一种带折腹板槽形钢梁的组合箱梁桥

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1、2014年1月第1期城市道桥与防洪桥梁结构49一种带折腹板槽形钢梁的组合箱梁桥苏庆田，李晨翔(同济大学桥梁工程系，上海市20~92)摘要：带折腹板槽形钢梁的组合箱梁桥是一种在传统折腹式Pc组合箱梁结构基础上改进的一种新型的钢一混凝土组合结构。为了证实这种新型组合结构的可行性，分析了其与传统折腹式Pc组合箱梁以及普通组合箱梁的优劣。另外，结合一具体工程设计了新型组合箱梁桥，采用通用应用有限元软件ANSYS建立了其板壳一实体模型，考虑组合梁的具体施工过程，计算不同工况下主梁受力，进一步研究带折腹板槽形钢梁的组合箱梁桥结构的力学特点。研究结果验证了该组合梁桥在结构受力上的可行性，为此种结构的应

2、用与推广提供了理论依据。关键词：折形钢腹板；组合梁桥；连续梁；有限元分析；力学特性中图分类号：U448．21+6文献标识码：A文章编号：1009—7716(2014)01"0049—05钢腹板与底板混凝土连接比较复杂。0引言基于折腹式PC组合箱梁桥相对于常规的PC20世纪8O年代出现了一种新型的桥梁形箱梁桥通过折形钢腹板能够大大减小结构的自式——预应力折腹式混凝土(PC)箱梁桥。这种结重，同时又具有能够使得混凝土和钢腹板的受力构形式是为了克服传统的预应力混凝土箱梁桥随更加明确的优点，考虑了折腹式PC组合箱梁桥的着跨径增大自重迅速增加的缺点，把混凝土腹板底板混凝土施工工序烦杂特点，以及钢腹

3、板与底用折形钢腹板代替，从而有效地减轻结构的重量，板混凝土的连接比较复杂的缺点，这里提出了一提高预应力效应，增大结构抗剪能力，同时降低建种新型带折腹板槽形钢梁的组合箱梁桥(简称新设费用⋯。尽管折腹式PC组合箱梁桥在桥梁_T程型组合箱梁桥，下文同)，其结构形式见图1。中得到大量应用，但是这种折腹式PC组合箱梁桥这种新型组合箱梁桥由混凝土桥面板和槽形底板混凝土支模、浇筑、拆模等工序烦杂，施工也钢梁组成，其中槽形钢梁的腹板采用了折形钢板，非常不方便，为了防止混凝土受拉开裂需在底板底板和上翼缘为平钢板，槽形钢梁和混凝土桥面混凝土中配置预应力钢束；另外，钢腹板的面外刚板通过连接件相连。为了证实这种

4、新型组合结构度相对较小，在施工现场中钢板的定位比较困难，桥梁的可行性，本文对其结构性能与传统折腹式PC组合箱梁桥和普通钢箱组合梁进行比较，结合收稿日期：2013—10—09一具体工程对其进行设计，考虑了组合梁的具体作者简介：苏庆田(1974一)，男，山东烟台人，副教授，从事桥梁工程教学、研究工作。施_T过程，计算分析了其受力情况。工程对南段防汛墙进行重新设计；北段防汛墙保不良影响，因此施工期间对防汛墙的保护措施是留原有结构，墙顶标高加高至5．0m，以满足防汛不可少的，如采取荷载隔离及对防汛墙下方及后要求，同时工程施工时间对该段防汛墙加强监测方土体进行加固。保护。3结语该粤秀路由于近200

5、m规划红线与西泗塘规划蓝线发生重合。沿西泗塘防汛墙建成于上世纪由于现阶段城市规划中越来越重视景观因素，80年代，为重力式浆砌块石挡墙，墙体有多处破不可避免地在道路设计中越来越多地要考虑河道损。影响的因素。在粤秀路设计中就涉及到两条河道：由于该段粤秀路建成后，可以兼做西泗塘的防走马塘及西泗塘。对于此类道路的设计，首先需全面汛通道功能，因此从长远看，该段粤秀路的建设，地了解项目情况，对于不同的情况要采取不同的对整个西泗塘的防汛工作是有利的。但是由于施措施；尽量在道路建设的同时保障防汛工程的安工期间不可避免地会对原有西泗塘的防汛墙产生全，减少废弃工程；反复比选，得出最合理的方案。2014年1月

6、第1期城市道桥与防洪桥梁结构51由于新型组合箱梁的折形腹板和钢底板在工面可以通过采用更大横截面面积的焊钉，另一方面厂加工完成，在没有浇筑顶板混凝土之前为一开可以通过提高混凝土强度等级，从而增大剪力作口截面形式的钢梁，钢梁的横向抗扭刚度较小，应用在焊钉根部的力臂来减小焊钉的弯曲应力15J。鉴设置适当的支撑减少钢梁的变形。于折形钢腹板与混凝土的连接构造为本结构的关(3)增加钢结构的焊接量和特殊构造处理措施键构造，为保证其受力合理与工作可靠，折形钢腹由于新型组合箱梁的底板采用了钢结构，需板组合箱梁桥中混凝土宜采用高性能混凝土l6l，顶要将其与折形钢腹板相连，与混凝土底板的折腹板混凝土的强度等级

7、不宜低于C50，宜采用C60。式PC组合梁相比增加了该部分的焊接工作量，与折形钢腹板和钢板采用Q345qD。平腹板的钢箱组合梁相比折形腹板的斜腹板段焊根据两跨连续梁的结构特点，在中支座处混凝接稍微复杂，同时焊接量有一定的增加。此外，当土桥面板需施加预应力。预应力布置在桥面板与采用腹板与底板不垂直时需对二者间的连接进行腹板交汇处，对称布置共8处，每根预应力管道布一定的构造处理，以方便加工和保证传力的可靠。置2根19中15．2钢绞线。中