简支钢桁梁桥的极限状态法与容许应力法对比
2021-09-03谢馨杜萍
交通科技 2021年4期
谢 馨 杜 萍
(中铁大桥勘测设计院集团有限公司 武汉 430056)
目前,国内外钢桥设计方法主要采用容许应力法和极限状态设计法[1-3]。
极限状态设计法是根据不同荷载和材料与构件的统计特征,采用分项系数表示。美国、英国钢桥设计规范采用该方法。但是,钢桥破坏特征较为复杂,钢桥结构失效不能采用单一极限状态表示。
容许应力法以弹性设计理论为基础,我国现行TB 10091-2017 《铁路桥梁钢结构设计规范》[4]采用该方法。容许应力法具有计算简便的突出优点,但是该方法不能充分反映不同荷载的统计特征,且较大程度地依赖经验,它将逐步被极限状态法取代。
我国JTG D64-2015《公路钢结构桥梁设计规范》[5]采用极限状态法作为设计原则,桥梁设计各规范也在从容许应力法向极限状态法转轨,当然,铁路桥梁设计也不例外。
本次设计依据Q/CR 9300-2014 《铁路桥涵极限状态法暂行设计规范》[6],对112 m公铁两用简支钢桁梁结构进行设计,并同时按容许应力法进行平行设计,以判定按《铁路桥涵极限状态法暂行设计规范》设计的结构是否安全可靠,同时对比2种设计方法的成果,分析差异原因,寻找《铁路桥涵极限状态法暂行设计规范》中存在的问题,提出《铁路桥涵极限状态法暂行设计规范》中重要设计参数的调整意见。
1 工程概况
本桥为3片主桁组成的简支钢桁梁结构,跨径为112 m。主桁采用带竖杆的华伦式桁架形式,主桁中心间距2×14.5 m,中桁高16.035 m,边桁高15.756 m。共10个节间,中间节间长11.0 m,端部节间长10.8 m。线路平曲线半径为4 000 m,全线共含112 m钢桁梁桥26跨,其中,直线段6跨,圆曲线段12跨,缓和曲线4跨,过渡部位4跨。……
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