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1绪论1

1.1钢结构的发展概况1

1.1.1应用概述1

1.1.2理论和标准的发展3

1.2钢结构的特点及应用4

1.2.1钢结构的特点4

1.2.2钢结构的应用分类5

1.3钢结构的设计方法6

1.4我国桥梁钢结构10

1.5展望13

2钢结构的材料15

2.1钢材的分类及破坏形式15

2.1.1钢材的分类15

2.1.2钢材的破坏形式16

2.2钢材的性能17

2.2.1主要力学性能17

2.2.2物理性能19

2.2.3工艺性能19

2.2.4疲劳和断裂韧性21

2.3钢材性能的影响因素22

2.3.1化学成分的影响22

2.3.2生产过程的影响25

2.3.3时效硬化25

2.3.4 温度的影响26

2.3.5应力集中的影响26

2.4桥梁用钢牌号及性能要求27

2.4.1桥梁用钢的牌号和标准27

2.4.2《桥梁用结构钢》中钢性能要求28

2.4.3铁路桥梁用钢性能要求29

2.4.4厚度方向性能钢板30

2.4.5基材和焊接接头的韧性30

2.4.6钢材的选用32

2.5高性能钢32

2.5.1国内外的发展33

2.5.2主要性能34

2.5.3耐候钢37

2.5.4典型应用38

3钢结构的连接40

3.1钢结构的连接方法40

3.1.1焊缝连接40

3.1.2铆钉连接41

3.1.3螺栓连接41

3.2焊缝连接41

3.2.1常用焊接方法42

3.2.2焊缝形式44

3.2.3焊接试验和焊接工艺评定45

3.2.4焊接缺陷与控制46

3.2.5对接焊缝的构造和计算49

3.2.6角焊缝的构造和计算53

3.3螺栓连接67

3.3.1分类与特点67

3.3.2构造要求69

3.3.3普通螺栓71

3.3.4高强度螺栓81

3.4节点板的连接设计与计算90

3.4.1节点的构造要求90

3.4.2节点的设计步骤90

3.4.3节点板的强度验算91

4轴心受力钢构件95

4.1概述95

4.2强度与刚度97

4.2.1强度计算97

4.2.2刚度计算99

4.3轴心受压构件的稳定性104

4.3.1柱子曲线105

4.3.2整体稳定性110

4.3.3局部稳定性110

4.4轴压杆件的设计116

4.4.1实腹式杆件设计116

4.4.2格构式受压构件120

4.5柱头与柱脚130

4.5.1轴心受压柱的柱头130

4.5.2轴心受压柱的柱脚130

5受弯构件133

5.1截面形式133

5.2纯弯构件验算134

5.2.1强度和刚度134

5.2.2整体稳定性和支撑137

5.2.3受压翼缘的局部稳定性140

5.2.4腹板的局部稳定性141

5.3拉弯和压弯构件验算148

5.3.1截面形式148

5.3.2强度和刚度149

5.3.3整体稳定性152

5.3.4局部稳定性155

5.4梁的设计159

5.4.1型钢梁的设计159

5.4.2实腹式组合梁设计159

5.5压弯构件的设计163

5.5.1框架柱的计算长度163

5.5.2实腹式压弯构件截面设计164

5.5.3格构式压弯构件设计165

5.6加劲梁的设计与验算170

5.6.1加劲肋的构造与截面尺寸170

5.6.2支撑加劲肋的计算171

5.7梁的拼接171

6钢桥的构造与设计175

6.1钢梁桥175

6.1.1钢板梁桥175

6.1.2钢桁梁桥180

6.1.3钢箱梁桥190

6.2组合梁桥194

6.2.1组合梁桥的构造特点194

6.2.2组合梁桥的计算197

6.3斜拉桥199

6.3.1斜拉桥的概述199

6.3.2斜拉桥的组成及总体布置200

6.3.3斜拉桥的计算原则204

6.4悬索桥206

6.4.1悬索桥的概述206

6.4.2悬索桥的总体布置207

6.4.3悬索桥的构造特点208

6.4.4悬索桥的计算理论212

7钢桥的制造与架设219

7.1钢桥的制造219

7.1.1料件加工219

7.1.2杆件组焊224

7.1.3制孔与梁的制造228

7.1.4除锈、油漆和装运232

7.2钢梁的架设233

7.2.1悬臂拼装法233

7.2.2拖拉法237

7.2.3浮运法239

7.3钢桥桥面铺装241

7.3.1三种常用的铺装材料242

7.3.2桥面铺装的结构组合243

7.3.3钢桥桥面铺装常用结构实例244

8钢桥病害检测与维护248

8.1钢桥的主要病害248

8.1.1锈蚀248

8.1.2疲劳开裂254

8.1.3变形257

8.2钢桁架梁桥的检测与维护258

8.3钢-混凝土组合梁桥的维修与养护260

8.4斜拉桥的养护与加固261

8.4.1常见病害261

8.4.2检查与评估263

8.4.3修复与加固264

8.5悬索桥的养护与加固264

8.5.1常见病害264

8.5.2检查与评估265

8.5.3日常养护与维修269

8.5.4更换主缆271

8.6钢拱桥的养护与加固272

8.7桥梁支座的养护与加固273

8.8桥梁墩台的养护与加固273

8.9桥面与附属设施的养护275

8.9.1桥面铺装275

8.9.2伸缩缝276

8.9.3栏杆与灯柱276

8.9.4混凝土防撞护栏277

8.9.5人行道铺设277

8.9.6桥头搭板278

8.9.7其他附属设施278

9钢桥评估与管理280

9.1概述280

9.2评估原则与内容281

9.3外观调查与技术状态评估282

9.3.1 BCI的评估方法282

9.3.2《公路桥涵养护规范》的评估方法293

9.3.3《公路桥梁技术状况评定标准》中的评估方法295

9.4承载能力评定302

9.4.1评定原则与内容302

9.4.2开裂状况评定303

9.4.3极限状态检算304

9.5剩余寿命评估307

9.5.1 S——N疲劳曲线法307

9.5.2断裂力学方法312

9.5.3可靠度方法315

9.6桥梁管理概述316

9.6.1桥梁管理的重要性316

9.6.2桥梁管理工作内容317

附录320

参考文献359