波折腹板组合箱梁桥课件

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波折腹板组合箱梁桥--内容构成*波折腹板组合箱梁桥—箱梁的分类及其特点

箱梁

钢箱梁

混凝土箱梁

组合箱梁

闭合截面组合箱梁

槽形截面组合箱梁

双重截面组合箱梁

波折腹板组合箱梁☆*波折腹板组合箱梁桥—提出的缘由

混凝土箱梁腹板厚度、自重较大，特别是设置预应力筋

预应力筋外移、即采用体外索后，自重能得到部分减轻

腹板与顶底板形成一体，顶底板的温差及其腹板的干燥收缩引起的应力问题比较突出，会出现各种各样的裂缝，严重地影响了承载性能及其耐久性。

法国的桥梁工程界在这方面作了许多开创性的工作，即通过用预制混凝土腹板、平板钢腹板或波折钢板腹板，来改善力学性能及其减轻上部结构自重的目的。

*波折腹板组合箱梁桥—提出的缘由

法国的Vecchio桥，预制混凝土腹板互不相连、腹板与顶底板的连接是通过在腹板中设置预应力钢筋来实现。

预制混凝土腹板通常是在工厂浇注，质量容易确保，在保持抗剪性能、减轻自重的同时，而且在施工时干燥收束变形基本上已稳定。顶板锚固端预制腹板预应力筋底板固定端*波折腹板组合箱梁桥—提出的缘由

法国的LaFerteSaint-Aubin桥，用钢腹板来代替混凝土腹板的简支箱梁桥，采用了体外索施加纵向预应力。

钢腹板与混凝土顶底板之间通过各种连接件比较容易结合在一起，但是在施加纵向预应力时钢腹板损失了部分预应力，并且为防止发生局部屈曲必须焊接纵向加劲肋。*混凝土顶板体内索波折腹板体外索混凝土底板横隔板体内索腹板波折腹板组合箱梁桥—提出的缘由

法国于1986年提出用弯成波折形状的薄壁钢板，来代替混凝土腹板，建成跨度31m+43m+31m、首座连续波折腹板组合箱梁桥。

*波折腹板组合箱梁桥—技术特点◆用波折钢腹板替代混凝土腹板，主梁自重大约可以减轻20%；◆波折钢板是利用弯折成形的波形几何形状来代替加劲肋，具有很高的抗剪强度；◆波折腹板在桥梁纵向刚度几乎为零，使腹板、上下混凝土翼缘板相互不受到约束，徐变、干燥收缩、温差等的影响减小；◆波折腹板在桥梁纵向刚度几乎为零，大幅度提高了施加预应力的效率；◆箱梁腹板制作可以实行工厂化，并且伴随着自重的减轻，架设更容易。

*波折腹板组合箱梁桥—现状与发展德国Altwipfergrund桥，在建*波折腹板组合箱梁桥—现状与发展日本，栗东低塔斜拉桥最大跨径为170m*波折腹板组合箱梁桥—现状与发展日本、矢作川斜拉桥174.7m+2×235.0m+174.7m

*波折腹板组合箱梁桥—现状与发展日本、日见低塔斜拉桥91.8m+180m+91.8m

*波折腹板组合箱梁桥—结构体系及其布置

纵向立面布置—形式◆当采用等高截面时，能够加大跨中截面高度，提高体外索的偏心量◆当跨度更大时就要考虑采用变截面梁，即折线或曲线变化形式箱梁高度变化形式(b)折线变化(a)直线变化(c)曲线变化(d)等高腹板波折腹板波折腹板波折腹板波折腹板*波折腹板组合箱梁桥—结构体系及其布置(b)本谷桥

波折腹板—形状特点◆本谷桥腹板间是采用螺栓连接，要确保直线部分能够布置3列螺栓，为此其波折腹板的弯曲半径仅为板厚的7倍。*波折腹板组合箱梁桥—结构体系及其布置

横隔梁板—波折腹板箱梁与混凝土箱梁的截面性能比较(b)波折腹板箱梁(a)混凝土箱梁波折腹板箱梁与混凝土箱梁的截面性能比较截面刚度单位波折腹板箱梁（S）混凝土箱梁（C）S/C截面积(A)m25.807.120.81纵向抗弯刚度(EI)kNm21.74×1081.92×1080.91横向抗弯刚度(EI)kNm21.25×1081.67×1080.75抗剪刚度(GA)kN2.08×1062.73×1070.08抗扭刚度(GJ)kNm26.57×1071.66×1080.40*波折腹板组合箱梁桥—结构体系及其布置

体外索及其锚固块—体外索布置方式的比较(b)集中方式(a)分散方式体外索的布置方式体内索转向块体外索体外索横隔板体内索预留孔*波折腹板组合箱梁桥—结构体系及其布置

体外索及其锚固块—体外索布置方式◆结构索通过跨内的各横隔板转向加以布置，而每块节段梁是用2根施工索进行悬臂架设。◆每块节段梁的长度为4.8m，在箱梁内侧设置2个锚固块固定施工索。施工索布置的实例(mm)(a)立面图(b)平面图*波折腹板组合箱梁桥—结构体系及其布置

箱梁横截面的构造形式—横向单面坡度的调整方式◆以混凝土顶板厚度来调整；◆以2腹板高度不同使顶板倾斜来调整；◆

以2腹板高度相同使顶底板同时倾斜来调整；◆以全截面倾斜来调整。(b)腹板高度变化(a)顶板厚度变化横向单面坡度的调整方式(c)顶底板倾斜(d)全截面倾斜*波折腹板组合箱梁桥—箱梁截面的连接

波折腹板间的连接

◆桥梁纵向刚度极小，不需要承担轴力，仅仅需要考虑如何有效地承担剪力。焊接连接形式(b)贴角焊接(a)坡口焊接波折钢板波折钢板焊缝焊缝(c)用翼缘板的单面摩擦(a)单面摩擦(b)双面摩擦盖板波折腹板波折腹板螺栓高强螺栓连接形式*波折腹板组合箱梁桥—箱梁截面的连接

波折腹板与混凝土顶底板的连接—连接形式分类

连接

翼缘型

嵌入型

型钢连接件

开孔钢板连接件

焊钉连接件

组合方式*波折腹板组合箱梁桥—箱梁截面的连接

波折腹板与混凝土顶底板的连接—连接形式分类开孔钢板连接件型型钢连接件型钢筋U形钢筋型钢连接件波折钢板开孔钢板钢筋翼缘板*波折腹板组合箱梁桥—箱梁截面的连接

波折腹板与混凝土顶底板的连接—连接形式分类波折钢板焊钉翼缘板焊钉连接件型组合连接方式的一例波折钢板贯通钢筋钢筋孔T形钢焊钉*波折腹板组合箱梁桥—箱梁截面的连接

波折腹板与混凝土顶底板的连接—连接形式分类翼缘型接合的一例*波折腹板组合箱梁桥—箱梁截面的连接

波折腹板与混凝土顶底板的连接—连接形式分类

嵌入型连接的一例

嵌入型连接的构造贯通钢筋波折钢板连接钢筋*波折腹板组合箱梁桥—箱梁截面的连接

波折腹板与混凝土顶