钢箱梁正交异性桥面板构造优化.pdf

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1、70低温建筑技术2014年第11期(总第197期)钢箱梁正交异性桥面板构造优化冯希训，刘旭锴，戴少雄，谢斌(天津市市政工程设计研究院．天津300051)【摘要】钢箱梁采用正交异性桥面板是目前钢桥主梁最常用的构造方式，但在箱梁腹板顶部附近沥青混凝土桥面铺装时常出现开裂等病害。为了避免该病害的发生，在满足施焊空间的前提下，提出在邻近腹板的U肋与腹板间加一字形(或球头钢板)短肋和在腹板上方顶板局部加厚的两种构造方案，并采用数值模拟方法对方案进行分析。结果表明，上述方案均能有效减小腹板顶部与其邻近区域的刚度突变，提高腹板附近桥面板的刚度，进而减小腹板附近桥面板

2、的横向应力和转角，可在一定程度上避免腹板顶部铺装层开裂。【关键词】钢桥；正交异性桥面板；铺装开裂；局部加强；施焊空间【中图分类号】TU391【文献标识码lB【文章编号】1001—6864(2014)11—0070—03随着国内采用正交异性桥面板的钢箱梁桥不断建设，沥青混凝土桥面铺装出现不同程度裂缝的情况时有发生，尤其是在主梁腹板顶部附近区域。大量实例表明，铺装开裂源于桥面板的变形过大。因此，如何采取简便的构造措施减小桥面板车轮荷载作用下的幽1钢箱梁截面的构造尺寸变形是解决上述问题的关键，相关研究具有实际意义。1问题提出方案2：邻腹板处U肋与腹板间净距3

3、00ram，U由于桥面铺装的裂缝主要发生在箱梁腹板的顶肋与腹板问加一字短肋(可在腹板焊接完成后再采用部附近，为减小该区域的变形，以往通常考虑将邻近单面焊焊接一字短肋)。腹板的u肋与腹板间距缩小，以提高该区域板面板刚方案3：邻腹板处U肋与腹板问净距300ram，腹板度。在文献1中，假定腹板和u肋问的桥面板为在腹上方顶板局部加厚到25ram。板顶固结的平板模型。要求板端弯沉不大于0．4mm，进而导出了腹板和邻腹板U肋问的净距应小于l8倍顶板厚度及不超过150ram。但随着腹板和邻腹板U肋间净距的减小，腹板与桥面板连接处的施焊空间也在减小。实际制作时，由于施

4、焊条件差、焊接质量无法保证，有的工厂甚至采用了先将腹板位置的面板断开后再施焊的制作方式，结果反而在一定程度上损害了腹板顶部区域桥面板的强度和抗疲劳性能。可见，在不断开腹板位置桥面板的前提下，既满足施焊空间要求又增强腹板顶部的桥面板的刚度存在一定的矛盾。本文将采用数值模(b)拟方法分析桥面板的受力性能，提出优化的构造方案以解决上述问题。2构造方案与分析模型本例以截取的一段正交异性桥面板钢箱梁为研究对象，该钢箱梁桥面板厚为20ram，U肋厚lOmm、高280mm、开口宽300mm、间距600mm。如图1所示。(c)杰凛32．1桥面板构造方案图2桥面板的构造

5、方案分析选取了三个桥面板构造，如图2所示。其中：方案1：为满足施焊空间要求，取邻腹板处u肋与2．2数值分析模型腹板间净距300mm。数值分析时，桥面上作用的结构重力为桥面板自72低温建筑技术2014年第11期(总第197期)西安地铁物资中心结构优化设计探讨任改平(中铁第一勘察设计院集团有限公司．西安710043)【摘要】工程位于地震高烈度区(8度，0．20g)，建筑高度达92．460m，建筑功能复杂，立面造型丰富，结构柱网大，对结构的主要抗侧力构件剪力墙的数量、位置以及框架柱的截面尺寸均有着严格限制和要求。同时结构布置中存在多个楼层建筑平面上开洞尺寸超

6、过边长的50％及结构位移比超过了1．2两处超限问题，属普通不规则结构。且工程中有多次3层以上的跨层柱及层层带悬挑等诸多结构难点。设计过程中经过对结构布置的多次精心比选优化，采取了多种利于结构抗震的改进措施，如调整剪力墙位置，使结构质心刚心尽量重合，减小扭转；设置型钢混凝土柱，减小了框架柱的截面，避免了出现短柱，增加了结构延性。合理选用基础形式，使得上部荷载安全有效地传至地基。通过一系列改善，实现了建筑物的经济合理、安全可靠，并做到建筑与结构的理想结合。【关键词】高层建筑；框架．剪力墙；不规则结构；型钢混凝土柱；CFG桩复合地基【中图分类号】TU973．

7、16【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)11—0072—031工程概况同时，建筑专业对柱尺寸要求严格，柱截面尺寸西安地铁物资中心位于西安市地铁一号线灞河过大将导致停车数量不满足要求，故结构专业须通过停车场内，属西安市灞桥区，建筑高度92．460m，地上各项措施满足大柱网大荷载而柱截面受限带来的轴23层，地下3层。地下主要功能为车库及设备用房，压比要求。地上主要功能为办公及餐厅。建筑物所在地区抗震其次，建筑竖向布置有3个部位设置了3层通高设防烈度8度(0．20g)，地震分组：第一组，场地土类的跨层柱，对柱的刚度及延性要求更严格。别Ⅱ

8、类。再次，外立面上周边层层带悬挑，悬挑长度2．5～2结构设计难点5．Om不等，结构布置要求更可