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1 挠度的产生
由于自重与作用在桥梁之上的荷载，桥梁会发生一定的变形, 从而使桥轴线由水平线变为向下弯曲的弧线。为方便研究，取桥轴线方向为x轴，并假定
自重与荷载产生的
弯矩M为对称分布，则此
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时桥梁的横截面形心在垂直于轴线的方向的线位移w称为该截面
的挠度，横截面相对于原来位置的角位移θ，称为该截面的转角。
由于挠度远小于桥梁的跨度，因此变形后的桥轴线是一条平坦的曲线，而横截面形心沿x轴方向的线位
移为挠度的高阶微分，因此可忽略不计，梁变形后的轴线可表示为:w=f(x)
由于挠曲线为一平坦曲线，故有。
根据曲率
与弯矩的关系，有
，因为
。
通过积分有
,
。
2 荷载作用下钢桥的挠度计算
根据规范，假设桥面受到的均布荷载为p 1＝10kN/m，桥面系p 2
＝6.29kN/m，主桁架p 3＝14.51kN/m，联结系p 4＝2.74kN/m，检查设备p 5＝1.02kN/m，螺栓、螺母和垫圈p 6＝0.02(p 2＋p 3＋p 4)，焊缝p 7＝0.015(p 2＋p 3＋p 4)。
当全桥满布单位均布荷载时简支桁架跨中挠度为:f 1=∑
N 0N 1l
E A m
式中:N 1为单位集中荷载作用在跨中时各杆件内力;
N 0为全桥满布单位均布荷载时各杆内力，即杆件影响线总面积;
L、A m 为桁架各杆长度和毛截面积;E为钢材的弹性模量。跨中单位集中荷载作用下各杆内力分别为:
葛洲坝论坛弦杆N 1＝±Lα 2H ＝±77α
2×10.59 =±3.64α；斜杆N 1＝±
1
2sin θ
＝±1 2×0.8090 =±0.618吊杆A 5E 5 N 1＝1.00；其余竖杆N 1＝0。式中α、H为分别为影响线顶点位置及桁高;θ为斜杆与弦杆夹角。
将数据带入软件MIDAS中运行，结果如图2。
当设计的桥梁在设计荷载的作用下挠度过大时，如若改变界面的尺寸及形式，则会带来材料的浪费，并使桥梁产生过大的刚度，使桥梁在一定的荷载作用下发生脆性断裂。因此为了解决挠度过大的问题，可在设计时对桥梁预设上拱度，当自重和外荷载的恒载作用在桥梁上时，预拱度可抵消由自重和恒载所产生的下挠度，从而使桥的轴线保持水平，受力更合理，可以承受更大的外荷载与弯矩，安全系数更高。
目前，对于钢桁架桥的预拱度设置最常用的方法为：加长上弦杆件的长度；缩短下弦杆件的长度；改变节点板螺栓孔的位置。其中使用最广泛的方法是改变栓孔的位置，以调节上下弦杆的相对长度，从而获得预拱度。这种方法的好处是不用制作长度不同的上下弦杆，使杆件的制作批量化，从而节省了大量工程费用，并且在实际操作中的工程控制也更为方便。
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4 预拱度的计算
上例中，下弦各节点应设拱度等于恒载加一半静活载所产生的挠度，跨中E 5节点应设拱度:f p +0.5f k ＝2.85+0.5×7.03＝6.37cm。
钢桁架起拱方法，采用将弦上每个节间伸长δd (利用调节上弦节点栓孔位置使上杆件伸长)，杆长不变，形成拱度。由几何关系,
f m ＝6.37-ax 2
。
x为节点到跨中的距离,x单位为m,f m 单位为cm。
a＝6.37/38.82＝0.0042313，故f m ＝6.37-0.0042313x 2。所以各节点纵坐标与实设上拱度为表3。
5 结语
预拱度设置是桥梁设计中非常重要的一环。不当的预拱度设置，会给桥梁的使用带来非常大的障碍并留下安全隐患，而合理的预拱度则可以使桥梁可以承受更大的荷载，并提供更为舒适的行车体验。因此大跨度钢桁架桥预拱度的设置有着重要的意义，也越来越被桥梁设计者所重视。
参考文献
[1]葛耀君.分段施工桥梁分析与控制(第1版)[M].北京：人民交通
缅甸杜简介
出版社,2003.
[2]沈祖炎.钢结构基本原理[M].北京：中国建筑工业出版社,2000.
①作者简介：方亮(1990-)男，辽宁省大连市人；汉；学历：本科；研究方向：土木工程。
浅谈大跨度钢桁架桥的预拱度设计①
方亮
(西南交通大学土木工程学院 成都 611756)
摘
要：随着中国交通事业的发展，越来越多的桥梁开始架设，其中大跨度的钢桥也越来越多的受到关注。钢桥有其自身的优点，相比混凝土桥梁其自重轻、跨度大、安装速度快、便于施工和维护。而在桥梁建成后，由于自重与外加荷载，桥梁会产生一定的挠度，从而影响桥梁的安全使用与行车的舒适性，因此本文简单论述桥梁的挠度计算及设置预拱度来抵消其危害。关键词：大跨度钢桁架桥 挠度 预拱度中图分类号:U448文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0054-01
节点 E 0 E 1
E 2
E 3
E 4 E 5 E 4， E 3， E 2， E 1， E 0， 纵坐标x(m ) -38.8 -31.04 -23.28 -15.52 -7.76 0 7.76 15.52 23.28 31.04 38.8 f m (cm ) 0 2.29 4.08 5.35 6.12 6.37 6.12 5.35 4.08 2.29 0
图1
图2
表1
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