波形钢腹板C组合梁桥设计与施工

波形钢腹板PC组合梁桥

设计与施工一、国内发展近况国内发展近况我国也开展了波形钢腹板PC组合箱梁力学特性研究和桥梁的设计与建造工作。东南大学、同济大学

、长安大学

、西南交通大学

、重庆交通学院、哈尔滨工业大学、福州大学

、西安市市政设计研究院、河南省交通规划勘察设计院、交通部公路科学研究院

、河南海威公司、中交跨世纪工程技术有限公司、中铁大桥局集团和重庆交通科研设计院等。国内至2009年已建成的11座桥梁1、江苏淮安长征人行桥（国内第一座波形钢腹板PC组合箱梁人行桥,2005.1)；2、河南光山泼河大桥（国内第一座装配式波形钢腹板PC组合箱梁公路桥,2005.7）；3、重庆永川大堰河桥(2006)国内至2009年已建成11座桥梁4、青海三道河桥（国内第一座一箱二室波形钢腹板PC组合箱梁桥，2006）；5、宁波甬新河桥（部分波形钢腹板PC组合箱梁桥，2006）；6-7、山东东营银座桥B桥、C桥（国内第一座变截面波形钢腹板PC组合箱梁桥,2007）；8-11、河北邢台郭守敬桥和钢铁路桥等4座桥（国内第一座一箱七室波形钢腹板PC组合箱梁桥,2009）。东营银座人行桥（2007）38.8m邢台郭守敬桥（2009）17m+35m+17m

邢台钢铁路桥（2009）17m+35m+17m

国内在建的9座波形钢腹板PC箱梁桥(2008~2010)

1、鄄城黄河大桥（2008-2010年）；2、河南卫河大桥（2009-2010）；3、新密溱水路桥（2009-2010）；4、河南英峪沟2号桥（2010）；5、邢台紫金大桥（2010）；6、深圳南山大桥（2010）；7、深圳甘泉大桥(2010);8、南京滁河大桥（2010）；9、河南桃花峪大桥（2010)。鄄城黄河桥（2008-2010）

70m+11×120m+70m

新密密溱溱水水路路无无背背索索斜斜拉拉桥桥（2009-2010）河南南卫卫河河大大桥桥（（2010）甘泉泉大大桥桥（2010）98m+130m+80m深圳圳南南山山大大桥桥（2010）80+130+80m邢台台紫紫金金大大桥桥（2010）世界界跨跨径径最最大大的的波波形形钢钢腹腹板板PC梁桥桥88+156+88m二、、波形形钢钢腹腹板板PC组合合箱箱梁梁桥桥的的设设计计波形形钢钢腹腹板板的的设设计计理理论论日本本是是世世界界上上波波形形钢钢腹腹板板PC箱梁梁桥桥建建造造最最多多的的国国家家，，据据可可查查到到的的资资料料为为130座。。日本本关关于于波波形形钢钢腹腹板板PC组合合箱箱梁梁桥桥的的设设计计、、施施工工技技术术也也在在设设计计与与建建设设中中不不断断发发展展与与完完善善。。我国国的的波波形形钢钢腹腹板板PC箱梁梁桥桥的的设设计计参参考考了了日日本本的的设设计计经经验验。。日本本波波形形钢钢腹腹板板PC组合合箱箱梁梁桥桥的的设设计计与与施施工工规规范范（（标标准准、、指指南南））1、《高速速公公路路设设计计要要领领》（日日本本东东中中高高速速，，2006）2、《波形形钢钢腹腹板板PC箱梁梁桥桥设设计计、、施施工工指指南南》（日日本本高高速速公公路路技技术术中中心心，，2005.4）3、《波形形钢钢腹腹板板PC箱梁梁桥桥设设计计计计算算手手册册》（日日本本波波形形钢钢腹腹板板组组合合结结构构研研究究协协会会，，1998.12）日本本波波形形钢钢腹腹板板PC组合合箱箱梁梁桥桥的的设设计计与与施施工工规规范范（（标标准准、、指指南南））4、《波形形钢钢腹腹板板PC箱梁梁桥桥问问题题与与解解答答》（日日本本波波形形钢钢腹腹板板组组合合结结构构研研究究协协会会，，2002.6）5、《组合合结结构构桥桥设设计计、、施施工工标标准准》（日本本预应应力混混凝土土协会会，2005.11）6、《波形钢钢腹板板设计计、施施工手手册》（日本本高速速公路路技术术中心心，2002.3)编制依依据《公路工工程技技术标标准》（JTGB0l-2003）《公路桥桥涵设设计通通用规规范》（JTGD60-2004）《公路钢钢筋混混凝土土及预预应力力混凝凝土桥桥涵设设计规规范》（JTGD62-2004）《公路桥桥涵钢钢结构构及木木结构构设计计规范范》（JTJ025-1986）《公路桥桥涵施施工技技术规规范》（JTJ041-2000）编制依依据《桥梁用用结构构钢》（GBT714-2000）《钢-混凝土土组合合结构构桥梁梁设计计与施施工细细则》（JTG/TD64-01征求意意见稿稿）《公路钢钢结构构桥梁梁设计计规范范》（JTG/TD64-2009征求意意见稿稿）《日本高高速公公路设设计要要领第第二集集第九九章》（2006年）《日本波波形钢钢腹板板组合合结构构研究究会波波形钢钢腹板板PC箱梁桥桥设计计计算算手册册》波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁桥桥总总体设设计流流程图图截面假假定进行波波形钢钢腹板板PC箱梁桥桥整体体计算算时，，假定定：（1）钢腹腹板与与上下下混凝凝土翼翼缘板板完全全共同同工作作，不不会发发生相相对滑滑移或或剪切切连接接破坏坏；（2）忽略略波形形钢腹腹板对对抗弯弯承载载能力力的贡贡献，，波形形钢腹腹板承承受剪剪力，，剪应应力沿沿腹板板高度度均匀匀分布布；（3）截面面的应应变分分布符符合平平截面面假定定。。整体计计算纵向计计算模模型除除箱梁梁采用用有效效截面面外，，计算算单元元、边边界条条件、、荷载载的施施加与与预应应力混混凝土土结构构相同同。波形钢钢腹板板箱梁梁作杆杆系结结构分分析时时，主主梁仅仅考虑虑混凝凝土顶顶底板板的有有效截截面进进行截截面特特性的的计算算。抗剪计计算流程图图截面抗抗扭刚刚度的的计算算关于波波形钢钢腹板板箱梁梁桥截截面的的抗扭扭刚度度的计计算，，各国国设计计者研研究和和总结结出了了一些些计算算方法法，这这里采采用日日本上上平公公式横隔梁梁的合合理间间距横隔板板的设设置常常常是是以减减小畸畸变变变形为为主要要目的的，但但横隔隔板的的设置置对箱箱梁抗抗扭刚刚度是是有利利的。。鉴于波波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁桥桥的扭扭转刚刚度和和腹板板的横横向刚刚度均均小于于一般般的PC桥，在在大跨跨径桥桥梁和和曲线线波形形钢腹腹板PC桥梁的的设计计时，，应充充分考考虑横横隔梁梁的间间距。。横隔梁梁的合合理间间距在设有有体外外索的的中等等跨径径波形形钢腹腹板PC组合箱箱梁桥桥中，，体外外索的的转向向块在在一跨跨之间间至少少设置置2个。在在已建建桥梁梁中，，中横横隔板板间距距在9~29米之间间。对于等等截面面简支支波形形钢腹腹板PC箱梁，，横隔隔板最最大间间距Smax回归公公式横隔梁梁的合合理间间距由现有有波形形钢腹腹板PC组合箱箱梁桥桥高跨跨比统统计，，支点点处和和跨中中处的的高跨跨比回回归公公式分分别为为设计时时还需需采用用有限限元数数值分分析的的方法法，进进行校校核。。波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁桥桥的设设计波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁的的高跨跨比在在桥根根部1/16~1/17.5,略高于于PC桥的1/16.7~1/18.8。波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁桥桥的设设计当梁高高变化化时，，波形形钢腹腹板的的切割割、翼翼缘板板与腹腹板的的焊接接作业业比较较复杂杂，所所以在在60米以下下的箱箱梁采采用等等截面面梁比比较方方便。。下图图为卫卫河桥桥（47+52+47m）箱梁梁截面面.波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁桥桥的设设计对大跨跨度连连续梁梁（刚刚构））常采采用变变截面面箱梁梁，此此时梁梁底一一般按按1.6~2.0次抛物物线设设计。。下图图为鄄鄄城桥桥的箱箱梁截截面变变化。。波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁桥桥的设设计悬臂板板根部部厚度度一般般与箱箱内顶顶板在在承托托底部部处的的厚度度一致致，一一般为为50~90cm。板底面面横向向可采采用直直线或或折线线变化化波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁桥桥的设设计跨中梁梁高取取1/34~1/50（PC)。边中中跨比比：连连续刚刚构取取0.56左右，，连续续梁桥桥取0.6~0.8。例1：鄄城城桥主跨跨跨径L1＝120米，边边跨为为L2＝70米，L2/L1=0.58。总体体跨径径布置置：70m+11××120m+70m=1460m。墩顶根根部梁梁高7.0米，为为主跨跨的1/17.14；跨中中梁高高3.5米，为为主跨跨的1/34.29，梁高高按2次抛物物线变变化。。波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁桥桥的设设计例2：紫金金桥箱箱梁采采用单单箱单单室截截面，，箱梁梁根部部梁高高9米，高高跨比比1/17.33，跨中中梁高高为4.2米，高高跨比比为1/37.14。箱梁梁底板板按1.8次抛物物线变变化。。波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁桥桥的设设计顶板与与腹板板结合合处设设置适适当承承托构构造时时，顶顶板厚厚度可可在25~30cm之间。。板内有有纵、、横向向体内内预应应力时时，选选取较较大值值，板板内无无纵、、横向向体内内预应应力时时，选选取较较小值值。悬臂板板端部部厚度度按满满足预预应力力钢束束和防防护栏栏锚固固尺寸寸要求求取值值，一一般取取为18~25cm。波形钢钢腹板板PC组合箱箱梁