单箱多室波形钢腹板组合箱梁内衬混凝土布置方式研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com单箱多室波形钢腹板组合箱梁内衬混凝土布置方式研究邓文琴，张建东，刘朵，胡隽77单箱多室波形钢腹板组合箱梁内衬混凝土布置方式研究邓文琴。张建东。刘朵。，胡隽(1．华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074；2．东南大学土木工程学院，江苏南京210096；3．江苏省交通科学研究院股份有限公司，江苏南京211112)摘要：为优化波形钢腹板内衬混凝土组合结构受力，以南昌朝阳大桥通航孔桥——单箱多室波形钢腹板单索面多塔斜拉桥为工程背景，通过理论计算和有限元分析研究了单箱多室波形钢腹板组合箱梁内衬混凝

2、土布置形式对结构抗剪性能的影响。结果表明：有无设置内衬混凝土对单箱多室波形钢腹板组合箱梁腹板剪应力水平较高的波形钢腹板影响较大，对腹板剪应力水平较低的波形钢腹板影响较小；内衬混凝土单侧设置和双侧设置波形钢腹板剪应力的影响相差不大；内衬混凝土双侧设置及仅有内衬混凝土无波形钢腹板设置对混凝土剪应力的影响相差较小；对单箱多室波形钢腹板组合箱梁高剪应力水平腹板内衬混凝土可以考虑双侧布置或仅设置混凝土腹板，不设置波形钢腹板；而剪应力水平较低的腹板则考虑设置单侧内衬混凝土。关键词：斜拉桥；波形钢腹板；组合箱梁；内衬混凝土；布置方式；剪应力中图分类

3、号：U488．216；U443．35文献标志码：A文章编号：1671—7767(2016)02—0077—051引言腹板组合箱梁桥仅在箱室内侧设置内衬混凝土，而自世界上第一座波形钢腹板组合箱梁桥——法针对单箱多室波形钢腹板组合箱梁内衬混凝土的研国干邑桥(Cognac)建成以来，因其合理的受力性究非常少L1]。表1列出了国内几座单箱多室波能、优良的经济效益、快速方便的施工以及美观的外形钢腹板组合箱梁桥内衬混凝土的设置方式及构造形，在2O世纪8O年代出现后很快便得到了广泛的尺寸。应用和推广[1～。我国波形钢腹板组合梁桥的应用由表1可知，国

4、内已建和在建的单箱多室波形起步较晚，但近年来发展迅速，目前已建和在建的桥钢腹板组合箱梁桥内衬混凝土的设置主要有2种形梁达60余座l4]。式，一种为内、外腹板均浇筑双侧混凝土结构，另一近年来，随着工程经验的不断累积和设计技术种为满足外形美观要求，其边腹板仅在内侧浇筑混的逐步创新，波形钢腹板组合梁桥已开始向大跨、复凝土，而中腹板双侧均浇筑混凝土。本文以南昌市杂桥型发展。为适应宽桥面的交通需求，波形钢腹朝阳大桥为工程背景，研究内衬混凝土的设置方式板组合梁桥往往采用单箱多室截面形式。然而，对对单箱多室波形钢腹板组合箱梁桥受力性能的影响。于大跨

5、波形钢腹板组合箱梁桥，其中支点附近弯矩和剪力均较大，约束条件及受力情况较为复杂。因2工程概况此，对于跨径较大或箱梁根部截面较高的波形钢腹南昌市朝阳大桥位于南昌大桥与生米大桥之板组合箱梁桥，中支点根部附近一般采用内侧浇筑间，距上游生米大桥约3．5km，距下游南昌大桥约混凝土的组合腹板结构，可避免根部混凝土与波形2．5km。该桥通航孑L道主桥为单箱多室波形钢腹钢腹板连接部位因刚度突变导致的应力集中，提高板单索面多塔斜拉桥(见图1)，跨径布置为(79-F了波形钢腹板的抗屈曲性能，同时可有效地将腹板5×150+79)In，总长908m。主梁采

6、用单箱五室波作用力传递至下部结构[8叫。。。目前，对于波形钢腹形钢腹板箱形截面，等高双层布置，梁高4．7m，上板内衬混凝土组合结构的设计尚没有明确规定，且层顶板宽36．8m，布置双向8车道；下层为非机动已有波形钢腹板组合箱梁桥内衬混凝土的研究多局车道和人行道，单侧净宽7m。该桥波形钢腹板采限于单箱单室截面，国内已建、在建单箱单室波形钢用1600型，6道钢腹板采用等厚设计，跨中截面厚收稿日期：2015—07—31基金项目：国家自然科学基金项目(51478107)；江苏省交通科研项目(2O14Y01)作者简介：邓文琴(1991一)，女，博

7、士生。2012年毕业于华东交通大学土木工程专业，工学学：t=(E-mai

8、：deng—bust@163．corn)。学兔兔www.xuetutu.com78世界桥梁2016，44(2)望Q璺波形钢腹板与内衬混凝土组合腹板剪力作用模5Xl5O．79型如图3所示，钢混组合腹板在剪力V作用下产生剪切位移)，。单位：m叫图1朝阳大桥总体布置18mm，支点附近腹板厚22mm。在箱梁根部设置长5．73In的双侧内衬混凝土，其中边腹板内衬混凝土厚65cm，中腹板内衬混凝土厚50cm(见图2)。霍I～～一一1'_～一～～～一～～～～一(a)1／2内衬

9、混凝土段横截面圈3钢混组合腹板剪力作用模型3．1内衬混凝土弹性剪切刚度内衬混凝土弹性剪切刚度G为：G一(1)式中，a、h为内衬混凝土长度和高度；t。为内衬混凝土平均厚度；E。和u。分别为混凝土弹性模量和泊松比。3．2波形