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常采用的是平面桁架,在横向荷载作用下其受力实质是格构式的梁。钢桁架与实腹式的钢梁相比较,桥梁其特点是以弦杆代替翼缘和以腹杆代替腹板,而在各节点处通过节点板(或其它零件)用焊缝或其它连接将腹杆和弦杆互相连接;有时也可不用节点板而直接将各杆件互相焊接(或其它连接)。这样,平面桁架整体受弯时的弯矩表现为上、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。
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桁架的历史演变只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系称桁架结构。它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。桁架在建造木桥和屋架上见诸实用。古罗马人用桁架修建横跨多瑙河的特雷江桥的上部结构(发现于罗马的浮雕中),文艺复兴时期,钢桁架轻型栈桥板厂家,意大利建筑师(帕拉迪奥 Palladio)也开始采用木桁架建桥出现朗式、汤式、豪式桁架。英国早的金属桁架是在1845年建成的,适合汤式木桁架相似的格构桁架,第二年又采用了三角形的华伦式桁架 。
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腹杆体系钢桁架的腹杆体系通常采用人字式或单斜式等形式。人字式腹杆的腹杆数和节点数较少,应用较广;为减少受有荷载的弦杆或受压弦杆的节间尺寸,通常增加部分竖杆。单斜式腹杆通常布置使较长的斜杆受拉,较短的竖杆受压,有时用于跨度较大的钢桁架。如需进一步减小弦杆及腹杆的长度,可采用再分式腹杆体系,钢桁架高度较大且节间较小时可采用K式或菱形腹杆体系。在支撑桁架和塔架中,常采用能较好承受变向荷载的交叉式腹杆体系,交叉斜杆通常按拉杆设计。斜腹杆对弦杆的倾斜角通常在30°~60°范围内。受力特点钢桁架各杆件的截面形心轴线应在节点处交汇于一点,内力计算一般按铰接桁架进行。当桁架只承受节点荷载时,所有杆件只受轴心拉力或压力;如在杆件节间内也承受荷载,则该杆件将同时受弯。钢桁架杆件一般较细,布置节点时应尽量避免或减小局部弯矩。对杆件截面高度与长度比值较大的钢桁架,必要时应考虑节点刚性引起的杆件次应力。
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