩图差别较大，不利于材料充分利用。 弧形桁架则更接近与弯矩图的形状，受力更为合理，可充分利用材料，但其节点类型较多，构造相对复杂。

50、依据主桁腹杆的几何图式，分为三角形腹杆桁架（图6-30a、b）、单斜式腹杆桁架（图6-30c,h）、米字式腹杆桁架（图6-30d）、K式腹杆桁架（图6-30e）、交叉式腹杆桁架（图6-30f）以及再分式腹杆桁架（图6-30g）等。图6-30 主桁结构型式 常用的是三角形腹杆桁架（图6-30a）。这种桁架的特点是杆件、节点类型少，便于标准化设计、制造和安装。当主桁节间较大或需要传递较大的竖向力时，还可以加入竖杆，成为图6-30b所示的桁架体系。我国铁路下承式栓焊钢桁梁桥的标准设计（48m、64m、80m的简支或连续桁梁）就是采用的这种桁式结构（节间长度8m，桁高11m）。随着桥梁跨度增大，为了满

51、足强度和刚度的要求，桁高也相应增加，会导致斜腹杆过长。这时可采用米字式腹杆桁架、再分式腹杆桁架或K式腹杆桁架，以便减小腹杆计算长度、合理调配节间长度以适应桥面系纵梁的跨度。 合理选择主桁的结构型式对钢桁梁桥的设计非常重要，应依据如下要求综合考虑：桥位处的水文、地质、地形条件的要求。如依据地质、地形条件确定使用连续钢桁梁还是简支钢桁梁。桥上运输条件的要求。如依据公路桥梁、铁路桥梁还是公铁两用桥梁等选择上承式、下承式还是双层式，以及考虑桥上线路的高程等。桥下净空的要求。如考虑通航、跨线桥下的净空等。经济性要求。如依据钢材的力学特点，合理选择桁架的结构型式，达到合理用材的目的。制造、运输、安装以及养

52、护的要求。比如，构件的标准化设计、构造的简单化均有利于制造、运输和安装。 耐久性要求。比如要依据使用环境，合理选择能提高桥梁耐久性的钢材。美观性要求。比如考虑与环境的协调。（1）计算跨度 同其它的梁式桥一样，钢桁梁桥的计算跨度指纵桥向两支座之间的距离。 计算跨度应依据桥位处的地质、地理、水文以及施工、运输等条件以及建设费用经济合理来确定。 在实际选用时宜尽量采用标准跨度的梁。我国单线铁路上承式简支钢梁桥的标准跨度有48m、64m、80m，下承式简支钢梁桥的标准跨度有48m、64m、80m、96m、112m和128m。2.主桁尺寸拟定 钢桁梁主桁尺寸包括：计算跨度、主桁高度、节间长度、斜腹杆倾角

53、、主桁中心距等。（2）主桁高度 对于平行弦钢桁梁，主桁高度指上弦到下弦之间的距离。 主桁高度首先应满足使用的要求即容许建筑高度的要求，比如下承式桁梁不但要考虑桥下净空的要求，还应考虑桥上行车及配套设施所需净空的要求。 我国铁路桥梁规定的桥梁界限高度为：电力机车6.55m，内燃机车和蒸汽机车6.0m。考虑到桥面、桥面系、横联眉杆等结构所占高度，下承式主桁高度至少为9m，标准设计中采用11m。根据容许建筑高度初拟主桁高度后，还应由用钢量和刚度进一步确定。用钢量和刚度这两个指标可以从桁架结构及受力方面加以分析和判断。首先看用钢量方面，当跨度一定时，桁高越大，弦杆受力越小，弦杆用钢量就少，但腹杆较长，

54、腹杆用钢量就大；反之，桁高较小时，弦杆用钢量增加但腹杆用钢量减少。此外，还应考虑受压杆件的数量和长度，因为压杆由稳定控制，材料得不到充分利用。 所以，当跨度一定时，存在一个用钢量最省的桁高，即经济桁高。经济桁高的确定需要通过结构优化来实现，也可以参考以往的工程来确定。统计资料表明：单线铁路下承式钢桁梁经济梁高约为其跨度的（1/61/6.5）。其次看刚度方面，当跨度一定时，桁高越大，挠度就越小，梁端转角也小，有利于车辆的平顺和安全行驶；反之，不仅对行车有影响，对节点的刚性次应力和活载动力作用也大。因此，拟定主桁高度时，应对挠度进行初步验算。桥规对简支钢桁梁桥的跨中挠度做出规定：静活载下的挠度不大

55、于跨度的1/900。简支钢桁梁桥的梁高可参照表6-3所列高跨比的范围选用。表6-3 简支钢桁梁的梁高范围（3）节间长度及斜腹杆倾角 主桁高度一定时，节间长度与斜腹杆的倾角存在对应关系。节间长度的变化不仅影响腹杆的数量、斜腹杆的长度，也影响桥面系纵梁的跨度和横梁的数量。 节间长时，腹杆数量少、斜腹杆倾角大、纵梁跨度大、横梁数量少； 节间短时，则腹杆数量增多、斜腹杆倾角减小、纵梁跨度减小、横梁数量增多。这些因素均影响到用钢量，需要综合考虑。 确定节间长度时，还应考虑对节点构造的影响，比如，斜腹杆的倾角过小或过大，均会使斜腹杆端部伸入节点中心困难而导致节点板变得很大。 通常，对于中小跨径的钢桁梁桥架

56、，上承式桁架的节间长度取3m6m，下承式桁架的节间长度取6m8m。对于三角形桁架，斜腹杆的倾角为：有竖杆时取值约50，无竖杆时取值约60。（4）主桁中心距 主桁中心距是指两片主桁中线之间的距离。 主桁中心距的确定应考虑桥梁横向刚度和稳定问题以及建筑界限的要求。 主桁中心距对桥梁的横向刚度影响很大，横向刚度不足的桥梁会导致列车过桥时的横向振动加剧，尤其是铁路桥梁，横向振动是评价车辆运行安全性的重要指标。在确定主桁中心距时，应考虑到对桥梁横向刚度的影响，必要时进行车桥动力仿真计算。桥规规定，主桁中心距不宜小于跨度的1/20。对于上承式钢桁梁桥，主桁中心距的确定不但考虑横向刚度，还应考虑防止横向倾覆

57、，横向稳定安全系数不得小于1.3。对于下承式钢桁梁桥，还应满足建筑界限的要求，标准设计中，单线铁路桥的主桁中心距取5.75m，双线铁路桥取9.7m。3. 主桁结构内力计算（1）概述 钢桁梁桥结构的内力计算可以采用空间杆系有限元法，也可以将钢桁梁按照其结构组成分成多个平面结构体系（图6-30）进行计算，即所谓的钢桁梁简化计算方法，目前规范中仍推荐使用这种简化计算方法。钢桁梁桥的简化计算： 联结节点处都按铰接处理； 主桁按平面桁架考虑，承受主力和附加力； 平纵联按平面桁架考虑，承受横向附加力； 桥面系又分为纵梁和横梁，分别承受其面内的由桥面传来的主力。这种简化抓住了钢桁梁各部分的主要受力特点，但并

58、不能体现出各部分之间的相互作用或影响，以及节点刚度的影响。为此，铁路桥梁规范对共同作用力以及节点刚性次应力均有规定。1）平纵联和主桁的共同作用 共同作用力：主桁在竖向荷载作用下的变形使平纵联一起变形，在平纵联的斜腹杆和横撑中所产生的附加力。 对于平纵联，这种共同作用力所占比重较大，必须计算。2）桥面系和主桁的共同作用 主桁弦杆和桥面系纵梁是通过横梁联系在一起的，对主桁弦杆来说，纵横梁相当于弹性约束；同理，主桁也是纵横梁的弹性约束。在竖向荷载作用下，主桁弦杆和桥面系纵梁形成一个相互约束、共同受力的体系。 这种共同作用通常应在计算中加以考虑，但取决于纵梁轴向变形量的大小，当纵梁的连续长度不超过80

59、m时，可不检算。3）横向框架效应 由主桁竖杆、横梁和横向联结系构成的横向框架，当横梁在竖向荷载作用下梁端发生转动时，竖杆的上端和下端将产生力矩。设计竖杆时应计算此力矩产生的应力。4）节点刚性次应力 主应力：桁架结构的计算图式中，节点均为完全铰接，杆件均为轴向拉、压的二力杆件，杆件之间是可以相对转动的，这种图式中计算出的杆件应力称为主应力。次应力：实际设计中，主桁各杆件一般是通过刚性的节点板及群栓连接，杆件端部不能相对自由转动，这样在传力过程中主桁杆件端部就产生附加应力，称为次应力。大多情况下，桁架杆件的截面尺寸取决于主应力，因此在钢桁梁设计中，可先按杆件所受的主应力确定截面尺寸，然后再计入次应

60、力加以检算。是否考虑取决于杆件的长细比。 桥规规定，若杆件高度与其长度之比在简支桁梁中不超过1/10、在连续桁梁中不超过1/15时，可不考虑节点刚性次应力，即使需要考虑时，也可以提高容许应力。 本节主要讨论简支钢桁梁主桁结构内力的简化计算方法，有关平纵联的计算，在钢板梁中已经叙述，方法相同；有关桥面系的计算，可参考有关规范和参考文献。（2）主力作用下主桁内力计算 主力作用下主桁杆件的内力计算采用平面铰接桁架计算图式，图6-31给出了三角形腹杆简支钢桁梁主桁的内力计算图式。 由结构力学利用影响线求量值的方法，可求得在均布恒载p、换算均布活载k分别作用下任一杆件的内力。 将活载发展均衡系数h以及活