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1、波形钢腹板连续刚构桥设计参数统计与选取(1.湖州交通规划设计院浙江湖州313013;2.湖州交通规划设计院浙江湖州313013;3.两南交通大学土木工程学院四川成都610031;4.广东水利电力职业技术学院广东广州510925)【摘要】通过对己建波形钢腹板梁桥设计参数的统计与整理,研宄桥梁高跨比、梁高与波折高度之比、钢腹板厚度与波高之比、钢腹板波高与直板段比值四个参数随最大跨径的变化规律,为拟建桥梁设计提供参考。【关键词】波纹钢腹板梁桥设计参数鉴于波形钢腹板桥在国内设计与建造数量较少且未形成桥梁初步设计的整套体系,木文通过对国内外已
2、建波形钢腹板设计参数的统计与整理,将某拟建波纹钢腹板连续刚够桥与整理数据进行对比,从而对拟建桥梁提供参考。1参数选取桥梁的高跨比、梁高与波折高度之比、钢腹板厚度与波高之比、钢腹板波高与直板段比值等参数对于波形钢腹板桥梁的受力性能有影响较大。2拟建桥梁参数桥梁跨度组成为100+190+100,连续刚构桥。中间墩顶梁高度11.2m,最大跨中梁高3.3m,采用的钢腹板厚度最大为25mm,最小为12mm,波高为0.22m,钢腹板直板段长度为0.43m。木桥设计主跨190m,为统计资料中连续刚构桥中跨度最大,故有必要对其墩上梁高、跨中梁高、钢
3、腹板厚度、波高等参数的取值进行深入分析。现统计了国内外己建成的波纹钢腹板连续梁桥及连续刚构桥的主要设计参数,并将其绘制成表格,如表1、表2所示。其中,表1为波形钢腹板组合箱梁桥立面布置实例;表2为波形钢腹板连续刚构桥形状与板厚实例。以下假定hwmax、hwmin分别指墩顶梁高和跨中梁高,波形钢腹板的尺寸参数见图1。3参数比较及分析3.1高跨比与最大跨度的关系将表1中墩顶高跨比与最大跨径之间的关系拟合成公式1,中墩上高跨比分布在0.04〜0.08范围内,几乎均匀分布于0.06的两侧:式中,x为最大跨径,y为墩顶高跨比。本桥拟采用的参数
4、为:最大跨径为190m,由式1计算可得,中墩顶梁高为9.92m,高跨比为0.0522。本桥拟选用的墩顶梁高为11.2m,高跨比为0.0589,偏于安全。将表1跨中高跨比与最大跨径之间的关系拟合成公式2,数据的相关性较好,拟合所得结果如式2所示:式中,x为最大跨径,y为跨中高跨比。本桥拟采用的参数为:最大跨径为190m,由式2计算可得,跨中梁高为2.64m,高跨比为0.0139。本桥拟选用的跨中梁高为3.3m,高跨比为0.0174,偏于安全。3.2梁高与波折高度之比与最大跨径的关系将表1、表2的中墩hwmax/dw与最人蹲径的关系拟合
5、成公式3,数据呈现较明显的线性关系,拟合所得结果如式3所示:式中,x为最大跨径,y为hwmax/dw。本桥拟采用的参数为:最大跨径为190m,由式3计算可得,hwmax/dw为45.5。本桥拟选用的波高为0.22m,hwmax/dw为从表1、表2看出,跨中hwmin/dw与最大跨径的数据相关性不明显,比较分散,但基本处于10〜20的范围内。本桥拟采用的参数为:跨中梁高为3.3m,波高为0.22米,其比值为15,未偏离统计所得的常规范围。3.3钢腹板厚度与波高之比与最大跨径的关系从表1、表2看出,twmax/dw与最大跨径的数据相关性
6、不明显,比较分散,但除个别数据偏离常规范围以外,大部分基本处于0.06〜0.15之间,且twmax/dw随着最大跨径的增大有增加的趋势。注:①表中参数符号意义见图1;②twmax指墩顶一侧波形钢腹板的钢板厚度;twmin指跨中截面处波形钢腹板的钢板厚度。本桥拟采用的参数为:钢腹板最大厚度为25mm,波高为0.22m,其比值为0.11。符合表中数据的趋势。twmin/dw与最大跨径的数据相关性也不明显,但除个别数据偏离常规范围以外,大部分基本处于0.04〜0.06范围内。本桥拟采用的参数为:本桥最小钢腹板厚度12mm,波高0.22m,
7、其比值为0.055,处于统计所得的常规范围之内。3.4钢腹板波高与直板段长度的比值与最大跨径的关系从表1、表2看dw/aw与最大跨径的关系,除个别数据以外,大部分数据基本处于0.5〜0.6的范围之内。在0.5-0.55的范围内,分布密集。本桥拟采用的参数为:波高0.22m,直板段长0.43m,比值为0.51,该值符合表中数据分布规律。3.5波形钢腹板主要技术参数分析汇总将前面的参数进行整理,列于表3中。4结论由以上分析可知:(1)墩顶及跨中位置处的高跨比都稍高于拟合公式高跨比的汁算值,拟定尺T比值在正常范围内。(2)墩顶位置处的梁
8、高与波折高度的比值hwmax/dw稍显偏高(偏安全),可以适当调整;跨中位置处的梁高与波折高度的比值hwmin/dw符合统计得出的常规范围。(3)墩顶以及跨中钢腹板厚度与波高之比与最大跨径的关系twmax/dw、twmin/dw均符合