一种计算钢箱梁支承加劲肋的简化方法

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1、第5期（总第175期）No.5(SerialNo.175)2014年10月CHINAMUNICIPALENGINEERINGOct.2014DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2014.05.012一种计算钢箱梁支承加劲肋的简化方法刘书杰（上海市政交通设计研究院有限公司，上海200030）摘要：提出一种计算钢箱梁变截面支承加劲肋整体稳定和局部受压承载力的简化方法。同时结合实例分析，验证其应用的可行性，列出计算公式供设计参考。关键词：支承加劲肋；整体稳定性；局部承压中图分类号：U448.213.1文献标志码：A文章编号：1004-465

2、5(2014)05-0034-02JTJ025—1986《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》第1.5.9条规定：支承加劲肋按压杆设计。压杆面积取加劲肋及其两侧15tw(tw为腹板厚度)范围内的腹板面积。GB50017—2003《钢结构设计规范》第4.3.7条规定：梁的支承加劲肋，应按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计算其在腹板平面外的稳定性。此受压构件的截面应包括加劲肋和加劲肋每侧(tw为腹板厚度，fy为钢材屈服强度)范围内的腹板面积，计算长度图1支承加劲肋截面及高度取腹板高度。上述2本规范对支承加劲肋的计算规定，相当于把支承加劲肋看作两端铰接且压

3、力不变的轴心受压构件。对于跨径不大的钢桥，在支座反力作用下，支承加劲肋可以近似简化为等效压杆，压杆的压应[1]力沿高度的分布近似为三角形分布。为避免材料浪费，支承加劲肋通常设计为梯形而非矩形。对此变截面压杆的稳定性计算，相关规范没有给出明确的计算方法。1支承加劲肋整体稳定性计算要计算支承加劲肋变截面部分A（见图1）的图2支承加劲肋的等效截面及高度整体稳定性，需将其换算为等截面构件（见图2）。支承加劲肋任意截面的宽度b和对加劲肋与加根据截面刚度等效的原则，换算公式推导如下。劲横隔板交线处的惯性矩I见式（1）和式（2）。收稿日期：2014-04-04（1）基金

4、项目:上海市科学技术委员会的资助项目（13HX1189000）。（2）作者简介：刘书杰（1981—），男，工程师，硕士，主要从将式（1）代入式（2），即得式（3）。事桥梁设计工作。34第5期（总第175期）No.5(SerialNo.175)2014年10月CHINAMUNICIPALENGINEERINGOct.2014刘书杰：一种计算钢箱梁支承加劲肋的简化方法2014年第5期DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2014.05.012合为42m+50m+42m，梁高2.6m，桥宽13m，（3）单箱双室，采用Q345qE钢。中支点处支

5、承加劲肋构造示意图见图3，用MIDASCIVIL2012建立了等效惯性矩I当见式（4）。一种计算钢箱梁支承加劲肋的简化方法全桥三维空间模型，分析得知中支点处单个支座反（4）力为5130kN。刘书杰由式（2）及式（4）可推得等效面积A当：（上海市政交通设计研究院有限公司，上海200030）（5）根据欧拉公式，假定压杆临界荷载相等，可将支承加劲肋根部等截面部分B（见图1）进行当量摘要：提出一种计算钢箱梁变截面支承加劲肋整体稳定和局部受压承载力的简化方法。同时结合实例分析，验证长度换算[见式（6）和式（7）]。其应用的可行性，列出计算公式供设计参考。关键词：支承

6、加劲肋；整体稳定性；局部承压（6）中图分类号：U448.213.1文献标志码：A文章编号：1004-4655(2014)05-0034-02（7）JTJ025—1986《公路桥涵钢结构及木结构设由式（6）和式（7）相等，可得式（8）。计规范》第1.5.9条规定：支承加劲肋按压杆设计。图3中支点支承加劲肋构造示意图（8）压杆面积取加劲肋及其两侧15tw(tw为腹板厚度)支承加劲肋的等效高度H当见式（9）。根据参考文献[4]中所提的“当量长度法”，可范围内的腹板面积。GB50017—2003《钢结构设将图3中变截面压杆分成8段，每段压杆近似简化（9）计规范》第

7、4.3.7条规定：梁的支承加劲肋，应按得出支承加劲肋的换算当量H当、I当、A当之后，为等截面压杆，选取第8段截面为基准截面，将每承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计即可按照GB50017—2003《钢结构设计规范》计段转化为基准截面来计算其当量长度Li，具体计算算其在腹板平面外的稳定性。此受压构件的截面应算等截面轴心受压柱的稳定性，见式（10）。结果见表1。包括加劲肋和加劲肋每侧(tw为腹板厚度，表1变截面支承加劲肋当量长度计算表（10）截面当量fy为钢材屈服强度)范围内的腹板面积，计算长度图1支承加劲肋截面及高度截面位置截面惯性截面面积H=hi+

8、1-A=(Ai+1+Ai)I=(Ii+1+Ii)长度式中:N为压杆