波形鋼腹板橋簡介ppt課件

1、 波形鋼腹板組合箱梁橋 -運用與研討 、波形鋼腹板、波形鋼腹板PC箱梁橋的定義與特點箱梁橋的定義與特點 2 、波形鋼腹板、波形鋼腹板PC箱梁橋在國內(nèi)外的運用箱梁橋在國內(nèi)外的運用 3 、波形鋼腹板、波形鋼腹板PC箱梁橋的力學(xué)特性與構(gòu)造要箱梁橋的力學(xué)特性與構(gòu)造要點點 4 、波形鋼腹板、波形鋼腹板PC箱梁橋的設(shè)計、計算箱梁橋的設(shè)計、計算 、波形鋼腹板、波形鋼腹板PC箱梁橋施工箱梁橋施工 6 、波形鋼腹板、波形鋼腹板PC箱梁的經(jīng)濟(jì)效益箱梁的經(jīng)濟(jì)效益1. 波形鋼腹板波形鋼腹板PC箱梁橋的箱梁橋的 定義與特點定義與特點 顧名思義，波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁就是用波形鋼顧名思義，波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱形

2、梁就是用波形鋼板取代預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁。其顯板取代預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁。其顯著特點是用著特點是用10mm左右厚的鋼板取代厚左右厚的鋼板取代厚3080cm厚的混凝土厚的混凝土腹板。鑒于頂?shù)装孱A(yù)應(yīng)力束放置空間有限，導(dǎo)致體外索的運用腹板。鑒于頂?shù)装孱A(yù)應(yīng)力束放置空間有限，導(dǎo)致體外索的運用那么是波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的第二個特點。那么是波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的第二個特點。 1 1波形鋼腹板在縱向由于折皺效應(yīng)，其縱向抗拉壓剛度小，故設(shè)計波形鋼腹板在縱向由于折皺效應(yīng)，其縱向抗拉壓剛度小，故設(shè)計時可以以為波形鋼腹板不接受軸向力：即近似以為抗彎慣矩計算可僅思

3、索混時可以以為波形鋼腹板不接受軸向力：即近似以為抗彎慣矩計算可僅思索混凝土頂、底板，而剪力那么完全由鋼腹板承當(dāng)，且剪應(yīng)力在腹板上作均勻分凝土頂、底板，而剪力那么完全由鋼腹板承當(dāng)，且剪應(yīng)力在腹板上作均勻分布。波形鋼腹板主要作用在于抗剪，故波形鋼腹板的厚度與外形取決于抗剪布。波形鋼腹板主要作用在于抗剪，故波形鋼腹板的厚度與外形取決于抗剪強(qiáng)度與剪切屈曲穩(wěn)定性的需求。強(qiáng)度與剪切屈曲穩(wěn)定性的需求。 2 2波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁的另一技術(shù)特點是通常采用體內(nèi)、體外波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁的另一技術(shù)特點是通常采用體內(nèi)、體外預(yù)應(yīng)力索并用的方式：即在混凝土頂板、底板中配置縱向預(yù)應(yīng)力筋，用以抵預(yù)應(yīng)力索并用的方式：即在

4、混凝土頂板、底板中配置縱向預(yù)應(yīng)力筋，用以抵抗施工時的荷載及自重。在箱內(nèi)配置體外預(yù)應(yīng)力束，經(jīng)過轉(zhuǎn)向塊來轉(zhuǎn)向并最抗施工時的荷載及自重。在箱內(nèi)配置體外預(yù)應(yīng)力束，經(jīng)過轉(zhuǎn)向塊來轉(zhuǎn)向并最終錨固在橫隔板上，實現(xiàn)曲線或折線配筋，以體外索來承當(dāng)外荷載的作用，終錨固在橫隔板上，實現(xiàn)曲線或折線配筋，以體外索來承當(dāng)外荷載的作用，因此有必要時，可以在運用期間封鎖交通來改換體外索。因此有必要時，可以在運用期間封鎖交通來改換體外索。構(gòu)造要點構(gòu)造要點 3波形鋼腹板節(jié)段之間及與上、下混凝土板的銜接：波形鋼腹板的預(yù)波形鋼腹板節(jié)段之間及與上、下混凝土板的銜接：波形鋼腹板的預(yù)制節(jié)段之間普統(tǒng)統(tǒng)過高強(qiáng)螺栓或現(xiàn)場焊接的方式銜接，波形鋼板與

5、混凝土頂?shù)字乒?jié)段之間普統(tǒng)統(tǒng)過高強(qiáng)螺栓或現(xiàn)場焊接的方式銜接，波形鋼板與混凝土頂?shù)装宓你暯樱阂皇欠锹袢胧姐暯?，在波形鋼板的上下端部焊接鋼板，鋼板上焊接板的銜接：一是非埋入式銜接，在波形鋼板的上下端部焊接鋼板，鋼板上焊接剪力釘柱型螺栓，使之與混凝土板結(jié)合在一同。二是埋入式銜接，在波形剪力釘柱型螺栓，使之與混凝土板結(jié)合在一同。二是埋入式銜接，在波形鋼板上打孔。穿過鋼筋貫穿鋼筋，再在鋼板的上、下端部焊接縱向鋼筋鋼板上打孔。穿過鋼筋貫穿鋼筋，再在鋼板的上、下端部焊接縱向鋼筋約束鋼筋并埋入混凝土的結(jié)合方法。約束鋼筋并埋入混凝土的結(jié)合方法。 (1) 自重降低自重降低, 抗震性能好：其橋梁自重與普通的預(yù)應(yīng)力混凝

6、土箱梁抗震性能好：其橋梁自重與普通的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋相比大為減輕橋相比大為減輕, 地震鼓勵作用效果顯著降低。地震鼓勵作用效果顯著降低。(2) 節(jié)約建筑資料節(jié)約建筑資料, 改善經(jīng)濟(jì)目的：大幅度減輕了上部構(gòu)造的自重改善經(jīng)濟(jì)目的：大幅度減輕了上部構(gòu)造的自重, 減減少于混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼材、鋼筋用量，并使下部構(gòu)造的工程量獲得減少少于混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼材、鋼筋用量，并使下部構(gòu)造的工程量獲得減少, 從而降低了工程總造價；從而降低了工程總造價；(3) 改善構(gòu)造性能改善構(gòu)造性能, 提高預(yù)應(yīng)力效率：波形鋼腹板的縱向剛度較小提高預(yù)應(yīng)力效率：波形鋼腹板的縱向剛度較小, 幾幾乎不抵抗軸向力乎不抵抗軸向力, 因此在不接受

7、預(yù)應(yīng)力因此在不接受預(yù)應(yīng)力, 縱向預(yù)應(yīng)力束可以集中加載于上、縱向預(yù)應(yīng)力束可以集中加載于上、下翼緣板下翼緣板, 從而有效地提高預(yù)應(yīng)力效率；從而有效地提高預(yù)應(yīng)力效率；(4) 各種資料各盡所能各種資料各盡所能, 充分發(fā)揚(yáng)其效率：在波形鋼腹板充分發(fā)揚(yáng)其效率：在波形鋼腹板PC 箱梁橋中箱梁橋中, 混凝土用來抗彎混凝土用來抗彎, 而波形鋼腹板用來抗剪而波形鋼腹板用來抗剪, 幾乎一切的彎矩與剪力分別由幾乎一切的彎矩與剪力分別由混凝土頂、底板和波形鋼腹板承當(dāng)混凝土頂、底板和波形鋼腹板承當(dāng), 而且其腹板內(nèi)的應(yīng)力分布近似為均布而且其腹板內(nèi)的應(yīng)力分布近似為均布圖形圖形, 而非傳統(tǒng)意義上的三角形而非傳統(tǒng)意義上的三角形,

8、 有利于資料發(fā)揚(yáng)作用；有利于資料發(fā)揚(yáng)作用；(5) 添加了截面回轉(zhuǎn)半徑添加了截面回轉(zhuǎn)半徑, 提高了構(gòu)造效率：波形鋼腹板提高了構(gòu)造效率：波形鋼腹板PC 箱梁橋中箱梁橋中的混凝土均集中在頂、底板處的混凝土均集中在頂、底板處, 回轉(zhuǎn)半徑幾乎添加到最大值回轉(zhuǎn)半徑幾乎添加到最大值, 大大地提高大大地提高了截面的構(gòu)造效率；了截面的構(gòu)造效率；波形鋼腹板波形鋼腹板PC箱梁橋的優(yōu)點箱梁橋的優(yōu)點 (6) 減少現(xiàn)場作業(yè)減少現(xiàn)場作業(yè), 加快施工進(jìn)程：波形鋼腹板加快施工進(jìn)程：波形鋼腹板PC 箱梁橋在施工過程中箱梁橋在施工過程中, 可以可以減少大量的模板、支架和混凝土澆注工程減少大量的模板、支架和混凝土澆注工程, 免除在混

9、凝土腹板內(nèi)預(yù)埋管道的煩雜免除在混凝土腹板內(nèi)預(yù)埋管道的煩雜工藝工藝, 而且波形鋼腹板可以工廠化消費而且波形鋼腹板可以工廠化消費, 現(xiàn)場拼裝施工現(xiàn)場拼裝施工, 且能作為施工掛籃、導(dǎo)梁且能作為施工掛籃、導(dǎo)梁等承重構(gòu)件，從而簡化施工設(shè)備，快了施工進(jìn)程。等承重構(gòu)件，從而簡化施工設(shè)備，快了施工進(jìn)程。(7) 減少了節(jié)段數(shù)量減少了節(jié)段數(shù)量, 縮短了工期：由于梁體自重的減輕縮短了工期：由于梁體自重的減輕, 懸臂施工時懸臂施工時, 可減少可減少節(jié)段數(shù)量節(jié)段數(shù)量, 因此可以大大地加快施工速度因此可以大大地加快施工速度, 縮短工期；縮短工期；(8) 體外力筋可以交換體外力筋可以交換, 便于橋梁的維修和補(bǔ)強(qiáng)：波形鋼腹板

10、便于橋梁的維修和補(bǔ)強(qiáng)：波形鋼腹板PC 箱梁橋采用箱梁橋采用體外預(yù)應(yīng)力體外預(yù)應(yīng)力, 因此即使在長期運營后因此即使在長期運營后, 體外預(yù)應(yīng)力索出現(xiàn)磨損或斷裂時體外預(yù)應(yīng)力索出現(xiàn)磨損或斷裂時,也可以在夜也可以在夜間停頓車輛通行后對其進(jìn)展改換；間停頓車輛通行后對其進(jìn)展改換；(9) 防止了腹板開裂問題防止了腹板開裂問題, 耐久性能好：傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋受外力荷耐久性能好：傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋受外力荷載以及混凝土收縮、徐變的影響載以及混凝土收縮、徐變的影響, 經(jīng)常在腹板出現(xiàn)裂痕經(jīng)常在腹板出現(xiàn)裂痕, 呵斥了混凝土截面減弱、呵斥了混凝土截面減弱、鋼筋腐蝕乃至于要進(jìn)展維修補(bǔ)強(qiáng)等一系列問題鋼筋腐蝕乃至于要

11、進(jìn)展維修補(bǔ)強(qiáng)等一系列問題, 而波形鋼腹板而波形鋼腹板 PC 箱梁橋那么不會箱梁橋那么不會出現(xiàn)上述問題出現(xiàn)上述問題, 耐久性能較好。耐久性能較好。(10) 外型美觀：波形鋼腹板具有優(yōu)良的外觀外型美觀：波形鋼腹板具有優(yōu)良的外觀, 可使橋梁獲得較強(qiáng)的美感，是可使橋梁獲得較強(qiáng)的美感，是山區(qū)、風(fēng)景區(qū)較好的橋型選擇。山區(qū)、風(fēng)景區(qū)較好的橋型選擇。2. 波形鋼腹板波形鋼腹板PC箱梁橋在箱梁橋在 國內(nèi)外的運用國內(nèi)外的運用 法國在法國在80年代末期首先把鋼腹板運用于橋梁構(gòu)造，并建成了第年代末期首先把鋼腹板運用于橋梁構(gòu)造，并建成了第一座波形鋼腹板箱梁橋一座波形鋼腹板箱梁橋Cognac橋。隨著這種構(gòu)呵斥功的運用，各國

12、橋。隨著這種構(gòu)呵斥功的運用，各國都相繼建造了數(shù)座此類型的橋梁。如法國的都相繼建造了數(shù)座此類型的橋梁。如法國的Maupre橋、橋、Asterix橋、橋、Doie橋、挪威的橋、挪威的Tronko橋、委內(nèi)瑞拉的橋、委內(nèi)瑞拉的Caracas橋、橋、Corniche橋。橋。日本在引進(jìn)這種新構(gòu)造后，很快就在日本在引進(jìn)這種新構(gòu)造后，很快就在1993年勝利建造了日本第一座年勝利建造了日本第一座波形鋼腹板箱梁橋波形鋼腹板箱梁橋新開橋。隨著科研和實際的進(jìn)一步的深化，日新開橋。隨著科研和實際的進(jìn)一步的深化，日本建造了一系列的此類橋，成為目前建筑此類橋型最多的國家，在本建造了一系列的此類橋，成為目前建筑此類橋型最多的

13、國家，在建和已建成的橋已超越建和已建成的橋已超越200座。座。波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁橋在國外的運用波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁橋在國外的運用橋 名結(jié)構(gòu)形式跨徑布置（m）梁高（m）施工方法建成年份Cognac橋（法國）3跨連續(xù)31+43+312.25滿堂支架1986Maupre高架橋（法國）7跨連續(xù)40.95+47.25+53.55+50.4+47.25+44.10+40.953.0頂推施工1987Dole橋（法國）7跨連續(xù)48+580+482.5-5.5懸臂施工1988Altwipfergrund 橋（德國）3跨連續(xù)81.5+115+81.42.8懸臂施工Ilsun橋（韓國）14跨連續(xù)50+1060

14、+50+250.5頂推施工2005Asterix橋（法國）2跨連續(xù)43 (最大跨徑）2.25支架施工1989Coniche橋（委內(nèi)瑞拉）7跨連續(xù)80(最大跨徑）3.5懸臂施工2002國外具有代表性波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁橋國外具有代表性波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁橋不含日本不含日本編號橋梁名施工方法構(gòu)造形式橋長(m)跨徑布置(m)竣工年份1栗東橋懸臂施工4跨部分斜拉橋495.0 137.6170.0115.067.6施工中2矢作川橋（東）懸臂施工4跨預(yù)應(yīng)力斜拉橋820.0 173.42235.0173.420053池山高架橋懸臂施工10跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)941.0 46.5104.0114.099.04

15、106.598.050.520064中一色川橋懸臂施工5跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)粱535.4 71.33130.071.3施工中5中一色川橋懸臂施工6跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)粱574.3 62.83112.0110.561.3施工中6宮家島高架橋懸臂施工23跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)粱1432.0 51.2753.054.085.053.0352.058.560.0101.5施工中7入野高架橋支架施工10跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)粱679.0 56.7358.080.0124.080.0258.045.7施工中8朝比奈川橋懸臂施工7跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)670.7 81.2150.491.273.294.7104.873.2施工中9上伊佐布第三高架橋

16、懸臂施工5跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)449.0 53.0105.0136.099.053.0施工中10前川橋懸臂施工5跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)粱500.0 76.8120.0104.0120.076.8施工中11谷津川橋懸臂施工5跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)粱383.5 43.891.0135.074.037.3施工中12菱田川橋懸臂施工8跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)688.0 64.93105.0124.075.054.052.9施工中日本具有代表性的波形鋼腹板橋日本具有代表性的波形鋼腹板橋Maupre高架橋本谷橋栗東橋?qū)嵕安糠中崩瓨蚶鯑|橋?qū)嵕安糠中崩瓨?6m170.0m115.0m67.6m施工中的栗東橋施工中的栗東橋 德國 Altwip

17、fergrund 橋矢作川斜拉橋：矢作川斜拉橋：173.4m+2173.4m+2235.0m+173.4m,235.0m+173.4m,已建成的最寬的波形鋼腹板橋，橋?qū)捯呀ǔ傻淖顚挼牟ㄐ武摳拱鍢?，橋?qū)?3.8m43.8m日本、日見低塔斜拉橋：日本、日見低塔斜拉橋：91.8m+180m+91.8m曾宇川橋：曾宇川橋：23.1m跨波形鋼跨波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼梁橋腹板預(yù)應(yīng)力砼梁橋 國內(nèi)對波形鋼腹板箱梁的研討還處于初級階段，先后有交通部國內(nèi)對波形鋼腹板箱梁的研討還處于初級階段，先后有交通部交通科研設(shè)計院、西南交通大學(xué)、東南大學(xué)、重慶交通大學(xué)等單位交通科研設(shè)計院、西南交通大學(xué)、東南大學(xué)、重慶交通大學(xué)等單位

18、對該組合箱梁的鋼腹板屈曲強(qiáng)度、方案設(shè)計、橋面板有效寬度、剪對該組合箱梁的鋼腹板屈曲強(qiáng)度、方案設(shè)計、橋面板有效寬度、剪力銜接鍵等做過研討。力銜接鍵等做過研討。 到目前為止，國內(nèi)只建筑了到目前為止，國內(nèi)只建筑了6座波形鋼腹板箱梁橋，分別是青海座波形鋼腹板箱梁橋，分別是青海三道河橋三道河橋50m跨單箱雙室大箱梁，江蘇淮安的長征橋跨單箱雙室大箱梁，江蘇淮安的長征橋(18. 5m+30. 5m十十18. 5m的的3跨延續(xù)梁，人行橋跨延續(xù)梁，人行橋)，河南的潑河大橋，河南的潑河大橋(4跨跨30米先簡支后延續(xù)梁橋，公路橋米先簡支后延續(xù)梁橋，公路橋)，重慶市永川的大堰河橋，重慶市永川的大堰河橋(25m簡簡支箱

19、梁，公路橋支箱梁，公路橋)及山東東營的兩座人行橋。及山東東營的兩座人行橋。正在施工的有山東鄄城黃河公路大橋正在施工的有山東鄄城黃河公路大橋70m+11120m+70m延延續(xù)梁續(xù)梁)及已完成施工圖設(shè)計有深圳市的南坪快速路二期工程的南山大及已完成施工圖設(shè)計有深圳市的南坪快速路二期工程的南山大橋橋80m+130m+80m剛構(gòu)橋、甘泉大橋剛構(gòu)橋、甘泉大橋95m+130m+80m剛構(gòu)剛構(gòu)延續(xù)橋，正設(shè)計中的南京長江四橋引橋延續(xù)橋，正設(shè)計中的南京長江四橋引橋50m+90m+50m跨延跨延續(xù)梁。續(xù)梁。波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁橋在國內(nèi)的運用波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁橋在國內(nèi)的運用山東鄄城黃河公路大橋：山東鄄城黃河公路

20、大橋： 70m+1170m+11120m+70m120m+70m3.波形鋼腹板PC箱形梁的 力學(xué)特性與構(gòu)造要點波形鋼腹板波形鋼腹板PC箱梁豎向彎曲符合以下假定箱梁豎向彎曲符合以下假定1忽略波形鋼腹的縱向抗彎作用忽略波形鋼腹的縱向抗彎作用2在豎向荷載作用下彎曲平面假定成立在豎向荷載作用下彎曲平面假定成立3彎矩僅由頂?shù)装鍢?gòu)成的斷面承當(dāng)彎矩僅由頂?shù)装鍢?gòu)成的斷面承當(dāng)4剪力由波形鋼腹板承當(dāng)，且剪應(yīng)力呈均勻分布剪力由波形鋼腹板承當(dāng)，且剪應(yīng)力呈均勻分布PC箱梁與波形鋼腹板箱梁與波形鋼腹板PC梁橋的剛度比較表梁橋的剛度比較表單位PC橋波形鋼腹板橋/跨中斷面面積m27.12 5.80 0.81 斷面慣性距m46

21、.19 5.61 0.91 扭轉(zhuǎn)慣矩m412.31 5.16 0.42 腹板斷面面積m22.10 0.027 -彎曲剛度EcIKN.m21.92x1081.74x1080.91 扭轉(zhuǎn)剛度GcJtKN.m21.60 x1086.71x1070.42 剪切剛度GcAwKN2.73x1072.08x1060.08 根部斷面面積m214.94 7.85 0.53 斷面慣性距m486.60 68.24 0.79 扭轉(zhuǎn)慣矩m495.04 27.37 0.29 腹板斷面面積m28.19 0.122 -彎曲剛度EcIKN.m22.68x1092.12x1090.79 扭轉(zhuǎn)剛度GcJtKN.m21.24x109

22、3.56x1080.29 剪切剛度GcAwKN1.06x1089.39x1060.09 力學(xué)特性力學(xué)特性波形鋼腹板波形鋼腹板PC橋的抗震性能橋的抗震性能 縱向抗震性：普通以為減輕了主梁的分量，所以有利縱向抗震性：普通以為減輕了主梁的分量，所以有利于抗震。但是，主梁和橋墩固結(jié)的剛構(gòu)橋梁等地震時呼應(yīng)于抗震。但是，主梁和橋墩固結(jié)的剛構(gòu)橋梁等地震時呼應(yīng)復(fù)雜，而且彎曲剛度小于普通的復(fù)雜，而且彎曲剛度小于普通的PC橋梁，所以地震時不僅橋梁，所以地震時不僅是下部構(gòu)造，上部構(gòu)造也有能夠進(jìn)入塑性域，因此有必要是下部構(gòu)造，上部構(gòu)造也有能夠進(jìn)入塑性域，因此有必要引起留意引起留意 。橫向抗震性：波形鋼腹板橫向抗震性：

23、波形鋼腹板PC橋梁不具有混凝土腹板，橋梁不具有混凝土腹板，所以減少了接受面外方向地震的受拉鋼筋。因此，估計面所以減少了接受面外方向地震的受拉鋼筋。因此，估計面外方向的抗力低于通常的混凝土箱梁橋。但是，面外方向外方向的抗力低于通常的混凝土箱梁橋。但是，面外方向的彎曲剛度亦有所下降，可是其量較小，所以以為兩者的的彎曲剛度亦有所下降，可是其量較小，所以以為兩者的抗震性能根本一樣。抗震性能根本一樣。混凝土頂、底板經(jīng)過剛度較小的波形鋼腹板而銜接，混凝土頂、底板經(jīng)過剛度較小的波形鋼腹板而銜接，所以有能夠以為混凝土板引起個別呼應(yīng)，但是從分析中曾所以有能夠以為混凝土板引起個別呼應(yīng)，但是從分析中曾經(jīng)確認(rèn)到兩個混

24、凝土板連成一體呼應(yīng)，而且不產(chǎn)生頂、底經(jīng)確認(rèn)到兩個混凝土板連成一體呼應(yīng)，而且不產(chǎn)生頂、底板之間的相位差，而且振幅根本一樣。板之間的相位差，而且振幅根本一樣。普通波形鋼腹板普通波形鋼腹板PC橋梁在面外方向具有較高的彎曲剛橋梁在面外方向具有較高的彎曲剛度，因此以為對面外方向的地震沒有特別要關(guān)注的問題。度，因此以為對面外方向的地震沒有特別要關(guān)注的問題。 總之，波形鋼腹板總之，波形鋼腹板PC橋梁的抗震才干介于橋梁的抗震才干介于PC橋與鋼橋橋與鋼橋之間。之間。橋名新開橋銀山御幸橋本谷橋騰手川橋小河內(nèi)川橋構(gòu)造形式簡支橋連續(xù)梁連續(xù)剛構(gòu)連續(xù)剛構(gòu)梁連續(xù)剛構(gòu)自振頻率(Hz)一階3.9502.7781.6481.84

25、01.756二階5.4003.1671.8312.6952.491三階-3.7103.2353.2205.020衰減系數(shù)一階0.02700.00700.03200.01180.0073二階0.03400.00840.02100.00920.0065三階-0.0095-0.00940.0056波形鋼腹板橋自振頻率與衰減系數(shù)波形鋼腹板橋自振頻率與衰減系數(shù)波形鋼腹板波形鋼腹板PC橋的振動特性與衰減系數(shù)橋的振動特性與衰減系數(shù) 由分析、實驗、實橋檢測知，波形鋼腹板由分析、實驗、實橋檢測知，波形鋼腹板PC橋的振動特性介于橋的振動特性介于PC橋與橋與鋼橋之間；普通鋼橋之間；普通PC橋體外束自振頻率為橋體外束

26、自振頻率為12Hz-18Hz，衰減系數(shù)為，衰減系數(shù)為0.0002，普，普通不會發(fā)生體外束引發(fā)整橋共振問題。通不會發(fā)生體外束引發(fā)整橋共振問題。波形鋼腹板波形鋼腹板PC橋的抗疲勞性能橋的抗疲勞性能由銀山御幸橋車輛動載實驗得到波形鋼腹板橋本由銀山御幸橋車輛動載實驗得到波形鋼腹板橋本身振動加速度最大值為身振動加速度最大值為3gal，其值非常小，因此以為，其值非常小，因此以為其疲勞問題會很少。思索的重點是波形鋼腹橋與翼緣其疲勞問題會很少。思索的重點是波形鋼腹橋與翼緣板的銜接焊縫，日本曾作過波形鋼腹板橋、波形鋼腹板的銜接焊縫，日本曾作過波形鋼腹板橋、波形鋼腹板板PC橋的疲勞模型實驗與有限元分析，同時作了橋

27、的疲勞模型實驗與有限元分析，同時作了44.25+44.25m三跨延續(xù)梁實橋有限元分析，結(jié)三跨延續(xù)梁實橋有限元分析，結(jié)論是較高應(yīng)力部分在腹板與砼銜接開孔處，但是這里論是較高應(yīng)力部分在腹板與砼銜接開孔處，但是這里應(yīng)力幅很小，很難想像會出現(xiàn)疲勞問題。應(yīng)力幅很小，很難想像會出現(xiàn)疲勞問題。波形鋼腹板波形鋼腹板PC橋耐久性橋耐久性 其耐久性類同鋼其耐久性類同鋼混組合梁橋，日本波形鋼混組合梁橋，日本波形鋼腹板構(gòu)造研討會腹板構(gòu)造研討會2005年組織對曾經(jīng)運營了年組織對曾經(jīng)運營了510的的新開橋新開橋1993建成、銀山御幸橋建成、銀山御幸橋1996年建年建成、本谷橋成、本谷橋1999年建成進(jìn)展了實地檢測，年建成

28、進(jìn)展了實地檢測，結(jié)果闡明這三座橋外觀、內(nèi)在均無明顯病害，運結(jié)果闡明這三座橋外觀、內(nèi)在均無明顯病害，運營情況正常。營情況正常。 4. 4. 波形鋼腹板波形鋼腹板PCPC箱梁橋的設(shè)計計算箱梁橋的設(shè)計計算 波形鋼腹板預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的總體受力與通常的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁類似，其設(shè)計計算亦類似，故總體設(shè)計計算可用通用橋梁設(shè)計軟件完成，唯因其剪力系由波形鋼腹板承當(dāng)，而關(guān)于波形鋼腹板的剪切屈服、剪切屈曲問題，我國現(xiàn)有橋梁設(shè)計通用軟件無此項內(nèi)容，故需用日本有關(guān)規(guī)范、規(guī)準(zhǔn)另行計算。關(guān)于鋼板與混凝土頂?shù)装宓你暯訉黉摶炷两M合構(gòu)造設(shè)計內(nèi)容，我國現(xiàn)亦缺乏相關(guān)設(shè)計軟件。 如上述，波形鋼腹板預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋設(shè)計計算

29、總體受力分析可分為縱向彎曲、橫向框架、縱向改動畸變等三部分。驗算內(nèi)容總體可分頂?shù)装蹇v、橫向承載力及應(yīng)力驗算、波形鋼腹板強(qiáng)度、屈曲驗算、波形鋼腹板與頂?shù)装邈暯雍筒ㄐ武摳拱灞旧磴暯域炈?。波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱形延續(xù)梁橋設(shè)計檢算工程包括：設(shè)計荷載作用時的平安性、極限荷載作用時的平安性、疲勞的平安性、施工的平安性。 計算內(nèi)容及計算流程計算內(nèi)容及計算流程總體設(shè)計框圖總體設(shè)計框圖波形鋼腹板的剪切屈曲波形鋼腹板的剪切屈曲 在豎向彎曲時波形鋼腹板上的剪應(yīng)力分布和傳統(tǒng)在豎向彎曲時波形鋼腹板上的剪應(yīng)力分布和傳統(tǒng)的混凝土腹板有所不同的混凝土腹板有所不同, 沿梁高根本呈等值分布。由于沿梁高根本呈等值分布。由于軸向壓

30、應(yīng)力較小，鋼腹板可以視為純剪應(yīng)力形狀軸向壓應(yīng)力較小，鋼腹板可以視為純剪應(yīng)力形狀, 因此因此設(shè)計時需求驗算鋼腹板的剪應(yīng)力設(shè)計時需求驗算鋼腹板的剪應(yīng)力,雖然滿足強(qiáng)度設(shè)計要雖然滿足強(qiáng)度設(shè)計要求，然因波形鋼腹普通均比較高、比較薄，故還有較求，然因波形鋼腹普通均比較高、比較薄，故還有較大的剪力屈曲穩(wěn)定問題。還需求計算鋼腹板的剪切屈大的剪力屈曲穩(wěn)定問題。還需求計算鋼腹板的剪切屈曲。波形鋼腹板的剪切屈曲分三種：部分屈曲、整體曲。波形鋼腹板的剪切屈曲分三種：部分屈曲、整體屈曲和合成屈曲。屈曲和合成屈曲。 三種屈曲方式三種屈曲方式部分屈曲計算部分屈曲計算 ：整體屈曲計算整體屈曲計算 ：組合屈曲計算組合屈曲計算

31、：設(shè)計追求s0.6，屈服區(qū) ：非彈性區(qū) ：彈性區(qū) ：ylcr.6 . 0syslcr.)6 . 0(614. 01.26 . 0s2/1./lcrylcr2secrys 當(dāng)當(dāng)s0.6時，假時，假設(shè)設(shè)y時，波形鋼腹不時，波形鋼腹不發(fā)生屈曲，資料強(qiáng)度可發(fā)生屈曲，資料強(qiáng)度可充分利用。當(dāng)充分利用。當(dāng)y205N/mm2時，組合屈時，組合屈曲強(qiáng)度為曲強(qiáng)度為172N/mm2 李家河是汨羅市的一條排澇渠，水面寬2030m，李家河中橋全橋總長76.16m，橋梁孔徑布置由西向東為：20m30m20m(波形鋼腹板PC組合箱梁)。李家河中橋設(shè)計實例 上部構(gòu)造為波形鋼腹板PC組合箱梁，采用單箱單室直腹板箱形截面。箱梁橫

32、橋向?qū)ΨQ軸梁高220cm；腹板采用波型鋼板，波型鋼板厚12mm、波距112cm、波深15cm；箱梁底板寬650cm、厚24cm；箱頂板全寬1250cm、兩側(cè)懸臂長300cm，箱內(nèi)頂板厚28cm，懸臂板端部長150cm、厚25cm，懸臂板根部厚50cm；橫橋向箱內(nèi)上梗腋長100到混凝土腹板外側(cè)、高25cm，箱內(nèi)下梗腋長50、高21cm。箱梁分節(jié)段現(xiàn)澆施工，在墩、臺處分別設(shè)有170cm、150cm厚的橫隔板，在邊跨跨中左右側(cè)356cm、428cm處各設(shè)有厚30cm的橫隔板，在中跨左右側(cè)616cm處設(shè)有厚30cm的隔板。波形鋼腹板PC組合箱梁設(shè)計波形鋼腹板PC組合箱梁預(yù)應(yīng)力體系采用雙向預(yù)應(yīng)力?？v向預(yù)

33、應(yīng)力束分為體內(nèi)束和體外束。體內(nèi)束為S15.2mm鋼絞線，控制應(yīng)力為0.75 fpk，張拉控制力為2326kN，配YM15-12、YMP15-12錨具，兩端或單端張拉。體外預(yù)應(yīng)力束采用S15.2低松弛環(huán)氧涂層鋼絞線，張拉應(yīng)力0.65 fpk，邊跨均用4根體外束，中跨8根體外束。預(yù)應(yīng)力束在支座處箱梁內(nèi)中隔板上部穿過，并交叉錨固在中隔板上。預(yù)應(yīng)力體系波形鋼腹板構(gòu)造設(shè)計銜接的構(gòu)造設(shè)計建立橋梁構(gòu)造的桿系有限元分析模型，在支點、截面構(gòu)造尺寸變化點、資料變化點以及驗算截面位置設(shè)置節(jié)點，全橋合計70個單元，71個節(jié)點。箱梁短期荷載效應(yīng)上、下緣應(yīng)力包絡(luò)圖分別如下圖。計算結(jié)果闡明上部構(gòu)造在各個最不利荷載組合下的應(yīng)

34、力均滿足要求。構(gòu)造計算1210.00.56.84.123 34 4510.80.76.93.656 67 7811.61.06.32.889 910101112.41.16.12.111121213131412.91.15.81.614151516161713.20.85.71.517181819192013.60.55.41.520212122222314.30.89.74.423242425252615.01.98.33.026272728282913.20.98.02.429303031313213.31.38.12.232333334343513.71.77.41.7353636373

35、73813.61.77.21.838393940404113.11.47.82.641424243434412.60.88.33.144454546464714.51.88.63.847484849495013.70.89.95.250515152525312.7-0.36.33.053545455555612.70.36.12.556575758585912.40.66.42.559606061616212.20.96.32.562636364646511.50.86.83.265666667676810.80.76.93.768696970709.80.37.24.4采用ANSYS有限元分

36、析軟件對預(yù)應(yīng)力混凝土波形鋼腹板箱延續(xù)梁橋進(jìn)展了屈曲模態(tài)分析。只計入自重的屈曲特征值為12.560，屈曲模態(tài)如下圖。計入恒載、活載時，由于自重是恒定荷載，為了保證其值不隨特征值的變化縮放，這里經(jīng)過調(diào)整活載的大小使得特征值最終趨于1。當(dāng)活載增至其值的7倍時，屈曲特征值到達(dá)1.0089，此時的屈曲模態(tài)如下圖。構(gòu)造計算1XYZDISPLACEMENTSTEP=1SUB =1DMX =.01311XYZDISPLACEMENTSTEP=1SUB =1DMX =.135439 只計入自重的波紋鋼腹板屈曲時主梁模態(tài)計入恒載、活載時波紋鋼腹板屈曲時主梁 5. 波形鋼腹板波形鋼腹板PC箱梁橋箱梁橋的施工工藝的施

37、工工藝 波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁最根本的施工方法是采用掛籃懸拼，隨著波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁最根本的施工方法是采用掛籃懸拼，隨著技術(shù)的提高，日本最近于波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁施工中利用波形鋼腹板技術(shù)的提高，日本最近于波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力砼箱梁施工中利用波形鋼腹板作施工受力構(gòu)件，提出了所謂的作施工受力構(gòu)件，提出了所謂的Rap.con/RW工法鬼怒川橋、津久見川工法鬼怒川橋、津久見川橋、信樂七橋及利用波形鋼腹板作導(dǎo)頂推施工的方法島崎川橋。橋、信樂七橋及利用波形鋼腹板作導(dǎo)頂推施工的方法島崎川橋。游樂部川橋-施工順序懸臂施工法懸臂施工法日本游樂部川橋施工實景日本游樂部川橋施工實景日本鬼怒川橋?qū)嵕叭毡竟砼驅(qū)嵕?/p>

38、施工方法：施工方法： Rap.con/RW工法工法鬼怒川橋節(jié)段施工步驟鬼怒川橋節(jié)段施工步驟 Rap.con/RW工法工法Rap.con/RW工法施工實例：信樂七橋工法施工實例：信樂七橋傳統(tǒng)工法作業(yè)區(qū)僅限傳統(tǒng)工法作業(yè)區(qū)僅限n節(jié)段波節(jié)段波形板安裝、立模、配筋、混形板安裝、立模、配筋、混凝土澆注、預(yù)應(yīng)力均在凝土澆注、預(yù)應(yīng)力均在n節(jié)段節(jié)段進(jìn)展，施任務(wù)業(yè)面受限，周進(jìn)展，施任務(wù)業(yè)面受限，周期長。期長。受力情況：掛籃較重受力情況：掛籃較重110t)，施工節(jié)段分量較小，力臂較施工節(jié)段分量較小，力臂較大，波形板不承當(dāng)施工荷載。大，波形板不承當(dāng)施工荷載。新工法作業(yè)區(qū)擴(kuò)展到新工法作業(yè)區(qū)擴(kuò)展到n-1、n、n+1三個節(jié)

39、段，三個節(jié)段，n+1節(jié)段波形節(jié)段波形板安裝、板安裝、n節(jié)段底板施工節(jié)段底板施工n-1節(jié)節(jié)段頂板施工，三個作業(yè)面流水段頂板施工，三個作業(yè)面流水施工。施工。受力情況：掛籃較輕受力情況：掛籃較輕75t，施工分量較大，力臂較小，波施工分量較大，力臂較小，波形板接受施工荷載形板接受施工荷載頂推施工頂推施工利用波形鋼腹板作導(dǎo)梁的利用波形鋼腹板作導(dǎo)梁的頂推施工方法頂推施工方法島崎川島崎川橋施工實景橋施工實景日本波形鋼腹板普通采用符合以下技術(shù)規(guī)范的鋼材制造：JISG3101-1955 普通構(gòu)造用軋制鋼材JISG3106-1999 焊接構(gòu)造用軋制鋼材JISG3114-1998 焊接構(gòu)造用耐久性熱軋鋼材常用鋼板厚

40、度8mm30mm，常用波形如以下圖： 1600型 1200型 1000型 波形鋼腹板的波形尺寸選擇要思索加工、運輸、安裝等要素，節(jié)段施工時亦要思索節(jié)段長度、腹板厚度的變化及節(jié)段間的銜接等要素。波形鋼腹板的制造波形鋼腹板的制造模壓法特點：模壓法特點： 可以用較短時間壓制一個波長；可以用較短時間壓制一個波長； 由于可以延續(xù)壓制，故能夠盡鋼板長度制造受運輸長度限制；由于可以延續(xù)壓制，故能夠盡鋼板長度制造受運輸長度限制； 波形鋼板長度受壓力機(jī)才干制約；波形鋼板長度受壓力機(jī)才干制約； 按波形波形、波高要求制的壓模需較多的資金。按波形波形、波高要求制的壓模需較多的資金。壓波方法：模壓法、沖壓法壓波方法：模壓法、沖壓法壓力模型壓力模型壓力加工壓力加工模壓法模壓法沖壓法沖壓法沖壓法特點：沖壓法特點： 壓制設(shè)備費用較省；壓制設(shè)備費用較?。?由于板材需多次反折由于板材需多次反折挪動，對厚、重的大板挪動，