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，要求較高的技術和工廠專業化生產。為了便于控制和保證鋼橋的質量，鋼橋一般采用工廠焊接構件，工地現場拼裝（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，鋼橋的剛度相對較小，變形和振動比混凝土橋大。為了保證車輛行駛安全和舒適性、避免過大的變形和振動對鋼橋結構產生不利的影響，鋼橋必須有足夠的整體剛度。規范規定，由汽車荷載所引起的豎向撓度（deflection），不應超過一定的容許值。

在恒載作用下，橋梁結構會產生變形，為了保證鋼橋成橋后的橋面線形盡可能與線路設計線形一致，當恒載撓度較大時，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生的豎向撓度超過跨徑的1/1600時，應設預拱度，其值等于結構重力與1/2靜活載產生的豎向撓度之和，起拱應做成平順曲線。如橋面在豎曲線上，預拱度應與豎曲線縱坡一致。對于鋼橋采用工地焊接時，還必須考慮由于焊接產生的結構變形。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，在支架上無應力狀態連接時，焊接產生的變形較大，甚至接近或超過恒載撓度。

為了防止鋼橋的橫向失穩和過大的橫向振動，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、列車的蛇行運動容易產生橫向振動，橫向穩定問題較為突出。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，跨長超過橋寬的20倍時，應該驗算橋梁結構的橫向穩定。橋跨結構在施工架設時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，使鋼橋在施工過程中滿足應力和變形的要求。考慮到吊裝過程中的慣性作用和其他不可預見的不利因素影響，公路鋼橋規范規定，鋼橋施工驗算時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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