波形钢腹板组合箱梁桥应用综述.doc

《波形钢腹板组合箱梁桥应用综述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、波形钢腹板组合箱梁桥应用综述摘要:本文介绍了波形钢腹板的发展及结构优点，并总结了国内外对波形钢腹板组合箱梁的受力特点的研究成果。关键词:波形钢腹板；优点；受力特点Abstract:Thispaperintroducesthedevelopmentandstructuraladvantagesofcorrugatedsteelweb,andsummarizestheresearchresuItsonthemechanicalcharacteristiesofthecompositeboxgirderwithcorrugatedsteelwebsathomeandabroad.Key

2、words:corrugatedsteelweb;advantages;stresscharacteristics中图分类号：U448.21+2文献标识码：A文章编号：1引言混凝土箱型粱抗弯和抗扭刚度大，因此在中、大跨径桥梁中广泛应用,然而采用传统混凝土腹板的箱梁，其结构恒载对控制截面产生的内力一般占到了总内力的80%以上，并口随跨径增大、桥面加宽，则该比例越高。另外由于预应力混凝土箱梁需耍在腹板内布筋等原因，必须增加腹板的厚度，从而腹板面积高达其总截血积的25%〜30%[1]。因此，必须采取有效措施或采用新型结构來减少腹板厚度，从而减轻箱梁自重、降低箱梁纵向预加力值，进而减少预

3、应力筋用量。为了有效地实现结构轻型化，波形钢腹板箱梁桥这种新型桥梁就这样应运而生了。波形钢腹板最初应用于建筑是在20世纪60年代后期，当时瑞典就U经开始用波形钢腹板梁作房屋的承重梁了，但直到20年后，波形钢腹板箱梁才被用于桥梁工程。1975年法国工程师首先提出了用平钢腹板代替混凝土腹板，采用体外索施加纵向预应力作用，从而大大减轻口重。但由于采用的是平钢腹板，需要在腹板内部焊接强大的纵向加劲肋，同时由于混凝土收缩徐变引起的变形协调问题会造成顶、底板的有效预应力显著减小，而钢腹板应力增加［2］。为有效解决预应力向钢腹板的转移，1986年,法国工程师采用波形钢腹板取代平钢腹板，建成了世

4、界上第一座波形钢腹板PC组合箱梁桥Cognac高架桥。随后日本、德国、美国、韩国等均有修建。各国也针对这种桥型展开了大量研究，其中日本不仅该种桥梁数量居多，而且在桥梁结构体系也进行了各种扩展，由简支发展到连续，并对悬索桥的加劲梁采用波形钢腹板进行了深入的研究［3］。因此，波形钢腹板箱梁桥具有十分广阔的应用前空O2波形钢腹板箱梁桥结构优点(1)自重降低，抗震性能好。腹板采用较轻的波形钢板，其桥梁口重大为减轻，地震激励作用效果显著降低，抗震性能获得一定的提高。(2)节约建筑材料，改善经济指标。采用波形钢腹板代替厚重的混凝土腹板，大幅度减轻了上部结构的自重，增大了桥梁的跨径并使下部结构

5、的工程量获得减少，从而降低了工程总造价。(1)改善结构性能，提高预应力效率。波形钢腹板的纵向刚度较小,几乎不抵抗轴向力，因而在导入预应力时不受抵抗，纵向预应力束可以集中加载于上、下翼缘板，从而有效地提高预应力效率。(2)各种材料各尽所能，充分发挥其效率。混凝土用来抗弯，而波形钢腹板用来抗剪，儿乎所有的弯矩与剪力分别由上、下混凝土翼缘板和波形钢腹板承担，而且其腹板内的应力分布近似为均布图形，而非传统意义上的三角形，有利于材料发挥作用。(3)增加了截面回转半径，提高了结构效率。波形钢腹板箱梁桥中的混凝土均集屮在上下翼缘处，回转半径几乎增加到最大值，大大提高了截面的结构效率。(4)减少

6、现场作业，加快施工进程。其在施工过程中，可以减少大量的模板、支架和混凝土浇注工程，免除在混凝土腹板内预埋管道的烦杂工艺，而且波形钢腹板可以工厂化生产，现场拼装施工，从而加快了施工进程。(5)减少了节段数量，缩短了工期。由于梁体自重的减轻，悬臂施工时，可减少节段数量。(6)体外力筋可以替换，便于桥梁的维修和补强。波形钢腹板箱梁桥采用体外预应力，因而即使在长期运营后，体外预应力索出现磨损或断裂时，也可以在夜间停止车辆通行后对其进行更换。(7)避免了腹板开裂问题，耐久性能好。传统的预应力混凝土箱梁桥受外力荷载以及混凝土收缩、徐变的影响，常常在腹板出现裂缝，造成了混凝土截面削弱、钢筋腐蚀

7、乃至于要进行维修补强等一系列问题，而波形钢腹板箱梁桥则不会出现上述问题，耐久性能较好。(1)造型美观。波形钢腹板具有优良的外观，可使桥梁获得较强的美感，是山区、风景区较好的桥型选择。3波纹钢腹板箱梁桥受力特点研究现状3.1弯曲性能Elgaaly和Hamilton等人［4］于1993年就钢翼缘的波形钢腹板梁做过抗弯试验，得到钢腹板皋本上不抵抗弯矩的结论，同时利用有限元模型验证了试验结论，因此在计算波形钢腹板弹性范围内的承载力时，可忽略腹板的作用。陈建兵等［5］对波形钢腹板组合箱梁模