波形钢腹板PC箱梁桥横隔板式转向块应力参数化分析

合集下载

波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计与结构分析

波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计与结构分析发布时间：2021-09-27T08:36:40.390Z 来源：《工程建设标准化》2021年13期作者：张光露[导读] 以研究钢-混凝土组合梁桥中的新型结构—波形钢腹板预应力混凝土箱形梁桥（张光露成都市交通规划勘察设计研究院有限公司，四川成都，610094摘要：以研究钢-混凝土组合梁桥中的新型结构—波形钢腹板预应力混凝土箱形梁桥（也称为“波形钢腹板PC箱梁桥”）为目的，采用空间有限元分析软件MIDASCIVIL对波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥进行设计与结构分析。

波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥，是用波形钢板置换预应力混凝土箱形梁的混凝土腹板作成的箱形梁桥，主要特点就是用10-30mm左右厚的钢板取代30～80cm厚的混凝土腹板。

关键词：波形钢腹板；预应力箱梁；设计；结构分析1 桥型方案简介在近年的桥梁结构发展过程中，波形钢腹板结构作为一种新型结构，已经逐步被国内桥梁建设方接受[1]。

波形钢腹板连续梁桥，除在解决大跨径预应力混凝土连续箱梁的腹板开裂问题、减轻自重、节能环保、施工便捷等方面均较预应力混凝土连续箱梁有较大优势外，外形也因腹板的变化而显得更加轻巧、美观，钢腹板色彩更可以根据景观需要进行任意调配[2-3]。

波形钢腹板的造型使梁体结构在纵向有所变化，延长梁的视觉深度，使结构外观看来更加的轻巧、活泼，避免了结构的笨重感[4]。

2.主桥结构设计2.1 总体设计上部结构为70m+120m+70m三跨波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁，L边/L中=0.58。

单幅上部箱梁为单箱双室，顶宽为19.85m，墩顶根部梁高为7.2米，高跨比为1／16.67；跨中梁高为3.5米，高跨比为1／34.3。

梁高按2次抛物线变化。

2.2 结构设计2.2.1 波形钢腹板设计波形钢腹板采用Q345qD钢材，直腹板，波形采用1600型，波板水平幅宽430mm、波高220mm。

波形钢板与混凝土顶板用Twin-PBL连接，其中翼缘钢板厚16mm，宽450mm，开孔钢板厚16mm，开孔Φ60，孔间距150mm，高度为200mm；与混凝土底板的连接采用埋入式连接。

波形钢腹板箱梁结构及基本力学性能分析

波形钢腹板箱梁结构及基本力学性能分析波形钢腹板箱梁结构及基本力学性能分析摘要波形钢腹板PC组合箱梁是一种新型的钢-混凝土组合结构形式，传统的预应力混凝土箱梁桥相比还是与加劲的平钢腹板PC箱梁桥相比，它在结构性能、减少工程量、缩短工期以及降低成本等方面具有很大的优势。

本文首先介绍了波形钢腹板PC组合箱梁的结构特点，然后分析了这种结构的基本力学性能，包括腹板纵向刚度，弯曲及破坏特点，剪应力分布特征及剪切刚度，扭转特性及抗弯性能。

关键词：桥梁工程；波形钢腹板；结构体系；力学性能0前言波形钢腹板PC组合箱梁是一种新型的钢-混凝土组合结构形式，混凝土集中在了上、下翼缘板等力臂较大的区域，而中和轴附近力臂较小的区域采用了刚度小重量轻的波形钢板，充分利用了钢和混凝土的性能，提高了材料的利用率，大大减轻了箱梁的自重[1-2]。

波形钢腹板PC组合箱梁采用了箱内体外预应力技术，便于桥梁的维修和补强。

波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥与同跨度的高强预应力混凝土桥相比可大大节约成本。

波形钢腹板PC组合箱梁桥巧妙地结合钢和混凝土，提高了结构的稳定性、强度及材料的使用效率，是一种值得推广的新型桥梁结构形式。

1结构体系及特点图1波形钢腹板PC组合箱梁结构示意图目前建成的波形钢腹板组合梁桥，主梁截面形式分为两种：一种是箱形截面，此时两片波形腹板倾斜放置，另一种是工字形截面，此时一片波形腹板竖直放置。

而绝大多数波形钢腹板预应力混凝土组合梁桥采用了箱形截面，即波形钢腹板PC组合箱梁。

本节将以箱梁为例来介绍波形钢腹板组合梁的结构构造特点。

图1所示为波形腹板组合箱梁的示意，由混凝土顶底板、波形钢腹板、横隔板、体内外预应力钢筋或钢索以及转向块等构成。

通过采用波形形状的钢腹板形成钢板与混凝土的组合箱梁截面体系，能够更加有效地施加预应力。

与预应力混凝土箱梁相比较，在混凝土腹板置换成波形钢板后，箱梁整体的横向刚度及其抗扭刚度都不同程度的减小了，因此，对立面布置、体外索及其横隔梁布置的要求也不同程度地与混凝土箱梁不同。

波形钢腹板PC组合连续梁桥设计

波形钢腹板PC组合连续梁桥设计1 波形钢腹板PC组合箱梁的特点波形钢腹板预应力混凝土（PC）组合箱梁结构是一种新型的钢—预应力混凝土组合结构(图1)。

图1 波形钢腹板箱梁这种组合箱梁结构的特点是：占自重25％左右的腹板采用轻型波形钢板，大幅度减轻了箱梁的自重，使基础工程在内的下部结构减少，从而降低了材料用量和造价。

由于不需要混凝土腹板，相应减少了钢筋和模板的拼装、拆除作业，缩短了工期。

在结构上看，波形钢腹板PC组合箱梁充分利用了混凝土抗压，波形钢腹板质轻、抗剪屈服强度高的优点。

波形钢板最早应用在船舶、集装箱以及机翼地制造中，后来开始应用在民用建筑之中，瑞典早在二十世纪六十年代，就将冷轧波形钢板梁用于较大跨径的屋顶主梁。

这种波形钢腹板因其在轴向为折叠状板，当受到轴向预压力作用时能自由压缩，因此由上、下混凝土翼板的徐变、干燥收缩产生的变形几乎不受约束，从而避免了由于钢腹板的约束作用而造成箱梁截面预应力的损失。

用波形钢板代替平面钢腹板，不仅减轻了箱梁自重，而且也省去了设置纵横向加劲肋的繁杂工艺，钢板的加工更为便利。

与混凝土腹板箱梁相比，仅有十几毫米厚的钢板所能承受的剪力对混凝土腹板来说，将达数十厘米厚，其重量仅为混凝土腹板的1/20左右，同时波形钢板具有很高的抗剪屈曲强度，抗剪的要求很容易满足。

更为重要的是，波形钢腹板有效地解决了传统的预应力混凝土箱梁腹板易出现斜裂缝的问题。

波形钢腹板PC组合箱梁所具有的区别于一般PC箱梁的特点，主要表现在波形钢腹板、体外预应力束布置、波形钢板与上下混凝土板的结合，即抗剪连接件等几方面。

近年来，我国展开了这种结构的力学性能、工程设计和施工方法等方面的研究[1-5]，并已经建造了几座波形钢腹板PC组合箱梁桥。

2 结构设计本桥为上海市中环高架道路上中路越江隧道～申江路济阳路立交SW匝道，为上海市第一座此类桥梁。

该桥为两跨45＋45m等高预应力波形钢腹板PC组合连续箱梁桥。

波形钢腹板PC箱梁桥应用综述

波形钢腹板PC箱梁桥应用综述一、本文概述Overview of this article随着桥梁工程技术的不断发展与创新，波形钢腹板PC箱梁桥作为一种新型桥梁结构形式，其独特的优点在近年来逐渐受到了国内外桥梁工程界的广泛关注和应用。

波形钢腹板PC箱梁桥结合了预应力混凝土（PC）与波形钢腹板的优点，既提高了桥梁的承载能力，又增强了结构的耐久性。

本文旨在综述波形钢腹板PC箱梁桥的设计原理、施工技术、工程应用以及未来发展趋势，以期为该类型桥梁在我国桥梁建设中的推广应用提供有益的参考和借鉴。

通过总结和分析波形钢腹板PC箱梁桥的应用经验和成果，本文将探讨其在我国桥梁工程领域中的优势和潜力，以期为桥梁工程技术的进步和创新贡献力量。

With the continuous development and innovation of bridge engineering technology, the corrugated steel web PC box girder bridge, as a new type of bridge structure, has gradually attracted widespread attention and application from the bridge engineering community at home and abroad in recent years due to its unique advantages. The corrugated steel web PC box girderbridge combines the advantages of prestressed concrete (PC) and corrugated steel web, which not only improves the bearing capacity of the bridge but also enhances the durability of the structure. This article aims to summarize the design principles, construction techniques, engineering applications, and future development trends of PC box girder bridges with corrugated steel web plates, in order to provide useful reference and inspiration for the promotion and application of this type of bridge in bridge construction in China. By summarizing and analyzing the application experience and achievements of corrugated steel web PC box girder bridges, this article will explore their advantages and potential in the field of bridge engineering in China, in order to contribute to the progress and innovation of bridge engineering technology.二、波形钢腹板PC箱梁桥的结构特点Structural characteristics of PC box girder bridges with corrugated steel web plates波形钢腹板PC箱梁桥是一种新型的桥梁结构形式，其结构特点主要体现在以下几个方面。

大跨度波形钢腹板PC组合连续箱梁桥疲劳强度计算分析

得到 M 最大最小值，由计算公式 σm = M /W = M·yi / I，Δσ = σpmax － σpmin 即可计算出各截面各位置的正应力幅值，计算结果见表 1 ～表 4。
表 1 钢腹板相互连接处上缘正应力幅
位置
边跨 1 /4
边跨跨中
边跨 3 /4
中墩墩顶
中跨 1 /4
中跨跨中
计算 M（ N·m） I（ m4 ）内容 σpmax 10278165 11. 62 σpmin － 4861180 11. 62 σpmax 10373395 21. 05 σpmin － 9331205 21. 05 σpmax 7624185 47. 40 σpmin － 13864865 47. 40 σpmax 4677840 132. 35 σpmin － 16006158 132. 35 σpmax 6610030 31. 25 σpmin － 4936830 31. 25 σpmax 10477970 11. 43 σpmin － 2823970 11. 43
（ 4）利用求得的 σpmax 、σpmin 值，计算各截面的最大应力幅值 Δσ = σpmax － σpmin 。对非焊接构件以及消除残余应力后的焊接构件，当疲劳荷载为拉－压循环时，应按 0. 6σpmin 折减，按 Δσ = σpmax + 0. 6σpmin 计算；
（ 5）依据《公路钢结构桥梁设计规范》（ JTG D64 － 201 × 报批稿）中采用荷载模型Ⅱ时的疲劳强度验算公式进行验算。
yi /m
1. 89 1. 89 2. 29 2. 29 2. 39 2. 39 2. 49 2. 49 2. 02 2. 02 2. 17 2. 17

波纹钢腹板PC组合箱梁腹板几何参数优化分析的开题报告

波纹钢腹板PC组合箱梁腹板几何参数优化分析的开题报告一、选题背景及研究意义随着我国交通力量的快速发展，桥梁工程在城市化进程中发挥着巨大的作用。

作为桥梁工程的主要部分，箱梁结构因其具有高强度、高刚度等特点，已被广泛应用于路桥、高速公路和城市道路等各种类型的桥梁中。

一般材料进行加工形成梁，钢材中的热轧带肋圆钢和冷轧波纹钢广泛应用于该领域。

目前国内外大多数的箱梁采用的是中低强度混凝土进行现场施工浇注。

而带肋钢板混凝土箱梁有着优秀的整体性能和良好的工艺性，具有自重轻、刚度高、抗震能力强、施工快等优点，逐渐成为了桥梁工程中的重要结构形式。

在带肋钢板混凝土箱梁的应用中，波纹钢和PC（普通混凝土）是最常见的两种腹板材料，对于波纹钢腹板PC组合箱梁来说，结构轻巧、隔音效果好、施工方便等优点，已经被广泛的认可并得到应用。

但是，目前研究仍然缺乏针对波纹钢腹板PC组合箱梁的深度研究，特别是关于其各种几何参数的优化分析还有待深入探讨。

针对以上问题，本论文将对波纹钢腹板PC组合箱梁的几何参数进行优化分析，为更加合理高效的设计箱梁结构提供一定的理论基础。

二、研究内容及方法本研究将从下列几个方面进行深入研究：1.波纹钢腹板厚度的优化分析：分析在满足桥梁承载力要求的前提下，波纹钢腹板的最优厚度。

2.箱梁宽度的优化分析：研究在不同跨度、不同荷载条件下，波纹钢腹板PC组合箱梁的最佳宽度。

3.球面曲率的优化分析：研究不同球面曲率下，波纹钢腹板PC组合箱梁的受力特性和承载能力。

本研究将采用有限元方法，并结合Matlab软件进行理论分析和计算模拟，同时结合实验验证数据进行分析比对，以得到优化后的箱梁结构参数。

三、预期成果及意义本研究将得到波纹钢腹板PC组合箱梁结构的优化设计，对于提高桥梁的承载力和减少结构成本具有实际意义。

同时，本研究还将为相关学科的教学和研究提供参考和借鉴，为该领域的发展提供有力支持。

波形钢腹板桥研究和应用

三种屈曲形式局部屈曲计算：
整体屈曲计算：组合屈曲计算：
设计追求λs≤0.6，
（屈服区）cr.l y ：s 0.6
s
y
e cr
当λs≤0.6时，若 τ≤τy时，波形钢腹不发生屈曲，材料强度可充
分利用。当τy＝ 205N/mm2时，组合屈曲强度为172N/mm2
（非弹性区） c .lr 1 0 .6 1 (s 4 0 .6 ) .y： 0.6s 2
结构要点
（1）波形钢腹板在纵向由于折皱效应，其纵向抗拉压刚度小，故设计时可以认为波形钢腹板不承受轴向力：即近似认为抗弯惯矩计算可仅考虑混凝土顶、底板，而剪力则完全由钢腹板承担，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形状取决于抗剪强度与剪切屈曲稳定性的需要。
力学特性与结构要点
● 波形钢腹板PC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（2）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担（4）剪力由波形钢腹板承担，且剪应力呈均匀分布
力学特性
● PC箱梁与波形钢腹板PC梁桥的刚度比较表
● 波形钢腹板PC桥的抗震性能
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担，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连接属钢－混凝土组合结构设计内容，我国现亦缺乏相关设计软件。
波形钢腹板PC箱梁桥的优点
(1) 自重降低, 抗震性能好：其桥梁自重与一般的预应力混凝土箱梁桥相比大为减轻, 地震激励作用效果显著降低。

波形钢腹板PC组合连续箱梁桥有限元静力分析

ＳｔａｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｗｉｔｈｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓＰＣｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｂｒｉｄｇｅｂａｓｅｄｏｎｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ
要：以建成的某大桥（４７ｍ＋５２ｍ＋４７ｍ）波形钢腹板ＰＣ组合多跨连续箱梁桥为背景，按照桥梁在建成后的运
营对桥梁的整体的静力学特性进行有限元分析，验证这种桥型结构的上部结构的底板和顶板的混凝土的应力、结构刚度、抗裂性能在长期和短期的效应组合下能否满足现行的规范的要求，结果表明其有限元模型在各种工况的组合下，结构能够很好满足规范和设计文件的要求。关键词：桥梁工程；波形钢腹板；有限元；静力分析；组合箱梁中图分类号：Ｕ４４２文献标志码：Ａ文章编号：１００８—１９３３（２０１３）０２— ０８５— ０５
ＲＥＮＳｈｕｎ．ＬＩＷｅｎｈｕ。ＲＥＮＤａｌｏｎｇ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＴｒａｆｉｆｃＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈａｎｇｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｚｂｏｕ２１３００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｒｅｌｙｉｎｇｂｕｉｌｔａＢｒｉｄｇｅ（４７ｍ＋５２ｍ＋４ｅｅｌｗｅｂｓＰＣｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉ — ｓｐａｎｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｏｘ

波形钢腹板PC组合连续箱梁桥的静力有限元分析

波形钢腹板PC组合连续箱梁桥的静力有限元分析摘要：本文依托一座在建的大跨度波形钢腹板PC组合连续箱梁桥，采用空间有限元方法，主要研究了波形钢腹板PC组合箱梁在大跨度连续梁桥中的空间受力性能。

结果表明，该结构的挠度和应力验算基本满足规范要求，抗弯性能和抗扭性能较强；钢腹板梁段与混凝土腹板梁段抗弯刚度存在突变，导致抗弯刚度相对较小的波形钢腹板梁段内顶板压应力较大，钢腹板剪应力分布较为均匀，反映出波形钢腹板优良的抗剪能力。

关键词：波形钢腹板，连续箱梁，静力，有限元分析Abstract: this paper based on a building of the large span steel webs combination waveform PC continuous box girder bridge, and the spatial finite element method, the main research the waveform steel webs PC in combination of long span continuous girder bridge girder of space force performance. The results show that the structure of the deflection and stress checking basic satisfy the standard requirement, the bending capacity and wrest resistant performance is strong; Steel webs with concrete beam section beam bending stiffness exist for web mutations, lead to bending stiffness relatively small waveform steel webs inside roof beam section stress is bigger, steel webs more uniform shear stress distribution, reflecting the waveform of fine steel webs of shear capacity.Keywords: waveform steel webs, continuous box, static, finite element analysis0 引言波形钢腹板PC组合箱梁桥是20世纪80年代早期出现的一种新型组合结构桥梁，具有自重轻、预应力效率高、施工周期短、造型美观等诸多优点。

波形钢腹板PC组合箱梁桥的受力性能分析

波形钢腹板PC组合箱梁桥的受力性能分析目前,随着我国社会与经济的快速发展,桥梁的转型与升级不断向前推进,波形钢腹板PC组合箱梁充分利用了混凝土与钢材的材料特性,以其经济美观、自重较轻、预应力效率高等优点,获得了较快的发展。

这种桥梁结构形式在欧美与日本等发达国家得到了广泛的应用,以波形钢腹板代替混凝土腹板显著减少了工程数量,方便施工,因此,我们需要研究波形钢腹板PC组合箱梁的受力性能,为以后的类似工程提供相关的技术与经验支持。

本文以邢台至衡水高速公路上的跨南水北调渠段的波形钢腹板桥梁为研究背景,主要做了以下研究工作:(1)总结了波形钢腹板PC组合箱梁桥的构造特征与受力特点,包括抗剪性能、抗弯性能、抗扭和畸变性能和连接键性能,比较分析了波形钢腹板PC组合梁桥优缺点,提出了本文的研究内容和技术路线。

(2)以邢台至衡水高速公路上的跨南水北调渠段的波形钢腹板桥梁为研究背景,利用桥梁专业设计软件Midas/Civil建立有限元模型,给出了波形钢腹板箱梁进行强度验算时的分析方法,对其纵桥向、横桥向的力学性能进行了分析,对波形钢腹板桥梁正常使用极限状态与承载能力极限状态进行了设计计算。

(3)分析了波形钢腹板箱型桥梁的腹板剪切屈曲特征,研究了国内外桥梁波形钢腹板剪切屈曲的计算方法,并对各计算方法进行了对比分析,最后以邢台至衡水高速公路跨南水北调渠段的波形钢腹板桥为实例对三种剪切屈曲进行了计算,分析了波形钢腹板PC组合箱梁桥的稳定性能。

(4)介绍了PBL连接键特点,总结了波形钢腹板组合箱梁连接键的分类,分别研究了国内外桥梁工程应用中主要的四种连接键特点以及抗剪承载力计算方法,结合工程实例分析了波形钢腹板与混凝土板之间的水平剪力,对顶底板混凝土与波形钢腹板连接键的受力情况进
行了分析计算。

变截面波形钢腹板PC箱梁桥的动力特性分析_冀伟

3 量为 32． 5 GPa，泊松比 0． 2，密度为 2 550 kg / m 。波形
体内预应力筋
体外预应力筋
图1
波形钢腹板 PC 箱梁桥的构造示意图
已有研究文献表明，国外的研究主要集中在波形钢板和波形钢腹板 Ⅰ 型钢梁的抗剪、抗弯和屈曲性能方面
［1 － 4 ］
钢腹板采用 Q235 钢，厚度为 1． 2 mm，波形钢腹板的示意图如图 4 所示，其弹性模量为 210 GPa，泊松比为
图4
Байду номын сангаас
波形钢腹板尺寸示意（单位： mm）
3 000
1 080
960
960
200
220
270
型建立过程中通过将波形钢腹板的 SHELL63 单元嵌
100
150
50
入箱梁上、下翼板的 SOLID45 单元 3 cm，并合并相应的节点，形成嵌入式效应。试验梁跨中截面的支座为固定铰支座，约束试验梁的纵向、横向与竖向位移，梁端支座为活动铰支座，约束试验梁的竖向和横向位移。建立好的试验梁三维有限元模型如图 8 所示，波形钢腹板的有限元模型如图 9 所示。
第3 期
冀
伟
邓
露
刘世忠等：变截面波形钢腹板 PC 箱梁桥的动力特性分析
61
not suitable for this kind of bridge．（ 3 ） Considering the shear deformation of the CSWs，the correction formulas are obtained for the PC box girder bridge with CSWs with variable cross － section．（ 4 ） The research conclusions can provide references for the analysis of dynamic characteristics of variable cross － section PC continuous box girder bridges with CSWs in highway bridge engineering． Key words： corrugated steel web ； composite box girder； variable cross － section ； dynamic characteristic ； model test 波形钢腹板 PC 箱梁桥是一种新型的钢－混组合结构桥梁（如图 1 所示），该桥型由于使用波形钢腹板取代传统箱梁的混凝土腹板，可以有效减轻梁体的自重；波形钢腹板在桥梁纵向具有手风琴效应，可以提高预应力的施加效率，还具有钢腹板抗剪强度高、桥型美观等优点，已在国内外的桥梁建设中得到了广泛应用。

波形钢腹板PC组合箱梁横向分布分析

讨『．Ｊ山东大学学报（１工学版）０２４：３ — ３，２０，（）２３．
人工挖孔灌注桩采用低应变反射波法检测，成孔质
量高，且一般桩长、桩径较小，此时辅以低应变反射波法即能够满足检测速度和检测准确性的双重要求；对于水下钻孔灌注桩采取超声透射法检测，因
ＤＡＩＢｅ —ｌｎｎ —ｉｇａ（ｎｎｒｖｎｉｌＣｍｍｕｉａｉｎｌｎｉｇＳｒｅｎｓｇｎｔｕｅ，Ｚｅｇｈｕ４０５ＨｅａＰｏｉｃａｏｎｃｔｓＰａｎｎｕｖｙａｄＤｅｉｎＩｓｉｔｏｔｈｎｚｏ５０２，Ｃｉａｈｎ）
速公路沿线的地质特征和工程的实际施工情况，对
ｆ１高峰，基工程动测技术与方法【．１桩Ｍ】武汉：中国
地质大学出版社．１９．９７
【］ＪＪ一９５２Ｇ／１９，基桩低应变动力检测规程『］ＴＳ。
ｆ］王登杰，马国梁．３反射波法低应变桩基检测探
ＡｂｔａｔＢｓｄｏｈｔｕｔｒｅｔｒｓｏＣｃｍｂｎｄｔｎｉｄｒｂｉｇｉｖｎｔｅｅｉｃｓｒｃ：ａｅｎｔｅｓｃｕｅｆａｕｅｆＰｏｉｅｒｋｇｒｅｒｅｗｔｗａｉｇｓｌｃｌｒｕｄｈｅａ
身较长的桩基，采用低应变反射波法的问题在于
水下钻孔灌注的桩基处地质情况复杂，成孔质量和浇筑？凝土均不易控制，且多为长大桩，采用超声昆透射法检测虽然检测速率较低，却能弥补低应变法

大跨径波形钢腹板PC箱型刚构桥横向分析

波形钢腹板ＰＣ箱型桥梁有两方面特点：首先以波形钢腹板取代常规的混凝土腹板，可以减轻
ＬａｔｅｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅＰｒｅ－ＳｔｒｅｓｓｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅＢｏｘ — ＧｉｒｄｅｒＲｉｇｉｄ
ＦｒａｍｅＢｒｉｄｇｅｗｉｔｈＣｏｒｒｕｇａｔｅｄＳｔｅｅｌＷｅｂｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｂｏｘｂｒｉｄｇｅｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｇｌｏｂａｌａｎａｌｙｓｉｓ，Ｌａｔｅｒａｌａｎａｌｙｓｉｓｉｓａｌｓｏｅｓｓｅｎｔｉａ１．ＴｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰＣＢｏｘ－ｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｗｉｔｈｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓｕｎｄｅｒｖａｒｉｏｕｓｌｏａｄｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｒｏｌｅ．Ｉｎｔｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙｏｆｔｈｅｒｏｏｆａｎｄｆｌｏｏｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｒｏｏｆａｎｄｆｌｏｏｒｗｅｒｅｔＷＯａｓｐｅｃｔｓｏｆｓｅｃｕｒｉｔｙｃｈｅｃｋｉｎｇ，ｄｒａｗｈｏｒｉｚｏｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗｉｌｌｂｅｈｅｌｐｆｕｌｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｒｓｉｎｔｈｉｓｆｉｅｌｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓ；ｌａｔｅｒａｌａｎａｌｙｓｉｓ；ｆｒａｍｅｗｏｒｋａｎａｌｙｓｉｓ；ｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎ箱型刚构桥横向分析

大跨径波形钢腹板PC组合箱梁桥动力特性及抗震性能分析

关键词：波形钢腹板；箱梁桥；动力特性；抗震性能
中图分类号：Ｕ４４２．５５文献标识码：Ａ文章编号：１００２ — ４７８６（２０１３）０９ — ００８２ — ０４
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＳｅｉｓｍｉｃＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＢｏｘＧｉｒｄｅｒＢｒｉｄｇｅｗｉｔｈＰＣＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｂｏｕｔＬｏｎｇＳｐａｎＣｏｒｒｕｇａｔｅｄＳｔｅｅｌＷｅｂｓ
桥堕工程Ｂｒｉｄｇｅ＆ＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
大跨径波形钢腹瓶
ＰＣ组合箱梁榀 ຫໍສະໝຸດ 力特性及震性雒分析
李志聪
（河北省交通规２Ｊ，ｉ２计院，河北石家庄０．５００１１）
摘要：波形钢腹板ＰＣ组合箱梁桥具有自重轻、预应力效率高、施工周期短、造型美观等诸多优点．同时其独特的结构
形式使结构各组成部分受力明确，其应用范围正逐步向变截面大跨度梁桥扩展，在我国拥有较好的发展前景。
波形钢腹板ＰＣ组合箱梁桥是２０世纪８０年代早期出现的一种新型组合结构桥梁，具有自重轻、预

顶推施工中波形钢腹板PC组合梁整体受力性能分析

等，可供分析计算同类桥梁结构受力参考。
关键词：波形钢腹板；顶推；板壳实体模型；顶底板混凝土；应力变化规律
中图分类号：ＴＵ３１２
文献标志码：Ａ
文章编号：１００９—７７１６（２０１６）０３—００９９—０４
０ Байду номын сангаас 言
波形钢腹板组合梁桥具有自重较轻、受力明确等多项优点【ｌ】，已经在世界各地相继建设了大量此类型桥梁，相应的施工方法也多种多样，但采用顶推施工的实例较少。特别是在国内，波形钢腹板组合梁桥顶推施工的研究和应用更为少见。相对于混凝土箱梁桥的顶推施工，顶推施工方法运用于波形钢腹板梁桥却有着其独特的优势【２】：（１）波形钢腹板梁桥用约１０ｍｍ厚的钢板取代了３０～８０ｃｍ厚的混凝土腹板，使得上部结构自重减轻２０％～３０％，从而使顶推力有所减小，并且桥墩与主梁之间的摩擦力减小；（２）传统混凝土桥梁在运用顶推方法施工时需制作钢导梁，并且钢导梁重复利用机会少，势必会增加桥梁的建设成本，而采用波形钢腹板自身作为顶推导梁的技术，将会为桥梁顶推施工技术节约成本开辟一条新途径『３１。
摘要：波形钢腹板Ｐｃ组合粱在成桥状态下的受力与顶推施工中的受力有较大的不同，为了明确箱梁顶推施工过程中受力性
能，以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板Ｐｃ组合梁为例，采用板壳实体模型详细计算了组合梁在顶推过程

波形钢腹板PC组合箱梁桥的施工探析

建材发展导向2018年第15期148所谓的波形钢腹板具体指的是指的是波折形的钢板，这种结构类型的桥梁源自于上世纪八十年代的法国，是一种全新的钢混组合结构。

简而言之，就是基于混凝土桥梁，以波折形态的钢板替代腹板，于箱梁中预设体外束的结构。

这种结构有效地将钢与混凝土充分地结合在了一起，不仅全面提升了桥梁结构的稳定性、耐用性以及材料的总体利用率，而且该结构的外形赏心悦目，具备出色的抗震能力，施工便利，值得进一步推广使用。

1　满堂支架施工我国江苏省淮安市的长征人行桥（详见图1）所使用的施工方式，即为满堂支架施工的方法。

我国的这座著名桥梁由东南大学设计，并于2005年彻底完工。

这座桥梁意义非凡，因为其是我国首座波形钢腹板PC 组合箱梁桥。

长征人行桥体外预应力配筋，顶部结构特色鲜明，所使用的是截面斜腹板三跨连续箱梁。

图1　江苏省淮安市的长征人行桥长征人行桥的上部结构，是在支架上进行现浇施工，具体可以分为七个步骤。

首先是搭建起施工的支架，第二步则是堆载预压提升固结速度，然后是制造并且安装底板钢筋以及转向器材，接着是定位波形刚腹板，再是完成梁底板以及预应力转向块混凝土的浇筑工作，最后则是做好翼板以及顶板混凝土的浇筑工作，并且施加预应力。

为了能够保证长征人行桥的安全运行以及使用效率，选择满堂支架施工，模板支撑体系搭设于“321公路钢桥”上，并且将两个临时墩设置在中跨的位置上，进而确保整个施工时期的顺利通行。

2　悬臂现浇山东省菏泽市境内的黄河公路大桥是我国一座著名的波形刚腹板变截面连续箱桥梁。

这座桥梁所采用的便是悬臂现浇的施工方式。

在搭建好支架之后，对0号块进行浇筑，在强度抵达设计值的4/5之后，再对称浇筑其他的号块。

3　先简支再现浇说到先简支再现浇的这种连续施工方式，就不得不提我国河南省境内的光山泼河公路桥，这也是我国首座波形钢腹板PC 公路桥。

该桥的设计灵感来源于河南交通规划勘察设计院，并且已于2005年7月全面投入使用。

波形钢腹板PC箱形梁桥的抗剪验算

波形钢腹板PC箱形梁桥的抗剪验算摘要：本文以重庆某波形钢腹板PC箱型刚构的整体计算得出几个典型截面的剪力和扭矩为基础，从波形钢腹板的抗剪强度和剪切屈曲两方面进行验算。

通过该计算方法验证在设计荷载和极限荷载作用下剪力是否满足要求，确保桥梁的抗剪安全。

关键词：波形钢腹板、连续梁桥、抗剪强度验算、屈曲验算0 引言顾名思义，波形钢腹板PC组合箱梁桥就是用波形钢板取代PC箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁。

由于用波形钢腹板代替了混凝土腹板，减轻了PC箱梁的自重，进而减少了下部结构的工程量，降低了造价，也避免了一般梁桥腹板易开裂问题。

从结构上看，波形钢腹板PC箱梁受力明确，在轴向力和弯矩作用下，腹板上的轴向应力基本为零，轴向力基本由混凝土顶底板承受；在剪力作用时87%左右的剪力由波形钢腹板承受。

因此，对波形钢腹板PC箱型梁桥进行设计时，需对钢腹板进行抗剪切强度验算和剪切屈曲验算。

本文以重庆某波形钢腹板PC箱型刚构为依托，以该桥的整体计算得出几个典型截面的剪力和扭矩为基础，从波形钢腹板的抗剪强度和剪切屈曲两方面进行验算。

1 依托工程及使用材料1)工程概况某桥采用85+148+85m波形钢腹板PC刚构桥方案，桥梁全长318m。

主梁为单箱单室箱梁，箱梁顶横坡与路拱同坡为3%，刚构悬臂部分箱梁采用变截面。

波形钢腹板PC组合箱梁预应力体系采用双向预应力。

纵向预应力束分为体内束和体外束。

体内束采用钢绞线。

体外束采用型低松弛环氧涂层钢绞线，于全桥合拢后张拉，边跨设体外束，中跨设体外束。

2)使用材料混凝土箱梁采用C60混凝土。

波形钢腹板采用Q345D 钢材。

2、整体模型分析和工程荷载取值通过对该桥进行midas建模，取得关键截面的剪力值。

取值截面如下图所示。

关键截面位置图1#截面为边跨支点，2#截面为边跨l/4截面，3#截面为支点左截面，4#截面为支点右截面，5#截面为中跨l/4截面，6#截面为跨中截面。

3.分析方法介绍和计算结果分析波形钢腹板桥梁的最大特点就是波形钢腹板承担了整个截面的所有剪力。