浅谈波形钢腹板pc组合箱梁结构

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1、浅谈波形钢腹板PC组合箱梁结构摘耍：近年来，钢-混凝土组合结构桥梁在日本及欧美国家发展迅速，得到广泛应用，这种结构充分利用了两种不同材料的材料特点。同时,能够实现梁的轻型化，进而减小下部结构的工程量。其中波形钢腹板板组合结构箱梁发展尤其迅速，本文简要介绍波形钢腹板PC组合箱梁构造要点及结构特点，并讨论这种新结构形式的特色及不足。最后，展望该新型结构在国内的应用前景。关键词：波形钢；组合结构箱梁Abstract:Inrecentyears,thesteel-concretecompositestructurebridgeinJapanandEuropea

2、ndtheUnitedStatesdevelopedrapidly,havebeenwidelyapplied,thisarchitecturemakesfulluseoftwokindsofdifferentmaterialcharacteristics・Thetypeofstructurecanachievelight~dutyofgirders,thusrelievestheengineeringquantityofitssubstructure.Thecorrugatedsteelwebplatecompositestructureboxgir

3、derdevelopsespeciallyrapid,thispapergivesabriefintroductionofcorrugatedsteelwebPCcombinedboxbeamstructureandthemainpointsofthestructurecharacteristic,anddiscussesthisnewstructurecharacteristicanddeficiency.Finally,thedevelopmentprospectofsuchbridgesisforecasted.Keywords:corrugat

4、edsteel;combinationofthestructureboxgirder中图分类号：TU398文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)1、引言预应力混凝土箱梁由于其抗弯和抗扭刚度大，因而得到广泛的应用。随着社会和经济的发展，预应力混凝土箱梁跨度越來越大，梁的自重所占荷载的比例也越来越高，施加的预应力大部分用来抵抗梁自重所产生的内力，经济性也越来越低。混凝土梁跨度己经接近极限，减轻混凝土梁的口重因此具有重要意义。箱梁的顶板和底板是根据抗弯要求设计的，可以优化减小截面的可能非常小，腹板由于要布置体内预应力钢束和普通钢筋，设计屮一般

5、截面尺寸都采用最小构造尺寸，可优化的余地也有限，但腹板所占面积一般占整个箱梁截1何1何枳的30%~40%,如果能优化腹板，对减轻结构口重相当可观。随着体外预应力束和新型建筑材料的发展，如果将腹板采用比混凝土轻的材料，将体内预应力换为体外预应力，自然能减轻结构自重。如公路桥有法国1985年建成的Arbois桥、1997年建成的Boulonnais桥，日本2003年建成的Kinokawa桥。我国正在施工的西平铁路后河村特人桥l-80m钢—混凝土组合桁架梁，都是将腹板山混凝土板替换为钢管桁架从而减轻结构自重。但是桁架腹杆对混凝土梁在顺桥向的约束较大，造成结构

6、预应力损失较大。2.发展概况法国工程师最初提出用平面钢板代替混凝土腹板，通过体外预应力对梁施加预应力，由于腹板采用平面钢板，混凝土的弹性模量为钢材弹性模量的17%左右，混凝土顶、底板的收缩受钢板约束，混凝土板中预应力会产生较大损失，同时山于钢板的高应力，在钢腹板上需增加加劲肋或加厚腹板防止腹板发生屈取o1975年，法国的CampenonBernard公司提出采用波形钢板代替平面钢板的设想，将原平面钢板改为由顺桥向可伸缩的波形钢板，由此形成一种新型的、更合理的箱梁结构一波形钢腹板PC组合箱梁。由于儿毫米厚的钢板就能承受数十厘米厚的混凝土腹板所能抵抗的剪力

7、，而重量却大大减轻，这样就减轻了结构自重，增大桥梁的跨越能力。口本引进这项技术后，在1993年建成口本第一座波形钢腹板桥一新开桥,截至2010年日本已建成120余座波形钢腹板桥。我国对这类结构的研究还处于起步阶段，设计理论和设计方法都不成熟，还没有成熟的设计验算方法。将波形钢腹板应用于实桥的工程很少，目前仅有河南光山县的泼河大桥、江苏淮安的长征桥、重庆大堰河桥、宁波甬新河桥。在建和即将建成的桥梁有山东郵城黄河公路大桥，河北紫金大桥等。3.结构特点3.1整体构造波形钢腹板桥梁由混凝土顶、底板、波形钢腹板组成，在顶、底板中穿有体内预应力朿。山于腹板采用波形

8、钢板，腹板中无法布置腹板朿，因此腹板内弯起钢束全部采用体外束代替。为了增加箱梁的整体抗扭性能，