本书系统介绍了钢桥设计的极限状态法和容许应力法，突出以稳定、刚度、疲劳控制为主的钢桥设计理念。以钢梁桥为主线，重点阐述了钢板梁桥、钢桁梁桥、钢箱梁桥、组合梁桥的结构形式与特点、布置与构造、设计与验算等基本内容。另外，还专门给出了简支钢桁梁桥主桁架与纵横梁式桥面系的计算示例，并简要介绍了大跨度钢桥结构特点、主要构造和钢桥建造、维养等相关知识。本书主要突出铁路钢桥特色，同时兼顾公路钢桥发展，强化系统掌握钢桥设计基本原理和熟练运用钢桥相关技术标准。
本书既可作为高等院校土木工程专业桥梁方向、道路桥梁与渡河工程专业教材，也可供土木工程专业其他方向及从事桥梁工程技术与管理人员参考使用。

钢桥是土木工程专业或道路桥梁与渡河工程专业的一门专业课。为体现当代桥梁建设成果与水平，满足高校桥梁工程专业方向教学和培养桥梁建设人才的需要，中南大学桥梁工程系启动了桥梁工程专业系列教材建设，《钢桥》属于该系列教材的重要组成部分。本教材主要根据中南大学“钢桥”教学大纲编写，同时照顾工程技术人员的学习需要。按照教学大纲要求，学生在学习了“建筑材料”“材料力学”“结构力学”“钢结构设计原理”等必修课的基础上，要深刻理解钢桥的主要设计方法与设计原则，熟练掌握钢板梁桥、钢桁梁桥、钢箱梁桥、组合梁桥的结构形式与特点、布置与构造、设计检算等，基本了解大跨度钢桥结构特点与主要构造和钢桥的建造与维养等。本教材在编写过程中主要突出铁路钢桥特色，统筹兼顾公路钢桥发展，注重培养学生综合运用基本理论和基础知识解决实际问题的能力。本教材主要有以下特点：
 （1）系统介绍了钢桥的基本设计方法。考虑铁路行业容许应力法和极限状态法并存，本教材分别阐述了两种设计方法的异同及各自特点，突出以稳定、刚度、疲劳控制为主的钢桥设计理念。
（2）紧密反映了钢桥设计理论与设计方法的新发展。全书按新颁布的相关标准《铁路桥涵设计规范（极限状态法）》（Q/CR 9300—2018）、《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB 10091—2017）和《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64—2015）等进行编写，以适应课程教学和工程应用的需要。
（3）适当结合了当前钢桥设计中的部分科研成果。例如：高速铁路钢桥动力设计方法、钢桁梁桥整体节点构造与计算、正交异性桥式整体桥面构造与计算等。
本书共分为8章。第1章绪论，介绍钢桥的主要类型及钢桥的历史与发展。第2章钢桥设计基本方法，主要讲述桥梁作用、钢材选用及极限状态设计法和容许应力法。第3章钢板梁桥，主要讲述钢板梁桥的组成及总体布置、主梁及联结系的构造与计算。第4章钢桁梁桥，主要讲述钢桁梁桥的组成及内力分析基本原理，重点阐述主桁架、桥面系、联结系、散拼节点与整体节点的主要构造与计算方法，并给出铁路简支钢桁梁主桁架与纵横梁式桥面系计算示例。第5章钢箱梁桥，介绍钢箱梁桥基本组成、总体布置、构造特点及结构分析方法。第6章组合梁桥，重点讲述组合梁桥的特点、基本构造及整体计算方法等。第7章大跨度钢桥，主要阐述钢拱桥、钢斜拉桥、钢悬索桥结构特点、总体设计与主要构造。第8章钢桥的建造与维养，主要介绍零件的制造与组装、工地架设安装及防腐涂装等内容。
全书由中南大学郭文华、周智辉、文颖、宋旭明编著，郭文华负责全书统稿工作。编写分工如下：郭文华负责第2章、第4章、第7章第3节的编写；周智辉负责第1章、第3章、第7章第1节和第8章的编写；文颖负责第5章和第7章第2节的编写；宋旭明负责第6章的编写。另外，硕士研究生蒋晨奕、丁宇航、王雪娇、吴彪等承担了纵横梁式桥面系及铁路简支钢桁梁主桁架的算例与部分图表绘制工作。
本书的编写与出版得到了中南大学本科精品教材建设项目资助，在此表示衷心的感谢。
限于作者水平，疏漏之处仍然难免，敬请各位同行朋友批评指正，联系邮箱为whguo@csueducn。

第1章绪论1

1.1钢桥的主要特点与适用范围1

1.2钢桥的主要类型1

1.3钢桥的发展4

1.3.1钢桥发展概况4

1.3.2不同类型钢桥的最大跨径进展12

1.3.3钢桥发展趋势15

思考题16

第2章钢桥设计基本方法17

2.1设计原则17

2.2桥梁钢材19

2.2.1钢材类型19

2.2.2钢材选用23

2.3桥梁作用24

2.3.1公路桥梁作用24

2.3.2铁路桥梁作用31

2.4极限状态设计法35

2.4.1极限状态与设计状况35

2.4.2作用的代表值36

2.4.3公路桥梁作用组合效应37

2.4.4铁路桥梁作用组合效应39

2.4.5公路钢桥主要检算内容42

2.4.6铁路钢桥主要检算内容47

2.5容许应力法58

2.5.1荷载组合58

2.5.2钢材的容许应力提高系数59

2.5.3铁路钢桥主要检算内容59

思考题64

第3章钢板梁桥65

3.1钢板梁桥组成与分类65

3.1.1钢板梁桥的组成65

3.1.2钢板梁桥的分类66

3.2钢板梁桥总体布置68

3.2.1立面布置68

3.2.2横断面布置69

3.2.3平面布置70

3.3主梁设计72

3.3.1设计总论72

3.3.2主梁截面设计72

3.3.3主梁加劲肋设置74

3.3.4主梁的截面变化78

3.3.5主梁的拼接78

3.4联结系的构造与计算82

3.4.1横向联结系的作用与构造82

3.4.2横向联结系的设计计算83

3.4.3纵向联结系的作用与构造85

3.4.4纵向联结系的计算88

思考题88

第4章钢桁梁桥89

4.1钢桁梁桥组成及分类89

4.1.1钢桁梁桥组成89

4.1.2钢桁梁桥分类91

4.2钢桁梁杆件内力分析基本原理94

4.2.1空间刚接结构分析方法94

4.2.2平面铰接结构简化分析方法94

4.2.3活载发展因素的考虑96

4.3主桁架97

4.3.1主桁架几何图式97

4.3.2主桁架的主要尺寸99

4.3.3主桁架杆件内力计算100

4.3.4主桁杆件截面设计109

4.4桥面系115

4.4.1纵横梁式桥面系构造115

4.4.2纵横梁式桥面系的内力计算120

4.4.3正交异性板式整体桥面系构造129

4.4.4正交异性板式整体桥面系的内力计算130

4.5联结系131

4.5.1纵向联结系131

4.5.2横向联结系134

4.5.3制动联结系135

4.6钢桁梁节点135

4.6.1节点设计基本要求135

4.6.2节点构造136

4.6.3节点计算144

4.7钢桁梁的刚度与预拱度149

4.7.1竖向刚度149

4.7.2预拱度149

4.7.3横向刚度152

4.8铁路简支钢桁梁主桁架计算示例152

4.8.1设计资料152

4.8.2主桁杆件内力计算153

4.8.3主桁杆件截面设计159

4.8.4钢桁梁节点168

思考题173

第5章钢箱梁桥175

5.1概述175

5.1.1基本组成及受力特性175

5.1.2结构特点177

5.2钢箱梁桥总体布置178

5.2.1立面布置178

5.2.2横断面布置180

5.3钢箱梁桥结构构造182

5.3.1钢桥面构造182

5.3.2主梁构造188

5.3.3桥面系构造192

5.3.4支座构造193

5.4钢箱梁桥结构分析193

5.4.1精细化有限元分析193

5.4.2叠加分析法194

5.5钢箱梁桥设计检算207

5.5.1钢箱主梁验算207

5.5.2正交异性钢桥面验算208

5.5.3横隔板验算209

思考题210

第6章组合梁桥212

6.1组合梁桥的特点与类型212

6.1.1组合梁的特点212

6.1.2组合梁的类型213

6.2组合梁桥的基本构造216

6.2.1剪力连接件的构造216

6.2.2混凝土桥面板的构造217

6.2.3组合连续梁负弯矩区的构造219

6.3组合梁桥整体计算方法221

6.3.1组合梁的有效翼缘宽度221

6.3.2组合梁截面的弹性分析222

6.3.3组合梁温度效应226

6.3.4组合梁的收缩、徐变效应227

6.4抗剪连接件计算方法230

6.4.1剪力连接件承载力230

6.4.2剪力连接件布置231

6.4.3混凝土桥面板纵向抗剪计算233

6.5波形钢腹板组合梁计算方法235

6.5.1抗弯性能235

6.5.2抗剪性能235

6.5.3抗扭性能236

6.6组合梁设计实例236

6.6.1工程概况236

6.6.2结构设计237

6.6.3施工工序239

思考题239

第7章大跨度钢桥240

7.1钢拱桥240

7.1.1组成与特点240

7.1.2结构体系241

7.1.3总体设计242

7.1.4主要构造246

7.1.5实桥示例——南京大胜关长江大桥250

7.2钢斜拉桥254

7.2.1组成与特点254

7.2.2受力特征255

7.2.3总体设计256

7.2.4主要构造261

7.2.5实桥示例——沪通公铁两用长江大桥266

7.3钢悬索桥270

7.3.1组成与特点270

7.3.2结构类型271

7.3.3总体设计273

7.3.4主要构造275

7.3.5实桥示例——五峰山长江大桥283

思考题292

第8章钢桥的建造与维养293

8.1零件的制造与组装293

8.1.1零件制造293

8.1.2组装296

8.1.3焊接与焊接检验298

8.1.4杆件矫正300

8.1.5试拼装300

8.1.6验收、包装、存放与运输302

8.2节段组装304

8.3工地架设安装305

8.3.1支承架设法305

8.3.2悬臂拼装法308

8.3.3顶推施工法与拖拉施工法308

8.3.4大型构件整体安装法309

8.4防腐涂装310

8.4.1涂装分类311

8.4.2防腐涂装体系311

8.4.3涂装工艺要求312

8.4.4维修涂装和重新涂装314

思考题316

参考文献317

郭文华，中南大学土木工程学院教授，工学博士，博士生导师。香港理工大学访问学者，教育部优秀青年教师资助计划获得者，入选湖南省首批新世纪121人才工程。近20年主要从事钢桥、钢结构设计原理等本科教学工作，主要研究方向为铁路桥梁列车耦合振动与行车安全、桥梁抗风与抗震、大跨桥梁承载力评估等。获国家科技进步奖2项、省部级科技进步奖3项、茅以升科研专项奖1项。完成国家级科研项目10多项、省部级科研项目20多项。在国内外学术期刊上发表论文90多篇，其中有60多篇论文被SCI或EI收录。  周智辉，男，博士，副教授，1976年1月出生。1997年7月毕业于武汉工业大学采矿工程专业，获学士学位。2007年6月毕业于中南大学桥梁与隧道工程专业（硕博连读），获博士学位。以第一作者出版教材3本，发表学术论文30余篇。研究成果曾获得省级科技进步奖4项。  文颖，中南大学副教授，硕士生导师，重载铁路工程结构教育部重点实验室副主任，中国力学学会高级会员。主要从事大跨度桥梁结构稳定及车致振动研究。主持国家自然科学基金2项，湖南省自然科学基金、中国博士后科学基金等省部级项目4项，参与国家自然科学基金高铁联合基金重点项目以及铁道部重点/重大项目研究。发表论文40余篇，出版著作7部。获湖南省科技进步一等奖1项。现任EI检索期刊《铁道科学与工程学报》青年编委以及《International Journal of Structural Stability and Dynamics》、《Steel and Composite Structures, An International Journal》、《工程力学》、《固体力学学报》、《计算力学学报》等国内外期刊审稿人。  宋旭明，男，副教授，硕士研究生导师，1974年5月出生于湖南省醴陵市，于1997年获长沙铁道学院工业与民用建筑学士学位；2002年、2009年分别获得中南大学桥梁与隧道工程硕士、博士学位；2014年至2015年在Kansas State University访学。自2002年7月开始在中南大学土木工程学院桥梁工程系从事教学及科研工作，主要的研究方向为桥梁结构分析与设计理论、高速铁路安全评估等，在国内外期刊发表论文30余篇。 

 （1）系统介绍了钢桥的基本设计方法。考虑铁路行业容许应力法和极限状态法并存，本教材分别阐述了两种设计方法的异同及各自特点，突出以稳定、刚度、疲劳控制为主的钢桥设计理念。
（2）紧密反映了钢桥设计理论与设计方法的新发展。全书按新颁布的相关标准《铁路桥涵设计规范（极限状态法）》（Q/CR 9300—2018）、《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB 10091—2017）和《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64—2015）等进行编写，以适应课程教学和工程应用的需要。
（3）适当结合了当前钢桥设计中的部分科研成果。例如：高速铁路钢桥动力设计方法、钢桁梁桥整体节点构造与计算、正交异性桥式整体桥面构造与计算等。