鋼橋設計一般要求和原則

鋼橋一般用鋼板、型鋼等加工制作而成，加工工序多，工藝復雜，要求較高的技術(shù)和工廠(chǎng)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。為了便于控制和保證鋼橋的質(zhì)量，鋼橋一般采用工廠(chǎng)焊接構件，工地現場(chǎng)拼裝（高強螺栓連接或工地焊接）。鋼結構設計要與架設方案統籌考慮，應以經(jīng)濟合理、便于加工、方便運輸安裝和檢查維護為準。

鋼橋是高強、輕型薄壁結構，截面和自重比混凝土橋小，跨越能力大。同時(shí)，鋼橋的剛度相對較小，變形和振動(dòng)比混凝土橋大。為了保證車(chē)輛行駛安全和舒適性、避免過(guò)大的變形和振動(dòng)對鋼橋結構產(chǎn)生不利的影響，鋼橋必須有足夠的整體剛度。規范規定，由汽車(chē)荷載所引起的豎向撓度（deflection），不應超過(guò)一定的容許值。

在恒載作用下，橋梁結構會(huì )產(chǎn)生變形，為了保證鋼橋成橋后的橋面線(xiàn)形盡可能與線(xiàn)路設計線(xiàn)形一致，當恒載撓度較大時(shí)，橋跨結構應設預拱度（Camber）。公路鋼橋規范規定，當結構重力和靜活載產(chǎn)生的豎向撓度超過(guò)跨徑的1/1600時(shí)，應設預拱度，其值等于結構重力與1/2靜活載產(chǎn)生的豎向撓度之和，起拱應做成平順曲線(xiàn)。如橋面在豎曲線(xiàn)上，預拱度應與豎曲線(xiàn)縱坡一致。對于鋼橋采用工地焊接時(shí)，還必須考慮由于焊接產(chǎn)生的結構變形。特別是當鋼橋面板采用焊接，鋼梁底板和腹板采用螺栓連接的混和連接結構形式橋梁，在支架上無(wú)應力狀態(tài)連接時(shí)，焊接產(chǎn)生的變形較大，甚至接近或超過(guò)恒載撓度。

為了防止鋼橋的橫向失穩和過(guò)大的橫向振動(dòng)，橋梁結構應具有必要的橫向剛度。特別是鐵路鋼橋，往往是橋寬較窄、活載大、列車(chē)的蛇行運動(dòng)容易產(chǎn)生橫向振動(dòng)，橫向穩定問(wèn)題較為突出。在特大跨度公路鋼橋中，寬跨比減小，也有可能出現橫向失穩，特別是大跨度鋼拱橋，應該從構造和結構尺寸兩方面保證結構的橫向穩定。通常，跨長(cháng)超過(guò)橋寬的20倍時(shí)，應該驗算橋梁結構的橫向穩定。橋跨結構在施工架設時(shí)期也應保證橫向和縱向的傾覆穩定性。公路鋼橋規范規定，穩定系數應不小于1.3。

鋼橋設計不僅要滿(mǎn)足使用階段的受力和工作性能要求，而且應分析施工吊裝和調整支座等受力狀況，使鋼橋在施工過(guò)程中滿(mǎn)足應力和變形的要求?？紤]到吊裝過(guò)程中的慣性作用和其他不可預見(jiàn)的不利因素影響，公路鋼橋規范規定，鋼橋施工驗算時(shí)起頂設備及結構本身都應按起頂重力增加30％驗算。

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