钢箱梁设计
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从美观和经济上选择方案一。并且方案一 的钢箱梁抗扭刚度大,对于本桥来说是有利 的。
二、横隔板,加劲肋及耳板
本次设计有三个厚度的横隔板。
每个吊杆下面对应的布置一道横 隔板,间距3米,厚度12毫米。
无吊杆位置约两米一道横隔板, 厚度10毫米。
桥塔支座处设置一道横隔板, 厚度20毫米。
为提高钢箱梁承载能力并保持良好的工作 性能,顶板、底板及腹板上都布置了相应的 纵向加劲肋。 钢桥面板纵肋可采用开口加劲肋和闭口加 劲肋两种形式:开口肋常采用I形肋、L形肋 和T形钢;闭口肋包括U形肋、V形肋和Y形肋 等结构形式。
吊杆与主梁的连接也有其它常见形式,例 如:
(1) 吊杆通过耳 板与边腹板用螺栓 连接,主要是边腹 板承受拉力,这需 要加厚边腹板的尺 寸; (2) 还有吊杆直 接穿过主梁,在主 梁底板或者腹板底 部锚固。底板或者 腹板承受拉力。
三、主梁线形及主梁分段
甲方要求主梁线形有波浪形的效果,但是 自锚式悬索桥主梁承受压力,所以还要注意 p-△效应的影响。 经过模型验算最终定出的线形是:桥塔处 主梁顶板标高比桥台处主梁顶板处高1米,比 跨中主梁顶板高1.2米。
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钢箱梁分段原则
钢箱梁是在工厂分节段预制加工,现场再 进行拼装焊接。 (2) 分段截面均远离支座及跨中处;
(3) 避免在应力集中处分段; 在这次设计中最终把钢箱梁分成了11段。 最长的15米,最重的25.4吨。 (4) 分段的吊装重量不能超出吊机的起重能力;
(1) 分段点应尽量设在结构受力较小的部位;
本次这件采用开口加劲肋(I形肋)厚度10毫 米,高度100毫米,横隔板上开孔,以使纵向 加劲肋连续布置。
吊杆与钢箱梁的链接采用耳板构造,吊杆 与耳板为销接。耳板直接插入箱体并与其相 垂直的横隔板相焊连,横隔板为一整体。
耳板及其横隔板是箱梁悬吊传力的关键部 位,所以耳板与横隔板之间的焊接,尤为重 要。
1.边跨端部可设计成混凝土结构,此时主 榄进入混凝土锚箱(梁)散开锚固;
2.锚固结构也采用钢结构。主榄进入钢结构 锚固体,通过散索鞍散开分别锚固在锚固面上;
3.主榄采用单根钢丝绳,连续绕在梁端的帽梁 上(一般为预应力混凝土结构),连接为环形。
在本次设计中,由于本桥的主榄索力不大 ,主榄的直径也很小。主榄采用不散开直接 独立锚固形式。也就是类似于第二种锚固形 式。
根据相应规范规定:一般钢箱梁的高宽比大 于1/11,加劲梁的梁高为跨径的1/40~1/80, 桥宽与跨径之比不宜小于1/30。钢箱梁腹板、 底板及及人行道板厚度不应小于10mm。
方案一、梁高1.1米,顶宽4米,底宽2.5米。 顶板,底板厚16毫米,腹板厚12毫米。
方案二、梁高1.3米,顶宽4米,底宽2.1米。 顶板,底板厚16毫米,腹板厚12毫米。
汇报内容
主梁标准断面尺寸
横隔板、加劲肋及耳板设计
主梁线形及主梁分段 锚固系统
压重设计
一、主梁标准断面尺寸
自锚式悬索桥由于加劲梁自重的限制, 均采用钢结构,一般采用钢桁架和钢箱梁两 种形式。 钢箱梁抗扭刚度大,比桁梁的构造简单, 易于制造,尤其比桁梁略省钢材,易于养护。 钢箱梁的抗风性能较好。
自锚式悬索桥钢箱梁的主梁形式有两种, 一种是采用的流线型扁平翼状钢箱梁作加劲 梁,另一种是采用中间加横梁的双侧钢箱梁 作加劲梁。
主榄通过锚箱与主梁锚固。锚固在变截面 的边腹板上,边腹板从原先的12毫米加厚到 了30毫米。 锚箱是在钢箱梁主梁边腹板外挂设钢锚箱 的一种锚固方式 ,结构主要由锚垫板、承压板 、锚固板和加劲板等板件组成。钢锚箱通过 承压板及锚固板与腹板之间的焊缝同主梁腹 板相连接。
五、压重构造
为了在正常运营荷载下,支座处不出现负反 力,在端部钢箱梁内施加压重。 经过模型验算,最终两端各加约50吨的压重 。压重采用混凝土中搀入铁砂, 铁砂混凝土平 铺于底板纵向加劲肋之上的压重槽中。
(5) 分段的划分还要保证吊装工艺的可行性。
四、锚固系统
自锚式悬索桥不同于常规的地锚式悬索桥, 而把主榄直接锚固在加劲梁的两端,加劲梁不 仅要承受较大的弯矩,而且还要承受相当大的 轴力。
自锚式悬索桥锚固结构水平方向的传力途 径是:
主榄 锚头 锚固体 加劲梁
加劲梁采用钢结构的自锚式悬索桥,主榄 在梁端的锚固方式主要有以下三种: