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《波纹钢腹板预应力结合梁桥》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第19卷第1期26国外公路1999年2月波纹钢腹板预应力结合梁桥X刘磊钱冬生编译(北方交通大学北京市100044)(西南交通大学)摘要目前世界上已建成七八座波纹钢腹板预应力结合梁桥,设计和施工中的技术问题都已经克服,由传统设计转换到波纹钢腹板桥梁的设计已不是冒险行为。文中介绍了波纹钢腹板的受力特点和优点,概述了法国、日本等国家的波纹钢腹板实桥构造和施工特点。关键词波纹钢腹板结合梁结构受力构造施工将平钢板弯曲加工成波纹状作为梁的腹土连续结合箱梁桥———松木七号桥也正在建板,是一种独特的构思。60年代,瑞典就已设中。开始制造梯形波纹腹板梁,它们主要应用于中小
2、型钢屋顶;70年代,日本曾将波纹腹板1结构受力特点的钢梁用作吊车梁;进入80年代,由于波纹钢板加工技术的进步,以及体外预应力技术研究结果表明:波纹钢腹板预应力结合在土木工程结构(尤其是桥梁)领域里的应梁桥的结构特点与传统的正交异性板做腹板用,一种新的组合结构———波纹钢腹板预应的结合梁桥相类似,但在以下两个方面不同。力结合梁桥便出现了。早在1975年,法国1.1扭转CB公司设计了一种由薄波纹钢板作腹板的由于波纹钢腹板的纵向刚度非常小(轴结构。这种腹板既能提高传统混凝土箱梁的向有效弹性模量是原弹性模量的几百分之性能又能减小横截面自重和造价。波纹腹板一),波
3、纹钢腹板预应力结合梁桥的扭转与传能抵抗剪力而不承受预应力引起的轴向压应统的箱梁(混凝土或结合梁)有很大不同。力,且其尺寸是由结构的稳定性而不是由强作用在箱梁上的外扭矩,会在顶、底板中度来决定的,因而使用波纹腹板具有吸引力。产生方向相反的水平横向力。这样就使顶、80年代中期,法国CB公司经过大量理底板内产生弯矩,腹板中产生附加扭转剪应论分析及模型试验,首先在世界上将波纹腹力。因此,为控制截面的扭转变形,要适当地板应用于实桥上。这些桥为Cognac桥、布置横隔板,借此来降低波纹钢腹板的剪应Maupre桥与Asterix桥。此外,还修建了另力与翼板的翘曲应力。
4、外两座波纹钢腹板桥,一座是挪威的Tronko波纹腹板的扭转研究有以下两个假设:桥,另一座是委内瑞拉的Caracas桥。日本①波纹腹板的横向挠曲刚度与混凝土PS株式会社也于1993年3月修建了本国首翼缘相比可以忽略,因而,翼缘与腹板之间的座波纹钢腹板预应力混凝土简支结合箱梁桥连接可假设为铰接。———新开桥,另一座波纹钢腹板预应力混凝②由于缺乏基本的纵向刚度,腹板只承X收稿日期:1998-07-241期波纹钢腹板预应力结合梁桥27受剪力,不传递轴力。一种不可逆转的塑性变形。1.2剪应力下的屈曲采用波纹钢腹板时,总体压屈与局部压波纹腹板的最大优点是它具有很好的
5、抗屈的合成影响不是很大,很多情况下可用局剪屈曲能力,通过加大波纹的波高既方便又部压屈式与总体压屈式近似计算。经济地提高了波纹板(对高腹板尚需进一步研究)的抗屈曲安全系数。2波纹钢腹板的优点经过计算分析和试验验证得知,波纹钢腹板的剪切屈曲模式有3种:波纹钢腹板已经被用于预应力混凝土结①局部屈曲模式。相当于均匀剪应力合梁和传统的钢下缘结合梁,因而它的优点作用下的钢板条简支在两弯折点时的屈曲。应与混凝土腹板和传统的带加劲肋的平钢腹其屈曲模式是可逆转的。板相比较来评价。局部剪切压屈强度为:2.1与混凝土腹板相比22波纹钢腹板具有以下优点:Eπtτcr=2k结合(
6、1)12(1-ν)b①自重降低。因此当桥梁修建在软土式中:E为钢板弹性模量;ν为泊桑比;t为板地基或地震区时,可以加大跨度、节省桥墩;厚;k是由板长宽比决定的系数。对长板铰接②材料处于恰当的位置,即混凝土抗弯边k=5.34,对固定边k=8.98。而钢材抗剪;②总体屈曲模式。类似于正交异性板③内力臂增加到最大值,接近顶底板重的总体屈曲。当腹板的高、长与波纹的高相心间的距离;比很大时,可能会发生横穿一个或几个波纹④避免了在灌注高腹板混凝土时常遇的屈曲,即总体屈曲。到的困难;总体剪切压屈强度为:⑤简化了施工设备。例如在节段施工1/43/4DxDy(2)中,新近
7、浇注的上下混凝土板的重量可由已Ncr=36β2b经安装的腹板杆件来承担;23式中:Iy=2btd/2+22司d经t/12;Dx=⑥加快了施工速度。例如在节段施工3EIqEty中,现场浇注混凝土箱梁的时间是波纹钢腹·;Dy=;s为波纹曲线长;其他各s12q板箱梁时间的3倍。物理量见图1。2.2与平的钢腹板相比波纹钢腹板具有以下优点:①腹板厚度大大减小;②免除了腹板全部的加劲肋;③减少了中间隔板的个数。由于腹板图1波纹钢板横截面示意图刚性提高了,横向荷载(如风压引起的)被直对于简支边界条件:β=1,对于嵌支:β接传送给顶翼缘;=1.9,嵌支适用于翼缘和腹板焊
8、接的情况。④对由几何缺陷引起的早屈曲的敏感③合成屈曲模式:为剪应力作用下局部度有
