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1、广东公路交通2017年第1期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇总第148期GuangdongHighwayCommunications文章编号:1671-7619(2017)01-0020-06波形钢腹板连续梁桥设计和施工相关问题探讨李摇斌(广东省南粤交通投资建设有限公司,广州510101)摘要:大跨度波形钢腹板梁桥是一种新型桥梁结构,因其采用波形钢腹板替代混凝土腹板,相比传统的预应力混凝土连续梁桥,具有轻型、经济等诸多方面的特点。以前山河波形钢腹板连续梁桥为背景,针对设计和施工中的诸如内衬砼、剪力键、横隔板等相关问题进行了分析探讨。关键词:波形钢腹板;剪
2、力键;横隔板;内衬砼;设计和施工中图分类号:U448.215摇摇摇文献标识码:B0摇引言随着交通建设的发展,波形钢腹板连续梁桥以其自重轻、施工方便在工程领域中得到广泛应用。本文以前山河波形钢腹板连续梁桥为背景,结合工程实际,对设计过程中的腹板屈曲稳定、横隔板设置方案、剪力键验算、内衬砼设计进行了分析研究,并对该类型桥梁施工过程中的挂篮设计、波形钢腹板定位、内衬砼施工、角钢剪力键施工等问题进行了探讨,得出了一些结论和建议。图2摇典型截面构造尺寸(单位:mm)1摇工程概况前山河特大桥桥型为波形钢腹板预应力混凝波形钢腹板采用1600型波形钢板,材料为土连续箱梁桥
3、,主桥全长340m,桥跨布置为:90m+Q345C钢,采用模压法成形。波形钢腹板跨中至160m+90m,桥型布置见图1。中墩厚度分别依计算采用12mm、16mm、22mm、25mm。图3摇波形钢腹板大样图(单位:cm)图1摇桥型布置图(单位:cm)##在箱梁0块~3块波形钢腹板内侧布置内衬主梁采用单箱单室截面,中墩支点梁高取砼,厚度从96郾5cm线性变化至26郾5cm。9郾5m,高跨比1/16郾84,边墩支点及跨中梁高4m,波形钢腹板与混凝土顶板采用双PBL剪力键高跨比1/40。桥梁采用悬臂浇筑施工方法。截面连接,与混凝土底板采用角钢剪力键连接。构造尺寸见
4、图2。作者简介:李斌(1983郾09-),男,硕士研究生,工程师,从事高速公路建设管理工作。E鄄mail:124186934@qq郾com·20·2017年第1期摇摇摇摇摇李摇斌:波形钢腹板连续梁桥设计和施工相关问题探讨摇摇摇摇摇总第148期E为钢材的弹性模量;自为钢材的泊松比;h为波形钢腹板高度;wt为波形钢腹板厚度。w经验算,波形钢腹板的局部屈曲临界应力最小值为768MPa,大于钢板的屈服应力,满足波形钢腹板局部屈曲规范要求。2郾2摇整体屈曲按下式计算:图4摇顶板双PBL剪力键ecr,g逸y/0郾36(2)13(EI)4(EI)4yxcr,g=36茁2
5、htww32I=t(啄+1)/(6浊)x32I=t/[12(1-自)]ye式中,cr,g为弹性整体屈曲临界应力;茁为波形钢腹板整体嵌固系数(偏安全按简支取为1郾0);I为单位长度绕波形钢腹板顺桥向中性轴的x惯性矩;啄为波形钢腹板波高与钢板板厚比,啄=图5摇底板角钢剪力键d/t;ww预应力采用体内预应力与体外预应力结合的浊为形状系数,浊=(aw+bw)/(aw+cw);设置方式。全桥中跨设置6道横隔板,边跨设置3Iy为单位长度绕波形钢腹板高度方向的惯性道横隔板,横隔板兼具体外预应力索转向块功能。矩;自为钢材的泊松比。经验算,波形钢腹板的整体屈曲临界应力均小于
6、规范值,满足要求。2郾3摇合成屈曲图6摇箱梁横隔板设置(单位:cm)按下式计算:2摇波形钢腹板的屈曲稳定性验算111=+(3)cre4e4波形钢腹板稳定性验算需进行局部屈曲验(cr,l)(cr,g)算、整体屈曲验算以及合成屈曲验算,分别按以下cr逸y/0郾43方法进行计算。式中,cr为合成屈曲临界应力;e2郾1摇局部屈曲cr,l为弹性局部屈曲临界应力;e按下式计算:cr,g为弹性整体屈曲临界应力,ecr,L逸y/0郾36(1)y为钢材的剪切屈服应力。式中,ecr,L为弹性屈曲强度经验算,波形钢腹板的合成屈曲临界应力均22小于规范值,满足要求。Eætwöcr
7、,L=kç÷;212(1-自)èhwø3摇横隔板的设置方案y为钢材的剪切屈服应力;k为剪切屈曲系由于波形钢腹板梁桥腹板采用波形钢板,其2数,k=4郾0+5郾34/(hw/琢w);抗扭刚度较相同跨径预应力混凝土连续梁桥要琢w为波形钢腹板直线段长度;弱,需设置一定数量的横隔板以增加抗扭刚度和·21·2017年第1期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇广东公路交通摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇总第148期减小箱梁畸变。此外,该类型结构通常采用体内摇摇由分析可知:索和体外索结合的方式布束,横隔板的设置也需(1)设置横隔板对结构抗扭有较大的作用,对满足体外索转向支撑的需要。跨中
8、的影响最大。与跨中设置6道横隔板相比,为保证横隔板设置数量的合理性
