钢箱梁

第五章：钢箱梁桥

第一节：钢箱梁桥的结构形式与总体布置一：结构形式

单箱单室箱梁桥

双箱单室箱梁桥

具有3个以上腹板的单箱多室箱梁桥

倾斜腹板的倒梯形箱梁桥

双箱单室箱梁桥

多箱单室箱梁桥

扁平钢箱梁桥

双箱单室箱梁桥

由图可知：当R≥0.5时，板件由稳定控制设计；当R≥0.6时，板件的极限承载力将低于

不设加劲肋的箱梁的破坏形式：

压皱破坏

弯折破坏

扭转畸变

抗扭转构造

抗弯折构造横隔板、加劲肋构造

无加劲肋的箱梁

横隔板间距与翘曲正应力关系图

()()

⎩⎨

⎧≤-≤≤≤5020114.0506＞且日本的经验公式：

L L L L L D D

三、总体布置：

钢箱梁桥上部主要由：主梁、横向联结系、桥面系组成1、主梁：

②双箱钢梁桥：

①单箱钢梁桥：桥宽较小（3车道以内），可以采用此结构

③多箱钢梁桥：

不设挑梁

设挑梁

2、纵梁：目的：当主梁间距较大时，为了减小钢筋混凝土桥面板的跨径、或者提高钢桥面板的刚度，箱梁之间可以设置纵梁。

纵梁布置

纵横梁间距与RC桥面板厚度

非组合箱梁桥组合箱梁桥

纵梁与中间横梁的连接形式：a)腹板搭接；b)腹板对接

纵梁与端横梁的连接形式

a)腹板搭接；b)腹板对接

边纵梁与挑梁的连接形式

a)腹板搭接；b)腹板对接

3、横梁：对于双箱或多箱结构钢梁桥，为了使得各主梁受力较均匀、支承纵梁和桥面板，往往在箱梁之间设置中间横梁。

为了保证桥梁的整体受力和抵抗偏心荷载和风荷载等产生的扭矩，除了单箱梁桥或多幅完全分离式单箱梁桥之外，必须设置端横梁。

为使得横梁有较好的横向分配效果和支承纵梁，横梁要有足够的刚度。所以，横梁通常采用下图的实腹式结构形式，梁高一般为主梁高度的3/4~4/5，最好不小于1/2。横梁还兼作桥面板的横向支承结构，横梁顶面一般与主梁同高。

多箱钢梁桥，往往一个钢箱设置一个支座，箱梁之间用横梁相连。

4、支座及临时支点布置：支座及临时支点布置示意图

钢箱梁桥的用钢量与跨径

、结构形式、桥宽等许多因素有关。

四、钢箱梁桥的用钢量：

简支组合钢箱梁桥简支钢箱梁桥（RC 桥面）

钢箱梁桥的用钢量与跨径、结构形式、桥宽等许多因素有关。

连续钢箱梁桥(RC桥面)钢箱梁桥(钢桥面)

第二节：主梁

主梁构造：由顶板、底板、腹板焊接成闭口截面，箱内设置横隔板和纵横加劲肋

箱梁在横向的分割：箱梁整体在运输有困难时，可以在横向划分为如下图所示的若干个工厂制作单元，在工地拼装成整体。

箱梁单元的划分

箱梁翼板加劲肋的布置：一般垂直于翼缘板布置，加劲肋的接头应该与翼缘板或腹板的接头错开；为了防止焊接对疲劳的影响，受拉翼缘的加劲肋与横隔板或横肋不焊接。

箱梁加劲肋

二、主梁梁高与梁宽：主梁梁宽的确定：

单箱结构的宽度在3~6米居多，最大宽度8米左右

双箱和多箱的宽度在1.5~4米居多，最大宽度5米左右

箱梁的最小尺寸都在1米左右，高宽比在0.5~2之间

为了有效地发挥钢材的作用和节省钢材，主梁设计应该尽可能使得截面以应力控制设计梁高对主梁抗弯强度和刚度影响较大，根据日本的工程实绩，梁高大约为跨径的1/20~1/30

三、主梁的截面变化：目的：为了减少用钢量；方法：变梁高或变梁厚

当跨径较小时，采用改变顶底板板厚、梁高与梁宽保持不变的方法，对钢箱梁制作、安装和运输较为方便；当跨径较大时，采用改变梁高的方法更加有效。

四、加劲肋：

顶底板的局部稳定分析，可以近似简化为由箱梁腹板和横隔板围成的四边简支板

当加劲肋的刚度大于临界刚度比时，此时的加劲肋称为刚性加劲肋；

当加劲肋的刚度小于临界刚度比时，此时的加劲肋称为柔性加劲肋；

2、应力验算方法：

①受拉翼缘加劲板的应力验算可以采用母材的基本容许应力计算

②受压加劲板的应力验算可以采用容许应力法、换算压柱法等计算

a、容许应力法

容许应力法是对加劲肋的刚度和布置等作详细的构造规定，并在容许应力中考虑加劲肋的刚度和局部稳定的影响。日本《道路桥示方书》采用此法。

b、换算压柱法

第五章：钢箱梁桥

第三节：横隔板

1、横隔板的作用

减少钢箱梁的畸变和横向弯曲变形；增加整体刚度；防止过大的局部应力；2、构造形式

实腹式桁架式

框架式中间横隔板

一、横隔板的作用与构造形式：横隔板分为：中间横隔板和支点横隔板作用：保持一定的截面形状；对于支点横隔板还将承受支座处的局部荷载，起到分散支座反力的作用。必须有一定的刚度。

定义开口率：

'A /A bh /BH

0.40.80.40.8ρρρρ==≤≥时，为实腹式，主要考虑剪应力；

时，为桁架式，简化为只受轴力的杆件；＜＜时，作为框架处理，考虑轴力和抗弯

横隔板开口处的加强形式：

二、横隔板的间距：

()

()⎩⎨⎧≤-≤≤≤5020114.0506＞且日本的经验公式：

L L L L L D D

5E = 2.110MPa = 210GPa

⨯：两横隔板间距；

：钢材的弹性模量；：箱梁截面主扇性惯矩，根据箱梁的截面尺寸形式求得：