波形钢腹板桥简介ppt课件

1、 波形钢腹板组合箱梁桥 -运用与研讨 、波形钢腹板、波形钢腹板PC箱梁桥的定义与特点箱梁桥的定义与特点 2 、波形钢腹板、波形钢腹板PC箱梁桥在国内外的运用箱梁桥在国内外的运用 3 、波形钢腹板、波形钢腹板PC箱梁桥的力学特性与构造要箱梁桥的力学特性与构造要点点 4 、波形钢腹板、波形钢腹板PC箱梁桥的设计、计算箱梁桥的设计、计算 、波形钢腹板、波形钢腹板PC箱梁桥施工箱梁桥施工 6 、波形钢腹板、波形钢腹板PC箱梁的经济效益箱梁的经济效益1. 波形钢腹板波形钢腹板PC箱梁桥的箱梁桥的 定义与特点定义与特点 顾名思义，波形钢腹板预应力混凝土箱形梁就是用波形钢顾名思义，波形钢腹板预应力混凝土箱形

2、梁就是用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁。其显板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁。其显著特点是用著特点是用10mm左右厚的钢板取代厚左右厚的钢板取代厚3080cm厚的混凝土厚的混凝土腹板。鉴于顶底板预应力束放置空间有限，导致体外索的运用腹板。鉴于顶底板预应力束放置空间有限，导致体外索的运用那么是波形钢腹板预应力混凝土箱梁的第二个特点。那么是波形钢腹板预应力混凝土箱梁的第二个特点。 1 1波形钢腹板在纵向由于折皱效应，其纵向抗拉压刚度小，故设计波形钢腹板在纵向由于折皱效应，其纵向抗拉压刚度小，故设计时可以以为波形钢腹板不接受轴向力：即近似以为抗弯惯矩计算可仅思

3、索混时可以以为波形钢腹板不接受轴向力：即近似以为抗弯惯矩计算可仅思索混凝土顶、底板，而剪力那么完全由钢腹板承当，且剪应力在腹板上作均匀分凝土顶、底板，而剪力那么完全由钢腹板承当，且剪应力在腹板上作均匀分布。波形钢腹板主要作用在于抗剪，故波形钢腹板的厚度与外形取决于抗剪布。波形钢腹板主要作用在于抗剪，故波形钢腹板的厚度与外形取决于抗剪强度与剪切屈曲稳定性的需求。强度与剪切屈曲稳定性的需求。 2 2波形钢腹板预应力砼箱梁的另一技术特点是通常采用体内、体外波形钢腹板预应力砼箱梁的另一技术特点是通常采用体内、体外预应力索并用的方式：即在混凝土顶板、底板中配置纵向预应力筋，用以抵预应力索并用的方式：即在

4、混凝土顶板、底板中配置纵向预应力筋，用以抵抗施工时的荷载及自重。在箱内配置体外预应力束，经过转向块来转向并最抗施工时的荷载及自重。在箱内配置体外预应力束，经过转向块来转向并最终锚固在横隔板上，实现曲线或折线配筋，以体外索来承当外荷载的作用，终锚固在横隔板上，实现曲线或折线配筋，以体外索来承当外荷载的作用，因此有必要时，可以在运用期间封锁交通来改换体外索。因此有必要时，可以在运用期间封锁交通来改换体外索。构造要点构造要点 3波形钢腹板节段之间及与上、下混凝土板的衔接：波形钢腹板的预波形钢腹板节段之间及与上、下混凝土板的衔接：波形钢腹板的预制节段之间普统统过高强螺栓或现场焊接的方式衔接，波形钢板与

5、混凝土顶底制节段之间普统统过高强螺栓或现场焊接的方式衔接，波形钢板与混凝土顶底板的衔接：一是非埋入式衔接，在波形钢板的上下端部焊接钢板，钢板上焊接板的衔接：一是非埋入式衔接，在波形钢板的上下端部焊接钢板，钢板上焊接剪力钉柱型螺栓，使之与混凝土板结合在一同。二是埋入式衔接，在波形剪力钉柱型螺栓，使之与混凝土板结合在一同。二是埋入式衔接，在波形钢板上打孔。穿过钢筋贯穿钢筋，再在钢板的上、下端部焊接纵向钢筋钢板上打孔。穿过钢筋贯穿钢筋，再在钢板的上、下端部焊接纵向钢筋约束钢筋并埋入混凝土的结合方法。约束钢筋并埋入混凝土的结合方法。 (1) 自重降低自重降低, 抗震性能好：其桥梁自重与普通的预应力混凝

6、土箱梁抗震性能好：其桥梁自重与普通的预应力混凝土箱梁桥相比大为减轻桥相比大为减轻, 地震鼓励作用效果显著降低。地震鼓励作用效果显著降低。(2) 节约建筑资料节约建筑资料, 改善经济目的：大幅度减轻了上部构造的自重改善经济目的：大幅度减轻了上部构造的自重, 减减少于混凝土、预应力钢材、钢筋用量，并使下部构造的工程量获得减少少于混凝土、预应力钢材、钢筋用量，并使下部构造的工程量获得减少, 从而降低了工程总造价；从而降低了工程总造价；(3) 改善构造性能改善构造性能, 提高预应力效率：波形钢腹板的纵向刚度较小提高预应力效率：波形钢腹板的纵向刚度较小, 几几乎不抵抗轴向力乎不抵抗轴向力, 因此在不接受

7、预应力因此在不接受预应力, 纵向预应力束可以集中加载于上、纵向预应力束可以集中加载于上、下翼缘板下翼缘板, 从而有效地提高预应力效率；从而有效地提高预应力效率；(4) 各种资料各尽所能各种资料各尽所能, 充分发扬其效率：在波形钢腹板充分发扬其效率：在波形钢腹板PC 箱梁桥中箱梁桥中, 混凝土用来抗弯混凝土用来抗弯, 而波形钢腹板用来抗剪而波形钢腹板用来抗剪, 几乎一切的弯矩与剪力分别由几乎一切的弯矩与剪力分别由混凝土顶、底板和波形钢腹板承当混凝土顶、底板和波形钢腹板承当, 而且其腹板内的应力分布近似为均布而且其腹板内的应力分布近似为均布图形图形, 而非传统意义上的三角形而非传统意义上的三角形,

8、 有利于资料发扬作用；有利于资料发扬作用；(5) 添加了截面回转半径添加了截面回转半径, 提高了构造效率：波形钢腹板提高了构造效率：波形钢腹板PC 箱梁桥中箱梁桥中的混凝土均集中在顶、底板处的混凝土均集中在顶、底板处, 回转半径几乎添加到最大值回转半径几乎添加到最大值, 大大地提高大大地提高了截面的构造效率；了截面的构造效率；波形钢腹板波形钢腹板PC箱梁桥的优点箱梁桥的优点 (6) 减少现场作业减少现场作业, 加快施工进程：波形钢腹板加快施工进程：波形钢腹板PC 箱梁桥在施工过程中箱梁桥在施工过程中, 可以可以减少大量的模板、支架和混凝土浇注工程减少大量的模板、支架和混凝土浇注工程, 免除在混

9、凝土腹板内预埋管道的烦杂免除在混凝土腹板内预埋管道的烦杂工艺工艺, 而且波形钢腹板可以工厂化消费而且波形钢腹板可以工厂化消费, 现场拼装施工现场拼装施工, 且能作为施工挂篮、导梁且能作为施工挂篮、导梁等承重构件，从而简化施工设备，快了施工进程。等承重构件，从而简化施工设备，快了施工进程。(7) 减少了节段数量减少了节段数量, 缩短了工期：由于梁体自重的减轻缩短了工期：由于梁体自重的减轻, 悬臂施工时悬臂施工时, 可减少可减少节段数量节段数量, 因此可以大大地加快施工速度因此可以大大地加快施工速度, 缩短工期；缩短工期；(8) 体外力筋可以交换体外力筋可以交换, 便于桥梁的维修和补强：波形钢腹板

10、便于桥梁的维修和补强：波形钢腹板PC 箱梁桥采用箱梁桥采用体外预应力体外预应力, 因此即使在长期运营后因此即使在长期运营后, 体外预应力索出现磨损或断裂时体外预应力索出现磨损或断裂时,也可以在夜也可以在夜间停顿车辆通行后对其进展改换；间停顿车辆通行后对其进展改换；(9) 防止了腹板开裂问题防止了腹板开裂问题, 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、徐变的影响载以及混凝土收缩、徐变的影响, 经常在腹板出现裂痕经常在腹板出现裂痕, 呵斥了混凝土截面减弱、呵斥了混凝土截面减弱、钢筋腐蚀乃至于要进展维修补强等一系列问题钢筋腐蚀乃至于要

11、进展维修补强等一系列问题, 而波形钢腹板而波形钢腹板 PC 箱梁桥那么不会箱梁桥那么不会出现上述问题出现上述问题, 耐久性能较好。耐久性能较好。(10) 外型美观：波形钢腹板具有优良的外观外型美观：波形钢腹板具有优良的外观, 可使桥梁获得较强的美感，是可使桥梁获得较强的美感，是山区、风景区较好的桥型选择。山区、风景区较好的桥型选择。2. 波形钢腹板波形钢腹板PC箱梁桥在箱梁桥在 国内外的运用国内外的运用 法国在法国在80年代末期首先把钢腹板运用于桥梁构造，并建成了第年代末期首先把钢腹板运用于桥梁构造，并建成了第一座波形钢腹板箱梁桥一座波形钢腹板箱梁桥Cognac桥。随着这种构呵斥功的运用，各国

12、桥。随着这种构呵斥功的运用，各国都相继建造了数座此类型的桥梁。如法国的都相继建造了数座此类型的桥梁。如法国的Maupre桥、桥、Asterix桥、桥、Doie桥、挪威的桥、挪威的Tronko桥、委内瑞拉的桥、委内瑞拉的Caracas桥、桥、Corniche桥。桥。日本在引进这种新构造后，很快就在日本在引进这种新构造后，很快就在1993年胜利建造了日本第一座年胜利建造了日本第一座波形钢腹板箱梁桥波形钢腹板箱梁桥新开桥。随着科研和实际的进一步的深化，日新开桥。随着科研和实际的进一步的深化，日本建造了一系列的此类桥，成为目前建筑此类桥型最多的国家，在本建造了一系列的此类桥，成为目前建筑此类桥型最多的

13、国家，在建和已建成的桥已超越建和已建成的桥已超越200座。座。波形钢腹板预应力砼箱梁桥在国外的运用波形钢腹板预应力砼箱梁桥在国外的运用桥 名结构形式跨径布置（m）梁高（m）施工方法建成年份Cognac桥（法国）3跨连续31+43+312.25满堂支架1986Maupre高架桥（法国）7跨连续40.95+47.25+53.55+50.4+47.25+44.10+40.953.0顶推施工1987Dole桥（法国）7跨连续48+580+482.5-5.5悬臂施工1988Altwipfergrund 桥（德国）3跨连续81.5+115+81.42.8悬臂施工Ilsun桥（韩国）14跨连续50+1060

14、+50+250.5顶推施工2005Asterix桥（法国）2跨连续43 (最大跨径）2.25支架施工1989Coniche桥（委内瑞拉）7跨连续80(最大跨径）3.5悬臂施工2002国外具有代表性波形钢腹板预应力砼箱梁桥国外具有代表性波形钢腹板预应力砼箱梁桥不含日本不含日本编号桥梁名施工方法构造形式桥长(m)跨径布置(m)竣工年份1栗东桥悬臂施工4跨部分斜拉桥495.0 137.6170.0115.067.6施工中2矢作川桥（东）悬臂施工4跨预应力斜拉桥820.0 173.42235.0173.420053池山高架桥悬臂施工10跨预应力连续刚构941.0 46.5104.0114.099.04

15、106.598.050.520064中一色川桥悬臂施工5跨预应力连续粱535.4 71.33130.071.3施工中5中一色川桥悬臂施工6跨预应力连续粱574.3 62.83112.0110.561.3施工中6宫家岛高架桥悬臂施工23跨预应力连续粱1432.0 51.2753.054.085.053.0352.058.560.0101.5施工中7入野高架桥支架施工10跨预应力连续粱679.0 56.7358.080.0124.080.0258.045.7施工中8朝比奈川桥悬臂施工7跨预应力连续刚构670.7 81.2150.491.273.294.7104.873.2施工中9上伊佐布第三高架桥

16、悬臂施工5跨预应力连续刚构449.0 53.0105.0136.099.053.0施工中10前川桥悬臂施工5跨预应力连续粱500.0 76.8120.0104.0120.076.8施工中11谷津川桥悬臂施工5跨预应力连续粱383.5 43.891.0135.074.037.3施工中12菱田川桥悬臂施工8跨预应力连续刚构688.0 64.93105.0124.075.054.052.9施工中日本具有代表性的波形钢腹板桥日本具有代表性的波形钢腹板桥Maupre高架桥本谷桥栗东桥实景部分斜拉桥栗东桥实景部分斜拉桥.6m170.0m115.0m67.6m施工中的栗东桥施工中的栗东桥 德国 Altwip

17、fergrund 桥矢作川斜拉桥：矢作川斜拉桥：173.4m+2173.4m+2235.0m+173.4m,235.0m+173.4m,已建成的最宽的波形钢腹板桥，桥宽已建成的最宽的波形钢腹板桥，桥宽43.8m43.8m日本、日见低塔斜拉桥：日本、日见低塔斜拉桥：91.8m+180m+91.8m曾宇川桥：曾宇川桥：23.1m跨波形钢跨波形钢腹板预应力砼梁桥腹板预应力砼梁桥 国内对波形钢腹板箱梁的研讨还处于初级阶段，先后有交通部国内对波形钢腹板箱梁的研讨还处于初级阶段，先后有交通部交通科研设计院、西南交通大学、东南大学、重庆交通大学等单位交通科研设计院、西南交通大学、东南大学、重庆交通大学等单位

18、对该组合箱梁的钢腹板屈曲强度、方案设计、桥面板有效宽度、剪对该组合箱梁的钢腹板屈曲强度、方案设计、桥面板有效宽度、剪力衔接键等做过研讨。力衔接键等做过研讨。 到目前为止，国内只建筑了到目前为止，国内只建筑了6座波形钢腹板箱梁桥，分别是青海座波形钢腹板箱梁桥，分别是青海三道河桥三道河桥50m跨单箱双室大箱梁，江苏淮安的长征桥跨单箱双室大箱梁，江苏淮安的长征桥(18. 5m+30. 5m十十18. 5m的的3跨延续梁，人行桥跨延续梁，人行桥)，河南的泼河大桥，河南的泼河大桥(4跨跨30米先简支后延续梁桥，公路桥米先简支后延续梁桥，公路桥)，重庆市永川的大堰河桥，重庆市永川的大堰河桥(25m简简支箱

19、梁，公路桥支箱梁，公路桥)及山东东营的两座人行桥。及山东东营的两座人行桥。正在施工的有山东鄄城黄河公路大桥正在施工的有山东鄄城黄河公路大桥70m+11120m+70m延延续梁续梁)及已完成施工图设计有深圳市的南坪快速路二期工程的南山大及已完成施工图设计有深圳市的南坪快速路二期工程的南山大桥桥80m+130m+80m刚构桥、甘泉大桥刚构桥、甘泉大桥95m+130m+80m刚构刚构延续桥，正设计中的南京长江四桥引桥延续桥，正设计中的南京长江四桥引桥50m+90m+50m跨延跨延续梁。续梁。波形钢腹板预应力砼箱梁桥在国内的运用波形钢腹板预应力砼箱梁桥在国内的运用山东鄄城黄河公路大桥：山东鄄城黄河公路

20、大桥： 70m+1170m+11120m+70m120m+70m3.波形钢腹板PC箱形梁的 力学特性与构造要点波形钢腹板波形钢腹板PC箱梁竖向弯曲符合以下假定箱梁竖向弯曲符合以下假定1忽略波形钢腹的纵向抗弯作用忽略波形钢腹的纵向抗弯作用2在竖向荷载作用下弯曲平面假定成立在竖向荷载作用下弯曲平面假定成立3弯矩仅由顶底板构成的断面承当弯矩仅由顶底板构成的断面承当4剪力由波形钢腹板承当，且剪应力呈均匀分布剪力由波形钢腹板承当，且剪应力呈均匀分布PC箱梁与波形钢腹板箱梁与波形钢腹板PC梁桥的刚度比较表梁桥的刚度比较表单位PC桥波形钢腹板桥/跨中断面面积m27.12 5.80 0.81 断面惯性距m46

21、.19 5.61 0.91 扭转惯矩m412.31 5.16 0.42 腹板断面面积m22.10 0.027 -弯曲刚度EcIKN.m21.92x1081.74x1080.91 扭转刚度GcJtKN.m21.60 x1086.71x1070.42 剪切刚度GcAwKN2.73x1072.08x1060.08 根部断面面积m214.94 7.85 0.53 断面惯性距m486.60 68.24 0.79 扭转惯矩m495.04 27.37 0.29 腹板断面面积m28.19 0.122 -弯曲刚度EcIKN.m22.68x1092.12x1090.79 扭转刚度GcJtKN.m21.24x109

22、3.56x1080.29 剪切刚度GcAwKN1.06x1089.39x1060.09 力学特性力学特性波形钢腹板波形钢腹板PC桥的抗震性能桥的抗震性能 纵向抗震性：普通以为减轻了主梁的分量，所以有利纵向抗震性：普通以为减轻了主梁的分量，所以有利于抗震。但是，主梁和桥墩固结的刚构桥梁等地震时呼应于抗震。但是，主梁和桥墩固结的刚构桥梁等地震时呼应复杂，而且弯曲刚度小于普通的复杂，而且弯曲刚度小于普通的PC桥梁，所以地震时不仅桥梁，所以地震时不仅是下部构造，上部构造也有能够进入塑性域，因此有必要是下部构造，上部构造也有能够进入塑性域，因此有必要引起留意引起留意 。横向抗震性：波形钢腹板横向抗震性：

23、波形钢腹板PC桥梁不具有混凝土腹板，桥梁不具有混凝土腹板，所以减少了接受面外方向地震的受拉钢筋。因此，估计面所以减少了接受面外方向地震的受拉钢筋。因此，估计面外方向的抗力低于通常的混凝土箱梁桥。但是，面外方向外方向的抗力低于通常的混凝土箱梁桥。但是，面外方向的弯曲刚度亦有所下降，可是其量较小，所以以为两者的的弯曲刚度亦有所下降，可是其量较小，所以以为两者的抗震性能根本一样。抗震性能根本一样。混凝土顶、底板经过刚度较小的波形钢腹板而衔接，混凝土顶、底板经过刚度较小的波形钢腹板而衔接，所以有能够以为混凝土板引起个别呼应，但是从分析中曾所以有能够以为混凝土板引起个别呼应，但是从分析中曾经确认到两个混

24、凝土板连成一体呼应，而且不产生顶、底经确认到两个混凝土板连成一体呼应，而且不产生顶、底板之间的相位差，而且振幅根本一样。板之间的相位差，而且振幅根本一样。普通波形钢腹板普通波形钢腹板PC桥梁在面外方向具有较高的弯曲刚桥梁在面外方向具有较高的弯曲刚度，因此以为对面外方向的地震没有特别要关注的问题。度，因此以为对面外方向的地震没有特别要关注的问题。 总之，波形钢腹板总之，波形钢腹板PC桥梁的抗震才干介于桥梁的抗震才干介于PC桥与钢桥桥与钢桥之间。之间。桥名新开桥银山御幸桥本谷桥腾手川桥小河内川桥构造形式简支桥连续梁连续刚构连续刚构梁连续刚构自振频率(Hz)一阶3.9502.7781.6481.84

25、01.756二阶5.4003.1671.8312.6952.491三阶-3.7103.2353.2205.020衰减系数一阶0.02700.00700.03200.01180.0073二阶0.03400.00840.02100.00920.0065三阶-0.0095-0.00940.0056波形钢腹板桥自振频率与衰减系数波形钢腹板桥自振频率与衰减系数波形钢腹板波形钢腹板PC桥的振动特性与衰减系数桥的振动特性与衰减系数 由分析、实验、实桥检测知，波形钢腹板由分析、实验、实桥检测知，波形钢腹板PC桥的振动特性介于桥的振动特性介于PC桥与桥与钢桥之间；普通钢桥之间；普通PC桥体外束自振频率为桥体外束

26、自振频率为12Hz-18Hz，衰减系数为，衰减系数为0.0002，普，普通不会发生体外束引发整桥共振问题。通不会发生体外束引发整桥共振问题。波形钢腹板波形钢腹板PC桥的抗疲劳性能桥的抗疲劳性能由银山御幸桥车辆动载实验得到波形钢腹板桥本由银山御幸桥车辆动载实验得到波形钢腹板桥本身振动加速度最大值为身振动加速度最大值为3gal，其值非常小，因此以为，其值非常小，因此以为其疲劳问题会很少。思索的重点是波形钢腹桥与翼缘其疲劳问题会很少。思索的重点是波形钢腹桥与翼缘板的衔接焊缝，日本曾作过波形钢腹板桥、波形钢腹板的衔接焊缝，日本曾作过波形钢腹板桥、波形钢腹板板PC桥的疲劳模型实验与有限元分析，同时作了桥

27、的疲劳模型实验与有限元分析，同时作了44.25+44.25m三跨延续梁实桥有限元分析，结三跨延续梁实桥有限元分析，结论是较高应力部分在腹板与砼衔接开孔处，但是这里论是较高应力部分在腹板与砼衔接开孔处，但是这里应力幅很小，很难想像会出现疲劳问题。应力幅很小，很难想像会出现疲劳问题。波形钢腹板波形钢腹板PC桥耐久性桥耐久性 其耐久性类同钢其耐久性类同钢混组合梁桥，日本波形钢混组合梁桥，日本波形钢腹板构造研讨会腹板构造研讨会2005年组织对曾经运营了年组织对曾经运营了510的的新开桥新开桥1993建成、银山御幸桥建成、银山御幸桥1996年建年建成、本谷桥成、本谷桥1999年建成进展了实地检测，年建成

28、进展了实地检测，结果阐明这三座桥外观、内在均无明显病害，运结果阐明这三座桥外观、内在均无明显病害，运营情况正常。营情况正常。 4. 4. 波形钢腹板波形钢腹板PCPC箱梁桥的设计计算箱梁桥的设计计算 波形钢腹板预预应力混凝土箱梁桥的总体受力与通常的预应力混凝土箱梁类似，其设计计算亦类似，故总体设计计算可用通用桥梁设计软件完成，唯因其剪力系由波形钢腹板承当，而关于波形钢腹板的剪切屈服、剪切屈曲问题，我国现有桥梁设计通用软件无此项内容，故需用日本有关规范、规准另行计算。关于钢板与混凝土顶底板的衔接属钢混凝土组合构造设计内容，我国现亦缺乏相关设计软件。 如上述，波形钢腹板预预应力混凝土箱梁桥设计计算

29、总体受力分析可分为纵向弯曲、横向框架、纵向改动畸变等三部分。验算内容总体可分顶底板纵、横向承载力及应力验算、波形钢腹板强度、屈曲验算、波形钢腹板与顶底板衔接和波形钢腹板本身衔接验算。波形钢腹板预应力混凝土箱形延续梁桥设计检算工程包括：设计荷载作用时的平安性、极限荷载作用时的平安性、疲劳的平安性、施工的平安性。 计算内容及计算流程计算内容及计算流程总体设计框图总体设计框图波形钢腹板的剪切屈曲波形钢腹板的剪切屈曲 在竖向弯曲时波形钢腹板上的剪应力分布和传统在竖向弯曲时波形钢腹板上的剪应力分布和传统的混凝土腹板有所不同的混凝土腹板有所不同, 沿梁高根本呈等值分布。由于沿梁高根本呈等值分布。由于轴向压

30、应力较小，钢腹板可以视为纯剪应力形状轴向压应力较小，钢腹板可以视为纯剪应力形状, 因此因此设计时需求验算钢腹板的剪应力设计时需求验算钢腹板的剪应力,虽然满足强度设计要虽然满足强度设计要求，然因波形钢腹普通均比较高、比较薄，故还有较求，然因波形钢腹普通均比较高、比较薄，故还有较大的剪力屈曲稳定问题。还需求计算钢腹板的剪切屈大的剪力屈曲稳定问题。还需求计算钢腹板的剪切屈曲。波形钢腹板的剪切屈曲分三种：部分屈曲、整体曲。波形钢腹板的剪切屈曲分三种：部分屈曲、整体屈曲和合成屈曲。屈曲和合成屈曲。 三种屈曲方式三种屈曲方式部分屈曲计算部分屈曲计算 ：整体屈曲计算整体屈曲计算 ：组合屈曲计算组合屈曲计算

31、：设计追求s0.6，屈服区 ：非弹性区 ：弹性区 ：ylcr.6 . 0syslcr.)6 . 0(614. 01.26 . 0s2/1./lcrylcr2secrys 当当s0.6时，假时，假设设y时，波形钢腹不时，波形钢腹不发生屈曲，资料强度可发生屈曲，资料强度可充分利用。当充分利用。当y205N/mm2时，组合屈时，组合屈曲强度为曲强度为172N/mm2 李家河是汨罗市的一条排涝渠，水面宽2030m，李家河中桥全桥总长76.16m，桥梁孔径布置由西向东为：20m30m20m(波形钢腹板PC组合箱梁)。李家河中桥设计实例 上部构造为波形钢腹板PC组合箱梁，采用单箱单室直腹板箱形截面。箱梁横

32、桥向对称轴梁高220cm；腹板采用波型钢板，波型钢板厚12mm、波距112cm、波深15cm；箱梁底板宽650cm、厚24cm；箱顶板全宽1250cm、两侧悬臂长300cm，箱内顶板厚28cm，悬臂板端部长150cm、厚25cm，悬臂板根部厚50cm；横桥向箱内上梗腋长100到混凝土腹板外侧、高25cm，箱内下梗腋长50、高21cm。箱梁分节段现浇施工，在墩、台处分别设有170cm、150cm厚的横隔板，在边跨跨中左右侧356cm、428cm处各设有厚30cm的横隔板，在中跨左右侧616cm处设有厚30cm的隔板。波形钢腹板PC组合箱梁设计波形钢腹板PC组合箱梁预应力体系采用双向预应力。纵向预

33、应力束分为体内束和体外束。体内束为S15.2mm钢绞线，控制应力为0.75 fpk，张拉控制力为2326kN，配YM15-12、YMP15-12锚具，两端或单端张拉。体外预应力束采用S15.2低松弛环氧涂层钢绞线，张拉应力0.65 fpk，边跨均用4根体外束，中跨8根体外束。预应力束在支座处箱梁内中隔板上部穿过，并交叉锚固在中隔板上。预应力体系波形钢腹板构造设计衔接的构造设计建立桥梁构造的杆系有限元分析模型，在支点、截面构造尺寸变化点、资料变化点以及验算截面位置设置节点，全桥合计70个单元，71个节点。箱梁短期荷载效应上、下缘应力包络图分别如下图。计算结果阐明上部构造在各个最不利荷载组合下的应

34、力均满足要求。构造计算1210.00.56.84.123 34 4510.80.76.93.656 67 7811.61.06.32.889 910101112.41.16.12.111121213131412.91.15.81.614151516161713.20.85.71.517181819192013.60.55.41.520212122222314.30.89.74.423242425252615.01.98.33.026272728282913.20.98.02.429303031313213.31.38.12.232333334343513.71.77.41.7353636373

35、73813.61.77.21.838393940404113.11.47.82.641424243434412.60.88.33.144454546464714.51.88.63.847484849495013.70.89.95.250515152525312.7-0.36.33.053545455555612.70.36.12.556575758585912.40.66.42.559606061616212.20.96.32.562636364646511.50.86.83.265666667676810.80.76.93.768696970709.80.37.24.4采用ANSYS有限元分

36、析软件对预应力混凝土波形钢腹板箱延续梁桥进展了屈曲模态分析。只计入自重的屈曲特征值为12.560，屈曲模态如下图。计入恒载、活载时，由于自重是恒定荷载，为了保证其值不随特征值的变化缩放，这里经过调整活载的大小使得特征值最终趋于1。当活载增至其值的7倍时，屈曲特征值到达1.0089，此时的屈曲模态如下图。构造计算1XYZDISPLACEMENTSTEP=1SUB =1DMX =.01311XYZDISPLACEMENTSTEP=1SUB =1DMX =.135439 只计入自重的波纹钢腹板屈曲时主梁模态计入恒载、活载时波纹钢腹板屈曲时主梁 5. 波形钢腹板波形钢腹板PC箱梁桥箱梁桥的施工工艺的施

37、工工艺 波形钢腹板预应力砼箱梁最根本的施工方法是采用挂篮悬拼，随着波形钢腹板预应力砼箱梁最根本的施工方法是采用挂篮悬拼，随着技术的提高，日本最近于波形钢腹板预应力砼箱梁施工中利用波形钢腹板技术的提高，日本最近于波形钢腹板预应力砼箱梁施工中利用波形钢腹板作施工受力构件，提出了所谓的作施工受力构件，提出了所谓的Rap.con/RW工法鬼怒川桥、津久见川工法鬼怒川桥、津久见川桥、信乐七桥及利用波形钢腹板作导顶推施工的方法岛崎川桥。桥、信乐七桥及利用波形钢腹板作导顶推施工的方法岛崎川桥。游乐部川桥-施工顺序悬臂施工法悬臂施工法日本游乐部川桥施工实景日本游乐部川桥施工实景日本鬼怒川桥实景日本鬼怒川桥实景

38、施工方法：施工方法： Rap.con/RW工法工法鬼怒川桥节段施工步骤鬼怒川桥节段施工步骤 Rap.con/RW工法工法Rap.con/RW工法施工实例：信乐七桥工法施工实例：信乐七桥传统工法作业区仅限传统工法作业区仅限n节段波节段波形板安装、立模、配筋、混形板安装、立模、配筋、混凝土浇注、预应力均在凝土浇注、预应力均在n节段节段进展，施任务业面受限，周进展，施任务业面受限，周期长。期长。受力情况：挂篮较重受力情况：挂篮较重110t)，施工节段分量较小，力臂较施工节段分量较小，力臂较大，波形板不承当施工荷载。大，波形板不承当施工荷载。新工法作业区扩展到新工法作业区扩展到n-1、n、n+1三个节

39、段，三个节段，n+1节段波形节段波形板安装、板安装、n节段底板施工节段底板施工n-1节节段顶板施工，三个作业面流水段顶板施工，三个作业面流水施工。施工。受力情况：挂篮较轻受力情况：挂篮较轻75t，施工分量较大，力臂较小，波施工分量较大，力臂较小，波形板接受施工荷载形板接受施工荷载顶推施工顶推施工利用波形钢腹板作导梁的利用波形钢腹板作导梁的顶推施工方法顶推施工方法岛崎川岛崎川桥施工实景桥施工实景日本波形钢腹板普通采用符合以下技术规范的钢材制造：JISG3101-1955 普通构造用轧制钢材JISG3106-1999 焊接构造用轧制钢材JISG3114-1998 焊接构造用耐久性热轧钢材常用钢板厚

40、度8mm30mm，常用波形如以下图： 1600型 1200型 1000型 波形钢腹板的波形尺寸选择要思索加工、运输、安装等要素，节段施工时亦要思索节段长度、腹板厚度的变化及节段间的衔接等要素。波形钢腹板的制造波形钢腹板的制造模压法特点：模压法特点： 可以用较短时间压制一个波长；可以用较短时间压制一个波长； 由于可以延续压制，故能够尽钢板长度制造受运输长度限制；由于可以延续压制，故能够尽钢板长度制造受运输长度限制； 波形钢板长度受压力机才干制约；波形钢板长度受压力机才干制约； 按波形波形、波高要求制的压模需较多的资金。按波形波形、波高要求制的压模需较多的资金。压波方法：模压法、冲压法压波方法：模压法、冲压法压力模型压力模型压力加工压力加工模压法模压法冲压法冲压法冲压法特点：冲压法特点： 压制设备费用较省；压制设备费用较省； 由于板材需多次反折由于板材需多次反折挪动，对厚、重的大板挪动，