钢箱梁桥

中
间
横
隔
板
实腹式
框架式
桁架式
支 单个支座
点
横
隔
板
两个支座
定义开口率：
A ' / A bh / BH 0.4时，为实腹式，主要考虑剪应力； 0.8时，为桁架式，简化为只受轴力的杆件； 0.4＜＜0.8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：
1
e e f f 2 e f I DW

Bu Bl 42514 280 280 H 240 14593cm 2 4 42514 55371 4 Bu Bl 55371 280 280 H 240 19007cm 2 4 42514 55371 4
Lb X形桁架：N b Td 4A Lb V形桁架：N b Td 2A 其中：Lb 杆件长度；Td 箱梁扭矩
2、支点横隔板 ①、局部承压应力
RV b b As Bebt D
②、竖向应力

2 RV c As BeV t D
其中： BeV 横隔板横桥方向应力有 效计算宽度： BeV 60t D bs 30t D BeV bs 30t D bs＜30t D
I l Bu 2 Bl 3.2 3003 280 2 280 240 42514cm 6 Fh e 12 12 280 12 Bl I u 2 Bu Bl 4.8 3003 2 280 280 Fh 240 55371cm 6 f 12 12 280 12 Bu
L.Flg 1 1.20 22.00 ∑
形心：δ= 21.33；上缘距 = 11.87；下缘距 = - 22.933；惯性矩I = 1.3810E+05
b 220 0.8 0.8 218.4cm h 180 11.2 21.3 212.5cm b b b 48E I u Il I h K' b 2 2bh 2bh 3h 2 2 I I I I I I Ih u h l h u l 218.4 6 212.5 218.4 48 2.1106 102930 138100 63199 218.42 2 218.4 212.5 2 218.4 212.5 3 212.52 2 102930 138100 102930 6319 9 138100 63199 63199 3.872 1010 kg cm 3872MN m K K ' 1.8 3872 6970＞K d 3084MN m OK 应力验算： Td 43.489 105 10.23t 102.3KN P1 ' 2h 2 212.5 腹板的抗弯惯矩最小，应力为： 5.58 105 h 0.8 30 1.0 281kg / cm 2 28.1MPa＜ 210MPa 63199 OK
五、横隔板计算示例：
桥梁结构如下图所示，单位：mm
一、计算模型： 偏心扭矩Td：
Pl 2 50 3.52 Td 1 306.26 KN m 2 2 pl 2 3.5 3.52 Td 2 LD 6 128.63KN m 2 2 Td Td 1 Td 2 306.26 128.63 434.89 KN m
假设实腹式横隔板如右图所示：
EI dw 2.1106 2.9755 1011 0.14cm 1.4mm t d 20 3 20 5 3 4 8.110 240 280 740 Ld 因此，横隔板的厚度采用9mm。 应力验算： Td 43.489 105 u h l 36.0kg / cm 2 3.60 MPa＜ 120 MPa 2 At D 2 280 240 0.9
Ay2 8.30E+04 0.00E+00 2.47E+04 1.08E+05
∑
形心：δ= 11.22；上缘距 = 20.68；下缘距 = - 12.816；惯性矩 I = 1.0293E+05
腹板Ih的计算：
Mark n t b
腹板有效宽度：24 t =24*10 = 240mm
h 0.00 60.00 0.00 0.32 y 30.50 0.00 -30.60 A 24.00 54.00 26.40 104.40 I 2.00E+00 1.62E+04 3.39E+00 1.62E+04 J 2.00E+00 1.62E+04 3.39E+00 1.62E+04 Ay 7.32E+02 0.00E+00 -8.08E+02 -7.59E+01 Ay2 2.23E+04 0.00E+00 2.47E+04 4.70E+04
作业：请完成如下左图X形桁架横隔板的计算；以及完成如下右图V 形桁架横隔板的计算
U.Flg 1 1.90 24.00 Web 1 0.90 0.00
L.Flg 1 1.20 22.00 ∑
形心：δ= - 0.73；上缘距 = 31.73；下缘距 = - 0.873；惯性矩 I = 6.3199E+04
下翼缘Il的计算： 下翼缘有效宽度：24 t = 4*32 = 768 mm
Mark n t b h 0.00 60.00 0.00 0.32 y 31.60 0.00 -30.60 A 245.76 54.00 26.40 326.16 I 2.10E+02 1.62E+04 3.39E+00 1.64E+04 J 2.10E+02 1.62E+04 3.39E+00 1.64E+04 Ay 7.77E+03 0.00E+00 -8.08E+02 6.96E+03 Ay2 2.45E+05 0.00E+00 2.47E+04 2.70E+05 U.Flg 1 3.20 76.80 Web 1 0.90 0.00
四、横隔板的应力验算： 1、中间横隔板 ①、实腹式计算 实腹式横隔板剪应力按 下式计算： Bl Td T B T ； h d ； l u d Bu 2 At D 2 At D Bl 2 At D
u
其中： Td 箱梁扭矩； t D 横隔板厚度 ②、框架式横隔板
③、对称桁架式横隔板
2 dF 即：JW 2 dF 或： 式中：
F 薄壁杆件的全部面积；
- 开口薄壁杆件截面之扇性坐标； -闭口薄壁杆件截面之广义扇性坐标。
2、实腹式横隔板刚度
K 4G A t D 其中：G 钢材的剪切模量 t D 横隔板的板厚 A 箱梁面积（箱梁板壁中心线围成的面积）
3、桁架式横隔板刚度
Ab K 8 EA 3 Lb
2
Ab K 2 EA 3 Lb
2
式 中 ： A 箱 梁 面 积 ( 箱 梁 板 壁 中 心 线 围 成 的 面 积 )； Ab 单个斜撑的截面积；Lb 斜撑的长度。
4、矩形框架式横隔板刚度 hu
hl
hu(hl、hh）
矩形框架式横隔板的刚 度K： K K ' b b 6h 48E I I I u l h ' K b 2 2bh 2bh 3h 2 I I I I I I I2 u h l h h u l
2 2 2b1 2b 2 2 2 2 2 1 Fu 1 2 Fl 1 2Fh 1 1 2 2 Bu Bl
截面主扇性惯矩，是指：薄壁杆件截面微分面积与扇性坐标 （开口截面）或广义扇性坐标（闭口截面）平方之乘积对全部 面积的积分。
y 30.95 0.00
-30.60
A 86.64 54.00 26.40 167.04
I 2.61E+01 1.62E+04 3.39E+00 1.62E+04
J 2.61E+01 1.62E+04 3.39E+00 1.62E+04
Ay 2.68E+03 0.00E+00 -8.08E+02 1.87E+03


2.9755 10 cm
11
6
横隔板间距Ld=0.14*L-1=740cm
EI dw 2.1106 2.9755 1011 10 K d 20 3 20 kg cm 3084 MN m 3 . 084 10 3 Ld 740
Biblioteka Baidu、实腹式横隔板：
四、框架式横隔板：
td = 19+29 = 48
假设框架式横隔板如下图所示：
td = 32
框架式横隔板的开口率为： A f 22 1.2 26.4cm 2 Aw 90 0.6 54cm 2 A f / Aw 9 Fl 26.4 / 54 0.49cm 2 由图可得修正系数 1.8
第五章：钢箱梁桥 第三节：横隔板
一、横隔板的作用与构造形式： 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； 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。
2、构造形式
2 2 2b2 2 2b1 2 2 2 F F 1 2 1 Fu 1 2 l 1 1 2 2 h B B u l



2 2 2 10 2 10 2 145932 1440 1 19007 960 1 280 280 2 240 145932 14593 19007 19007 2
二、横隔板的最小刚度：
为了便于计算，以下计算作如下假定：1、忽略混凝土悬臂板的影响；2、混凝土换算为 钢梁上翼缘板的等效板厚计算。
箱梁的翘曲刚度按最大截面计算：
箱梁上顶板截面积： Fu 300 2.9 1.9 1440cm 2 箱梁腹板截面积： Fh 240 1.0 2400cm 2 箱梁底板的截面积： Fl 300 3.2 960cm 2
日本的经验公式： LD 6L 50 LD 0.14 L 1且 20L＞50
三、横隔板刚度： 1、横隔板的最小刚度： 为了抵抗箱梁的畸变，横隔板必须有足够的刚度。日本公路钢桥设计指南推荐的 最小刚度：
EIdw K 20 3 Ld 其中：L d：两横隔板间距； E：钢材的弹性模量；E = 2.1 105 MPa = 210GPa Idw：箱梁截面主扇性惯矩，根据箱梁的截面尺寸形式求得： Idw
A' 120 160 0.53 A 280 240
框架抗弯惯矩的计算：
上翼缘Iu的计算： 上翼缘有效宽度： 24 t = 4*19 = 456mm
Mark U.Flg Web L.Flg
n 1 1 1
t 1.90 0.90 1.20
b 45.60 0.00 22.00
h 0.00 60.00 0.00 0.32