箱梁波形钢腹板加工工艺 一、主要材料 1.钢材 Q345C 1: 波形钢腹板的第二节到第十四节4900mm，加工26件。 2：波形钢腹板的第一节和第十五节的长度为2750mm。高度分别为1733mm和1615mm各加工2件。共计4件。 3：波形钢腹板的第一节到第八节的高度分别为1733mm，1723mm，1705mm，1686mm，1668mm，1649mm，1631mm，1615mm，丛八节到十五节高度都是1615mm.1到8节拼接会出现错台.而图纸上测量都是1615mm。 焊接材料：通过焊接工艺评定试验采用与母材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条，且应符合相应的国标要求，CO2气体纯度不小于99.5％。 2.波形钢腹板施工 <1>钢结构的制作与安装应符合《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）及《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）中有关的规定。 <2>波形钢腹板采用冷加工制作前，应进行工艺试验，要求圆角外边缘不得有裂纹；冷弯加工，温度高于-5度，冷弯后冲击功不低于母材，严格控制氮含量。 我厂准备用1000T压力机.采用冷弯模压法。4道弯一次成型. 成型见（1000吨油压机示意图）
焊接： 我们主要以埋弧焊为主。焊剂HJ431 焊丝JW——1直径 4.0mm CO2气体保护焊为辅 现场焊接主要以CO2气体保护焊为主。手工焊电为辅.焊条用506高碳钢焊条。焊接电流。焊接电压要经过现场试验。 波形钢腹板之间采用贴角焊，根据接头形式做好焊接工艺评定试验，焊接尺寸高度16mm、焊接工艺和焊接参数，控制焊接变形和降低焊接残余应力。 <4>各构件焊接完毕后焊缝必须进行探伤. 各构件焊接完毕后焊缝必须进行探伤，探伤比例100%、探伤数量（全部探伤）和检验标准按照波形钢腹板制造工艺方案中有关要求执行，焊缝的一次探伤合格率须控制在95%以上。以减少焊缝的返修量和返修率，从而保证焊缝质量和结构的可靠性3.波形钢腹板防腐 波形钢腹板各部位的防护采用重防腐涂装，使用寿命为25年，设计文件提供涂装体系供业主选择，面漆的颜色按照全桥景观要求由业主进行选择。
添加到百度搜藏 摘要：体外预应力技术的日趋成熟和新型建筑材料的发展，许多的工程师都在对大跨径桥梁的主梁轻型化问题。 结构桥梁在日本和欧美了应用，其特点在于它了混凝土和钢的材料特组合箱梁是新型的钢它钢与混凝土的优点，了结构的稳定性、强度及材料的使用，并且结构外形美观，抗震 梁桥的设计和施工了宝贵的经验。 在上世纪八十年代，法国设计并建造了以波形钢腹板代替箱梁的混凝土腹板的新 形钢腹板的组合结构桥梁，该箱梁的典型结构如图 本也对该类的桥梁了，在参考法国同类桥梁的基础上，修建了新开桥、本谷桥、松木七号桥等一系列桥梁，有连续梁桥，也有连续刚构桥，了其使用范
波形钢板即折叠的钢板，较高的剪切屈曲强度，用它混凝土箱梁的腹板， 不但了腹板的力学性能要求，而且大幅度减轻了主梁自重，缩减了包括基础在内的下部结构所承受的上部恒载，还省去了施工时在腹板中钢筋、设置模板等繁杂的工作。此外，波形钢板纵向伸缩自由的特点使得其几乎不抵抗轴向力，能更地对混凝土桥面板施加预应力，了预应力。组合结构能工程量、缩短工期、降低 成本，在施工性能和经济性能都的吸引力。 1 设计方法 当桥梁上部采用波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的结构时，和普通的钢筋混凝 土箱梁桥一样，其设计需要施工和使用阶段的不同要求。施工阶段的计算要 的施工，比如，连续梁桥可以采用悬臂施工、顶推法施工或的方法，主要的计算荷载有自重、预应力、混凝土不同龄期的收缩徐变、施工荷载等。使用阶段则要考虑汽车荷载、风荷载、温度荷载等。箱梁内通常设置体内和体外预应力，由混凝土顶板和底板内的体内预应力抵抗施工荷载和恒载，箱内的体外预应力用来抵抗活载。考虑的原因 ，是更换体外预应力钢束时结构的受力要求。 1.1 纵向抗弯计算 波形钢腹板在轴向力的作用下，轴向变形，的等效弹性模量很小。波形钢板在纵向的等效弹性模量和板厚、波纹形状，可由下式计算 Ｅx＝αE(ｔ/ｈ)２ 式中，Ｅx为等效轴向弹性模量； E为钢材的弹性模量； t为钢板厚度； α为波纹的形状系数。 此式，日本新开桥Ex＝E/617。已的模型实验和有限元计算的结果，
杨氏模量(Young's Modulus) 杨氏模量就是弹性模量，这是材料力学里的一个概念。对于线弹性材料有公式(T (正应力)=E￡(正应变)成立，式中。为正应力，￡为正应变，E为弹性模量，是与材料有关的常数，与材料本身的性质有关。杨 (Thomas You ng17791829)在材料力学方面，研究了剪形变，认为剪应力是一种弹性形变。1807年，提出弹性模量的定义，为此后人称弹性模量为杨氏模量。钢的杨氏模量大约为2X 1011N-m-2，铜的是X 1011 N -m。 弹性模量(Elastic Modulus ) E： 弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内)，作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。也常指材料所受应力如拉伸，压缩，弯曲，扭曲，剪切等)与材料产生的相应应变之比。 弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量，故是组织结构不敏感参数。在工程上，弹性模量则是材料刚度的度量，是物体变形难易程度的表征。 弹性模量E在比例极限内，应力与材料相应的应变之比。对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲 线不符合直线关系的，则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。根据不同的受力情况，分别有相应的拉伸弹性模量modulus of elasticity for tension ( 杨氏模量)、剪切弹性模量shear modulus of elasticity ( 刚性模量)、体积弹性模 量、压缩弹性模量等。 剪切模量G(Shear Modulus): 剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G切变弹性模 量G,材料的基本物理特性参数之一，与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比v并列为材料的三项基本物理特性参数，在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。 其定义为：G=T / 丫，其中G(Mpa)为切变弹性模量； T为剪切应力(Mpa); Y为剪切应变(弧度) 体积模量K(Bulk Modulus) 体积模量可描述均质各向同性固体的弹性，可表示为单位面积的力，表示不可压缩性。公式如下 =E/(3 X (1 -2X v)),其中E为弹性模量，v为泊松比。具体可参考大学里的任一本弹性力学书 性质：物体在p o的压力下体积为V o；若压力增加(p o Tp o+d p)，则体积减小为 (V0-d V)。则K=(p°+d p)/(V 0-d V)被称为该物体的体积模量(modulus of volume
波形钢腹板桥的优点 波形钢腹板桥可以说完全解决了腹板开裂的问题，因为腹板是钢材抗拉、抗剪强度较高，跨中下挠不敢说完全解决至少会减少，因为体外索可以补张，相当于现在的很多桥的加固，大多是增加体外索。 顾名思义波形钢腹板预应力混凝土箱形梁就是用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁。其显著特点是用10mm左右厚的钢板取代厚30～80cm厚的混凝土腹板。鉴于顶底板预应力束放置空间有限，导致体外索的应用则是波形钢腹板预应力混凝土箱梁的第二个特点。这两个构造特点使波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁与预应力混凝土箱梁桥相比有如下优点：经济效益显著，节省建筑材料：采用波形钢腹板代替厚重的砼腹板，减轻了上部结构的自重20～30%, 从而使使上、下部结构的工程量获得减少，降低了工程总造价。
1、提高预应力效率，改善结构性能：波形钢腹板的纵向刚度较小, 几乎不抵抗轴向力, 因而在导入预应力时不受抵抗, 纵向预应力束可以集中加载于顶、底板, 从而有效地提高预应力效率。 2、提高了材料的使用效率：在波形钢腹板PC 箱梁桥中, 砼用来抗弯, 而波形钢腹板用来抗剪，弯矩与剪力分别由顶、底板和波形钢腹板承担，其腹板内的应力分布近似为均布图形, 而非传统意义上的三角形, 有利于材料发挥作用。 3、提高了断面结构效率：波形钢腹板PC 箱梁桥中的砼均集中在顶、底板处, 回转半径几乎增加到最大值, 大大地提高了截面的结构效率。 4、自重降低, 抗震性能好：波形钢腹板预应力混凝土箱形梁桥的腹板采用较轻的波形钢板, 其桥梁自重与一般的预应力砼箱梁桥相比大约减轻20%, 致使地震激励作用效果显著降低, 抗震性能获得一定的提高。 5、可减少现场作业, 加快施工进程：波形钢腹板PC 箱梁桥在施工过程中, 可减少大量的模板、支架和砼浇注工程, 免除在砼腹板内预埋管道的烦杂工艺, 而且波形钢腹板可以工厂化生产, 现场拼装施工, 从而加快了施工进程。施工时可利用波形钢腹板作临时设施，节省设施费用、加快施工速度：悬臂浇注时钢腹板可用作挂篮的组成部分、顶推施工时可以用腹板作导梁、现浇时可省略腹板模板。
波形钢腹板简介 波形钢腹板PC组合箱梁是一种经济、高效、施工简便的新型钢-混凝土组合结构形式，这种结构彻底地解决了传统预应力混凝土箱梁腹板的裂缝问题，对于实现桥梁轻型化，美化桥梁景观，实现桥梁建设节能降耗和可持续发展具有重要的现实意义（1）结构重量比PC 桥梁减轻约30% （2）采用体外预应力体系（3）钢腹板受力优于混凝土（4）收缩、徐变影响较大（5）钢板受压、加劲板较多波形钢腹板桥可以说完全解决了腹板开裂的问题，因为腹板是钢材抗拉、抗剪强度较高，跨中下挠不敢说完全解决至少会减少，因为体外索可以补张，相当于现在的很多桥的加固，大多是增加体外索。下面是波形钢腹板桥的优点：顾名思义波形钢腹板预应力混凝土箱形梁就是用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁。其显著特点是用10mm左右厚的钢板取代厚30～80cm厚的混凝土腹板。鉴于顶底板预应力束放置空间有限，导致体外索的应用则是波形钢腹板预应力混凝土箱梁的第二个特点。 这两个构造特点使波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁与预应力混凝土箱梁桥相比有如下优点：经济效益显著，节省建筑材料：采用波形钢腹板代替厚重的砼腹板，减轻了上部结构的自重20～30%, 从而使使上、下部结构的工程量获得减少，降低了工程总造价。 1、提高预应力效率，改善结构性能：波形钢腹板的纵向刚度较小, 几乎不抵抗轴向力, 因而在导入预应力时不受抵抗, 纵向预应力束可以集中加载于顶、底板, 从而有效地提高预应力效率。 2、提高了材料的使用效率：在波形钢腹板PC 箱梁桥中, 砼用来抗弯, 而波形钢腹板用来抗剪，弯矩与剪力分别由顶、底板和波形钢腹板承担，其腹板内的应力分布近似为均布图形, 而非传统意义上的三角形, 有利于材料发挥作用。 3、提高了断面结构效率：波形钢腹板PC 箱梁桥中的砼均集中在顶、底板处, 回转半径几乎增加到最大值, 大大地提高了截面的结构效率。 4、自重降低, 抗震性能好：波形钢腹板预应力混凝土箱形梁桥的腹板采用较轻的波形钢板, 其桥梁自重与一般的预应力砼箱梁桥相比大约减轻20%, 致使地震激励作用效果显著降低, 抗震性能获得一定的提高。 5、可减少现场作业, 加快施工进程：波形钢腹板PC 箱梁桥在施工过程中, 可减少大量的模板、支架和砼浇注工程, 免除在砼腹板内预埋管道的烦杂工艺, 而且波形钢腹板可以工厂化生产, 现场拼装施工, 从而加快了施工进程。施工时可利用波形钢腹板作临时
弹性模量 一般地讲，对弹性体施加一个外界作用力，弹性体会发生形状的改变（称为“形变”），“弹性模量”的一般定义是：单向应力状态下应力除以该方向的应变。 材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物 对一根细杆施加一个拉力F，这个拉力除以杆的截面积S，称为“线应力”，杆的伸长量dL除以原长L，称为“线应变”。线应力除以线应变就等于杨氏模量E=( F/S)/(dL/L) 剪切应变： 编辑 对一块弹性体施加一个侧向的力f（通常是摩擦力），弹性体会由方形变成菱形，这个形变的角度a称为“剪切应变”，相应的力f除以受力面积S称为“剪切应力”。剪切应力除以 对弹性体施加一个整体的压强p，这个压强称为“体积应力”，弹性体的体积减少量(-dV)除以原来的体积V称为“体积应变”，体积应力除以体积应变就等于体积模量: K=P/(- dV/V) 在不易引起混淆时，一般金属材料的弹性模量就是指杨氏模量，即正弹性模量。 单位：E（弹性模量）兆帕（MPa） 意义
弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等，金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。但是总体来说，金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标，合金化、热处理（纤维组织）、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小，温度、加载速率等外在因素对其影响也不大，所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。 弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹 又称杨氏模量，弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质，是物体弹性变形难易程度的表征，用E表示。定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。E以σ单位面积上承受的力表示，单位为N/m^2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量，用G表示；压缩形变时的模量称为压缩模量，用K表示。模量的倒数称为柔量，用J表示。 拉伸试验中得到的屈服极限σs和强度极限σb，反映了材料对力的作用的承受能力，而延伸率δ或截面收缩率ψ，反映了材料塑性变形的能力。为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度，在实际工程结构中，材料弹性模量E的意义通常是以零件的刚度体现出来的，这是因为一旦零件按应力设计定型，在弹性变形范围内的服役过程中，是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。一般按引起单位应变的负荷为该零件的刚度，例如，在拉压构件中其刚度为：EA0 式中A0为零件的横截面积。 由上式可见，要想提高零件的刚度E A0,亦即要减少零件的弹性变形，可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积，刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性，对细长杆件和薄壁构件尤为重要。因此，构件的理论分析和设计计算来说，弹性模量E是经常要用到的一个重要力学性能指标。 单位指标 编辑 材料的抗弹性变形的一个量，材料刚度的一个指标。 钢材的弹性模量E=2.06e11Pa=206GPa (e11表示10的11次方) 它只与材料的化学成分有关，与温度有关。与其组织变化无关，与热处理状态无关。
钢—混凝土组合结构桥梁课程设计学院：土木工程学院 专业班级：桥梁1301 姓名：唐瑞龙 学号： 201301010128 指导老师：刘志文 2017年1月2日
摘要：钢—混凝土组合结构桥梁是目前桥梁工程中应用十分广泛的一种结构，与混凝土桥梁、钢桥并列齐名！在欧美、日本等国家，钢—混凝土组合桥梁的应用十分广泛，国内最近几年开始逐渐关注并建设。由于传统PC箱梁桥有跨中下挠、梁体开裂等缺点，经过大量的研究，波形钢腹板桥梁得到了极大的发展，本次课设就是运用Midas软件对波形钢腹板简支梁桥进行建模、分析，让我们熟悉波形钢腹板桥的变形及力学性能。 关键词：波形钢腹板；内力分析；迈达斯 目录 一：技术参数及设计内容 (2) 二：材料及截面..........................................3-5 三：简支梁建模过程.......................................5-8 四：运行结果.............................................9-11
一：技术参数 1. 荷载及公路等级：公路-II 级，两车道，二级公路； 2. 设计车速：80km/h 。 2. 结构形式：简支梁； 3. 计算跨径：L=40.0m ；桥宽：B=12.0m 4. 防撞护栏采用新泽西护栏（宽度50cm ，高100cm ，具体重量请根据自己拟定的图纸计算）； 5. 桥面铺装采用：1cm 厚的沥青改性防水层，9cm 厚的沥青混凝土； 6. 材料： 混凝土：主梁顶、底板采用C50混凝土； 钢 材：波形钢腹板采用Q345C （屈服应力：345MPa ；设计荷载作用下 允许剪应力为120MPa ）； 预应力钢束：2.15φ高强度低松弛钢绞线（抗拉强度标准值为MPa f pk 1860=，抗拉强度设计值MPa f tk 1260=，正常允许拉应力MPa f tk 1209=。） 7. 施工方法：满堂支架施工。 设计及计算内容 1. 根据所给技术参数拟定波形钢腹板PC 预应力混凝土简支梁桥相关参数（主梁、 波形钢腹板以及顶、底板预应力钢束、体外束等）； 2. 计算结构在自重（一期恒载+二期恒载）作用下支座反力和截面内力（弯矩、 剪力）； 3. 计算结构在公路-II 级荷载作用下的内力包络图（弯矩、剪力）； 4. 对正常使用极限状态下跨中截面混凝土顶、底板外缘应力进行验算； 提示：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第7.1.5条，使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土最大压应力应符合下式规定： ck pt kc f 5.0≤+σσ 其中： kc σ为荷载标准组合下截面边缘混凝土的压应力；pt σ为由预加力产生的 混凝土拉应力。 5. 对正常使用极限状态下支点截面波形钢腹板的剪应力进行验算。
材料的“模量”一般前面要加说明语，如弹性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。这些都是与变形有关的一种指标。 杨氏模量(Young's Modulus)： 杨氏模量就是弹性模量,这是材料力学里的一个概念。对于线弹性材料有公式σ(正应力)＝Eε(正应变)成立，式中σ为正应力，ε为正应变，E为弹性模量，是与材料有关的常数，与材料本身的性质有关。杨（ThomasYoung1773～1829）在材料力学方面，研究了剪形变，认为剪应力是一种弹性形变。1807年，提出弹性模量的定义，为此后人称弹性模量为杨氏模量。钢的杨氏模量大约为2×1011N·m-2，铜的是1.1×1011 N·m-2。 弹性模量（Elastic Modulus）E： 弹性模量E是指材料在弹性变形范围内(即在比例极限内)，作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。也常指材料所受应力如拉伸，压缩，弯曲，扭曲，剪切等）与材料产生的相应应变之比。 弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量，故是组织结构不敏感参数。在工程上，弹性模量则是材料刚度的度量，是物体变形难易程度的表征。 弹性模量E在比例极限内，应力与材料相应的应变之比。对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的，则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。根据不同的受力情况，分别有相应的拉伸弹性模量modulus of elasticity for tension (杨氏模量)、剪切弹性模量shear modulus of elasticity (刚性模量)、体积弹性模量、压缩弹性模量等。 剪切模量G(Shear Modulus)： 剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比。剪切模数G=剪切弹性模量G=切变弹性模量G 切变弹性模量G，材料的基本物理特性参数之一，与杨氏(压缩、拉伸)弹性模量E、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数，在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。 其定义为：G=τ/γ，其中G(Mpa)为切变弹性模量； τ为剪切应力(Mpa)； γ为剪切应变(弧度)。 体积模量K(Bulk Modulus)： 体积模量可描述均质各向同性固体的弹性，可表示为单位面积的力，表示不可压缩性。公式如下K＝E/(3×(1-2×v)),其中E为弹性模量，v为泊松比。具体可参考大学里的任一本弹性力学书。 性质：物体在p0的压力下体积为V0；若压力增加(p0→p0+dP)，则体积减小为
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/0d4257796.html, 波形钢腹板组合梁桥的特性及应用 作者：武林 来源：《中国科技纵横》2017年第22期 摘要：相对于传统混凝土类腹板，形钢腹板是一种新材料，能够很好地替代传统混凝土 腹板。波形钢腹板与混凝土顶及底板而构成的结构形式的桥梁称为波形钢腹板组合式桥梁。本文阐述了此桥梁的预应力力、结构设计及抗剪性、抗震性等功能特点，对其应用情况进行了分析，以期为其更好的应用提供参考。 关键词：波型刚腹板；组合桥梁；应用；特性 中图分类号：U448.216 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）22-0069-01 波型刚腹板组合桥梁以混凝土腹板的替代型腹板重新组合成的桥梁。该桥梁同传统的混凝土腹板桥梁的结构相比，取消了工字梁腹板的混凝土材料，代之的是钢腹板，钢腹板较混凝土材料更加轻巧，能够有效降低桥梁的重量[1]。同时，波形钢腹板的形状呈纵向刚度的较低波 纹形，克服了传统混凝土钢腹板中纵向桥变的限制所导致的截面预应力下降的问题。本文从波形钢腹板桥梁预应力、结构设计、抗震及抗剪性等方面来分析其特性，以探讨其在我国交通桥梁设计建设中的应用。 1 波形钢腹板组合桥梁的特征 1.1 材料性能的充分发挥 波形钢腹板的桥梁是利用其顶、钢腹板及底等混凝土翼缘板构成，且在箱梁的顶底板中施加其预应力[2]。波形钢腹板因其自身特征的抗剪性能高即轴向刚度低等特征，其比较适应于 截面剪力的成端，但其底及顶混凝土的抗剪性能不高及轴向强度强等特征，使其比较适用于截面轴向压力的承受。因此，其性能构建中的功能各异，其能够共同工作和各自发挥性能，并能在最大程度上提升钢材料及混凝土的效率。通过分析其结构发现，常规桥梁的内力分布较为均匀，分布特点同平截面假定的应力三角形分布不同，这表示钢腹板的梁材料具有较高的利用率。例如波形干板为1600型时可选择40-150米的跨径机芯组合，其板厚应为8-40毫米，波形钢腹板桥梁常用1000型、1200型、1600型等。此外，对于一个截面来说，其效率的衡量指标主要是其惯性半径的多少。因波形钢腹板-混凝土式桥梁的混凝土材料集中在截面上下缘，且能够自由增加截面惯性的半径，直至其极限值。因而，波形钢腹板能够明显提高截面和结构的效率。波形钢腹板桥梁的的尺寸应按照桥梁跨径的不同类型来选择。 1.2 箱梁自重的减轻 波形钢腹板的应用能够降低箱梁结构的恒载自重，进而对建设费用及材料使用量进行优化，可以有效降低项目造价。同时，主梁自重结构减轻后可以使地震响应显著降低，进而提高
杨氏模量、弹性模量、剪切模量、体积模量、强度、刚度，泊松比 “模量”可以理解为是一种标准量或指标。材料的“模量”一般前面要加说明语，如弹 性模量、压缩模量、剪切模量、截面模量等。这些都是与变形有关的一种指标。 杨氏模量（Young'sModulus ）—— 杨氏模量就是弹性模量，这是材料力学里的一个概念。对于线弹性材料有公式σ（正应 力）＝E ε（正应变）成立，式中σ为正应力，ε为正应变，Ｅ为弹性模量，是与材料有关的常 数，与材料本身的性质有关。杨（ ThomasYoung1773～1829）在材料力学方面，研究了剪形变，认为剪应力是一种弹性形变。 1807年，提出弹性模量的定义，为此后人称弹性模量为杨氏模量。钢的杨氏模量大约为 2×1011N?m -2，C30混凝土是3.00×1010N?m -2。弹性模量（ElasticModulus ）E —— 弹性模量E 是指材料在弹性变形范围内， 作用于材料上的纵向应力与纵向应变的比例常数。也常指材料所受应力（如拉伸，压缩，弯曲，剪切等）与材料产生的相应应变之比。 弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量，故是组织结构不敏感参数。在工程 上，弹性模量则是材料刚度的度量，是物体变形难易程度的表征。 弹性模量E 是在比例极限内，应力与材料相应的应变之比。对于有些材料在弹性范围内 应力-应变曲线不符合直线关系的，则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人 为定义的办法来代替它的弹性模量值。 根据不同的受力情况，有相应的拉伸弹性模量（杨氏模量）、剪切弹性模量（刚性模量） 、体积弹性模量、压缩弹性模量等。剪切模量G （ShearModulus ）—— 剪切模量是指剪切应力与剪切应变之比， 它表征材料抵抗切应变的能力。模量大，则表示材料的刚性强。 剪切模数G 是材料的基本物理特性参数之一，可表示材料剪切变形的难易程度；与杨 氏（压缩、拉伸）弹性模量 E 、泊桑比ν并列为材料的三项基本物理特性参数，在材料力学、弹性力学中有广泛的应用。 其定义为： G=τ/γ，其中G （Mpa ）为切变弹性模量；τ为剪切应力（Mpa ）；γ为剪切应变（弧度）。 混凝土的剪切模量G 可取等于0.425E ，Ｅ是混凝土的弹性模量。体积模量K （BulkModulus ）——
浅谈波形钢腹板箱梁施工方法 发表时间：2017-07-24T15:06:38.250Z 来源：《基层建设》2017年第10期作者：谢文恒林栋栋[导读] 摘要：我国在2005年建成国内第一座波形钢腹板箱梁桥泼河大桥，经过10余年的研究，已逐步向大跨径组合结构发展 河南建达工程咨询有限公司河南郑州 450000 摘要：我国在2005年建成国内第一座波形钢腹板箱梁桥泼河大桥，经过10余年的研究，已逐步向大跨径组合结构发展。但在波形钢腹板组合结构体系的理论研究、试验论证和创新优化等方面仍有待研究，还需通过大量工程实践不断丰富和完善这种新型结构理论体系，从而推动钢－砼组合结构实现跨越式发展，为化解国内钢铁产能过剩、环保形势严峻等重大问题探索新的出路，基于此，本文将着重分析探 讨波形钢腹板施工工艺与控制，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。 关键词：波形钢腹板；施工 1、波形钢腹板设计构造 由于波形钢腹板是从工厂按阶段预制，运输到施工现场进行吊装、拼装。目前波形钢腹板纵桥向连接连接主要有三种: 焊接，高强螺栓连接，焊接与高强螺栓连接相组合。波形钢腹板一般由卷材或板材弯折形成，其厚度一般不小于10mm，考虑到加工工艺一般不大于40mm。波形钢腹板形状尺寸主要三种标准型号( 1600 型，1200 型，1000 型) 。对于小跨径组合桥梁采用 1000 型或者 1200 型，对于大跨径桥梁大都采用1600 型。波形钢腹板高度及厚度主要由结构整体计算决定，假定波形钢腹板承担全部竖向剪力作用，计算主要内容有强度验算和屈曲验算。波形钢腹板与地板混凝土连接形式有两种: 内插式和外包式。内插式构造简单，受力明确是现在波形钢腹板 PC 组合箱梁桥主要应用形式；外包式钢腹板最近从国外引进，具有施工便捷快速，底板耐久性好的优点。 2、波形钢腹板的制作 波形钢腹板应选择有加工、运输能力，保证质量与工期要求，具有一定规模的工厂制造，波形钢腹板制造所使用的材料必须有材质证明并应对其进行复验，在工厂制作波形钢板时，应按《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）和有关要求进行。波形钢腹板制造过程中，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用焊接收缩变形小的焊接方法及措施，所有类型的焊接在施焊前，应做焊接工艺评定实验以确定正式施焊工艺。所有的焊缝的屈服强度、抗拉强度、低温冲韧性等不应低于母材规定值，并符合现行国家标准。 波形钢腹板刚度小，在制作运输过程中应注意边角保护。在钢板表面涂装未完全干透时不得进行搬运，在运输过程中应对防腐涂装采取保护措施，避免损伤。波形钢腹板运输、储存时波形钢腹板可以多层叠放，层数不超过5层，每底层钢板应支撑在与其外形相同的木或混凝土存放垫上。 3、波形钢腹板施工 3.1、满堂支架施工法 某人行桥，于2005 年1 月竣工。它是我国建成的第一座波形钢腹板 PC 组合箱梁桥，其跨径布置为( 18．5 +30 +18．5) m，体外预应力配筋，支架法现浇施工。上部结构采用单箱单室等截面斜腹板三跨连续箱梁。长征桥采用支架上现浇的施工方法。上部结构是在支架上现浇施工，步骤为搭设施工支架→支架堆载预压→底板钢筋和转向器制作安装→波形钢腹板定位→梁底板、预应力转向块混凝土浇筑→顶板、翼板混凝土浇筑→施加预应力。为保证通航，采用支架施工，整个底模都是在贝雷架上完成的，在中跨设两个临时墩，保证施工期间的通航。 3.2、先简支后现浇连续施工法 某公路桥是我国建成的第一座波形钢腹板 PC 组合箱梁公路桥，由河南省交通规划勘察设计院设计，于2005 年 7 月竣工。泼河桥全长120 m，是一座装配式波形钢腹板 PC 连续箱梁桥，横向由4 片小箱梁组成，纵向为4 ×30 m 先简支后连续的连续梁桥。泼河大桥的施工分5 个阶段，阶段 1: 预制单跨 30 m 的简支梁，然后张拉预应力，阶段2: 安装简支梁结构的临时支座，利用架桥机吊装各片小箱梁组成简支梁，阶段 3: 现浇连续段，待其强度达到90%，张拉墩顶负弯矩钢筋，阶段4: 拆除临时支座，完成简支变连续的体系转换，阶段5: 完成桥面铺装和附属结构。 3.3、悬臂现浇法 某公路大桥位于德州至商丘高速公路上一座70 m + 11 × 120 m + 70 m 的波形钢腹板变截面连续箱梁桥，如图 1所示。该桥采用悬臂浇筑法施工，首先搭支架浇筑 0 号块，强度达到设计值的80%后再对称浇筑后续号块。 图1 3.4、顶推施工法
剪切弹性模量G 的测定 （一）实验目的 在比例极限内测定低碳钢的扭转剪切模量以验证虎克定律。 （二）实验仪器 1．NY —4扭转测G 仪 2．KL —150游标卡尺 （三）实验原理 验证扭转变形公式或测定剪变摸量G 都需要准确测定试件的扭转角。扭角仪的构造原理及按装示意图如图4.1，0l 为按装扭角仪的两个截面A 、B 的距离。从图中可以看出，测剪切模量实际上是测试件两个截面转角所对的弦长，有了弦长，把弦长近似的当成弧长δ，有了弧长再知道半径b 就可以算出转角。 b δ = Φ 图3-4.1 测剪切模量实际上是测试件两个截面转角所对的弦长，有了弦长，把弦长近似地当成弧长δ，有了弧长再知道半径b 就可以算出转角。 b δ = Φ 由材料力学知，在剪切比例极限内，圆轴的变形公式为 P GI TL 0 = Φ 由以上公式可以写成P I L T G ?Φ?= 式中T 为扭矩，I P 为圆截面的极惯性矩，L 0为标距。
图3-4.2 以低碳钢试件进行实验时，可以用增量法施加扭矩，每次增加的扭矩T ?如图3-4.2都相等。加载过程中，每一个扭矩i T 都对应着相应的扭转角i Φ，这样，只要求出扭矩增量T ?对应的扭转角增量，再求出扭转角增量的平均值，就可以利用下式计算出剪切弹性摸量。 m P I L T G ?Φ???= （四） 实验步骤 1. 把扭角仪装到试件上，标距大约在150mm 左右。 2. 把百分表装上，表头预压到小针在1~2格。 3. 旋转表盘使大针指零，而后逐个加法码记下表上的读数。 4. 测两次取线性关系好的一组数据，计算弹性模量G 。 （五） 实验数据及处理 1． 实验数据及计算结果
目录 泊松比 (1) 杨氏模量 (1) 弹性模量 (2) 剪切模量 (3) 基本概念 (3) 纤维复合材料层间剪切模量测试 (3) 筑坝堆石料的剪切模量 (4) 弹性模量和切变模量 (7) 弹簧钢的切变模量取值 (8) 泊松比 法国数学家 Simeom Denis Poisson 为名。 在材料的比例极限内，由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值。比如，一杆受拉伸时，其轴向伸长伴随着横向收缩(反之亦然)，而横向应变 e' 与轴向应变 e 之比称为泊松比 V。材料的泊松比一般通过试验方法测定。 可以这样记忆：空气的泊松比为0，水的泊松比为0.5，中间的可以推出。 主次泊松比的区别Major and Minor Poisson's ratio 主泊松比PRXY，指的是在单轴作用下，X方向的单位拉（或压）应变所引起的Y 方向的压（或拉）应变 次泊松比NUXY，它代表了与PRXY成正交方向的泊松比，指的是在单轴作用下，Y 方向的单位拉（或压）应变所引起的X方向的压（或拉）应变。 PRXY与NUXY是有一定关系的： PRXY/NUXY=EX/EY 对于正交各向异性材料，需要根据材料数据分别输入主次泊松比， 但是对于各向同性材料来说，选择PRXY或NUXY来输入泊松比是没有任何区别的，只要输入其中一个即可 杨氏模量
杨氏模量(Young's modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量，它是沿纵向的弹性模量。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。 杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义，还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。 测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等，还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术（微波或超声波）等实验技术和方法测量杨氏模量。 胡克定律和杨氏弹性模量 固体在外力作用下将发生形变，如果外力撤去后相应的形变消失，这种形变称为弹性形变。如果外力后仍有残余形变，这种形变称为范性形变。 协强（ε）：单位面积上所受到的力（F/S）。 协变（ζ）是指在外力作用下的相对形变（相对伸长DL/L）它反映了物体形变的大小。 胡克定律：在物体的弹性限度内，胁强于胁变成正比，其比例系数称为杨氏模量（记为Y）。用公式表达为： Y=（F·L）/（S·△L） Y在数值上等于产生单位胁变时的胁强。它的单位是与胁强的单位相同。杨氏弹性模量是材料的属性，与外力及物体的形状无关。 弹性模量 拼音:tanxingmoliang 英文名称：modulusofelasticity 定义：材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即 符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。 单位：达因每平方厘米。 意义：弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。
目前我国部分已建和在建波形钢腹板梁桥情况统计 近几年来，波形钢腹板梁桥在国内得到了应用和发展，表1统计了目前国内部分已建 成和在建的24座采用波形钢腹板的桥梁，表后对其中16座桥梁作出了相对详细的介绍。 表1 序号桥梁名称跨度截面布置建造时间备注 1 江苏淮安长征人行桥18.5m+30m+18.5m 单箱单室截面，箱梁顶板宽7m，翼 缘悬臂长1.63m，顶板厚20cm。底 板宽2.5m，厚15cm，箱高1.6m， 主跨高跨比为1/18.75，钢腹板倾斜 角度与竖向成30o 2005年 我国第一座 波形钢腹板 PC组合梁人 行桥 2 河南光山泼河桥4×30m 4箱波形钢腹板单箱单室截面，箱梁 高1.6m，高跨比为1/18.75，底板 宽 1.5m，底板厚15cm，顶板厚 15cm，在与翼板连接处局部加厚。 2005年 第一座装配 式波形钢腹 板PC连续箱 梁公路桥 3 重庆永川大堰河桥25m 梁高为1.6m，高跨比为1/15.625。 波形钢腹板的倾角为25o，底板宽 4.21m，顶板宽9m 2006年 我国第一座 波形钢腹板 组合箱梁简 支梁桥 4 青海三道河桥50m 单箱双室，梁高2.5m，高跨比为1/20 2006年 国内第一座 一箱二室波 形钢腹板组 合箱梁桥 5 宁波百丈跨甬新河桥24m+40m+ 24m 横向布置为5片单箱单室箱梁，各 箱梁之间通过翼板后浇带横向刚 接。中跨跨中及边跨支点处梁高为 1.2m，桥墩支点处梁高为 2.9m，梁 底缘线为圆弧线，单片箱梁底宽 5.8m，中梁顶宽10m，边梁顶宽 10.35m。顶板厚25cm，底板为变厚 度，跨中底厚为25cm，桥墩支点处 底板厚60cm。 2006年 国内第一座 部分波形钢 腹板预应力 混凝土连续 箱梁桥 6 山东东营银座B桥、 C桥 38m 横截面为单箱单室，梁高2.0m，高 跨比为1/19。底板宽2.84m，顶板 宽6.0m，跨中顶板厚20cm。 2007年 顶、底板呈弧 形的单箱单 室 7 河北邢台郭守敬桥17m+35m+ 17m 一箱七室2009年一箱七室 8 河北邢台钢铁路桥17m+35m+ 17m 一箱七室2009年一箱七室 9 河北邢台梁庄桥17m+35m+ 17m 一箱七室2009年一箱七室 10 河北邢台邢州路桥17m+35m+ 17m 一箱七室2009年一箱七室
弹性模量 开放分类： 弹性模量”的一般定义是：应力除以应变，即弹性变形区的应力一应变曲线的斜率：其中入 是弹性模量，【stress应力】是引起受力区变形的力，【strain应变】是应力引起的变化与 物体原始状态的比，通俗的讲对弹性体施加一个外界作用，弹性体会发生形状的改变称为应 变”材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即胡克定律），其比例系数称为弹性模量。弹性模量的单位是达因每平方厘米。弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量， 是一个总称，包括杨氏模量”、剪切模量”、体积模量”等。所以，弹性模量”和体积模量” 是包含关系。 基本信息 中文名：弹性模量其他外文名：Elastic Modulus 定义：应力除以应变类型：定律 目录 1 2 3 4 5 6 定义/弹性模量 弹性模量modulusofelasticity ，又称弹性系数，杨氏模量。 弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。是物体变形难易程度的表征。用E表示。
定义为理想材料在小形变时应力与相应的应变之比。 根据不同的受力情况，分别有相应的（杨氏模量）、（刚性模量）、等。它是一个材料常 数，表征材料抵抗弹性变形的能力，其数值大小反映该材料弹性变形的难易程度。 对一般材料而言，该值比较稳定，但就高聚物而言则对温度和加载速率等条件的依赖性较明显。 对于有些材料在弹性范围内应力-应变曲线不符合直线关系的，则可根据需要可以取切线弹性模量、割线弹性模量等人为定义的办法来代替它的弹性模量值。 对一根细杆施加一个拉力F,这个拉力除以杆的截面积S,称为“线应力”，杆的伸长量dL 除以原长L,称为“线应变”。线应力除以线应变就等于E=（ F/S）/（dL/L） 剪切应变： 对一块弹性体施加一个侧向的力 f （通常是摩擦力），弹性体会由方形变成菱形，这个形变 的角度a称为“剪切应变”，相应的力f除以受力面积S称为“剪切应力”。剪切应力除以剪切应变就等于剪切模量G=（ f/S）/a 体积应变/弹性模量 对弹性体施加一个整体的压强p,这个压强称为“体积应力”，弹性体的体积减少量（-dV） 除以原来的体积V称为“体积应变”，体积应力除以体积应变就等于体积模量：K=P/（-dV/V）在不易引起混淆时，一般金属材料的弹性模量就是指杨氏模量，即。 单位：E （弹性模量）兆帕（MPa 意义/弹性模量 弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗能力大小 的尺度，从微观角度来说，则是原子、或之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能 影响材料的弹性模量，如键合方式、、、微观、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、
强度-刚度--弹性模量区别强度定义： 1、材料、机械零件和构件抵抗外力而不失效的能力。强度包括材料强度和结构强度两方面。强度问题有狭义和广义两种涵义。狭义的强度问题指各种断裂和塑性变形过大的问题。广义的强度问题包括强度、刚度和稳定性问题，有时还包括机械振动问题。强度要求是机械设计的一个基本要求。 材料强度指材料在不同影响因素下的各种力学性能指标。影响因素包括材料的化学成分、加工工艺、热处理制度、应力状态，载荷性质、加载速率、温度和介质等。 按照材料的性质，材料强度分为脆性材料强度、塑性材料强度和带裂纹材料的强度。①脆性材料强度：铸铁等脆性材料受载后断裂比较突然，几乎没有塑性变形。脆性材料以其强度极限为计算强度的标准。强度极限有两种：拉伸试件断裂前承受过的最大名义应力称为材料的抗拉强度极限，压缩试件的最大名义应力称为抗压强度极限。②塑性材料强度：钦钢等塑性材料断裂前有较大的塑性变形，它在卸载后不能消失，也称残余变形。塑性材料以其屈服极限为计算强度的标准。材料的屈服极限是拉伸试件发生屈服现象（应力不变的情况下应变不断增大的现象）时的应力。对于没有屈服现象的塑性材料，取与0。2％的塑性变形相对应的应力为名义屈服极限，用σ0。2表示。③带裂纹材料的强度：常低于材料的强度极限，计算强度时要考虑材料的断裂韧性（见断裂力学分析）。对于同一种材料，采用不同的热处理制度，则强度越高的断裂韧性越低。 按照载荷的性质，材料强度有静强度、冲击强度和疲劳强度。材料在静载荷下的强度，根据材料的性质，分别用屈服极限或强度极限作为计算强度的标准。材料受冲击载荷时，屈服极限和强度极限都有所提高（见冲击强度）。材料受循环应力作用时的强度，通常以材料的疲劳极限为计算强度的标准（见疲劳强度设计）。此外还有接触强度（见接触应力）。 按照环境条件，材料强度有高温强度和腐蚀强度等。高温强度包括蠕变强度和持久强度。当金属承受外载荷时的温度高于再结晶温度（已滑移晶体能够回复到未变形晶体所需要的最低温度）时，塑性变形后的应变硬化由于高温退火而迅速消除，因此在载荷不变的情况下，变形不断增长，称为蠕变现象，以材料的蠕变极限为其计算强度的标准。高温持续载荷下的断裂强度可能低于同一温度下的材料拉伸强度，以材料的持久极限为其计算强度的标准（见持久强度）。此外，还有受环境介质影响的应力腐蚀断裂和腐蚀疲劳等材料强度问题。 结构强度指机械零件和构件的强度。它涉及力学模型简化、应力分析方法、材料强度、强度准则和安全系数。 按照结构的形状，机械零件和构件的强度问题可简化为杆、杆系、板、壳、块和无限大体等力学模型来研究。不同力学模型的强度问题有不同的力学计算方法。材料力学一般研究杆的强度计算。结构力学分
全应力-应变曲线 测量岩石的应力应变曲线一般可以有两中试验机：一种是，柔性试验机，使用这种试验机测量时，容易发发生“岩爆”现象，导致试验中不能得到峰值以后的应力应变信息。另种是，刚性试验机，这种试验机刚度比较高，有“让压”的特点，就不会有“岩爆”现象发生，可以得到全应力-应变曲线用以研究岩石破裂的性质。 刚度矩阵的物理意义： 单元刚度矩阵的物理意义，一句话概括说来就是各个节点在广义力的作用下节点的位移变化量。 强度是零件的抗应力程度，反映的是什么时候断裂，破损等 刚度反映的是变形大小，就是零件受力后的变形。 刚度矩阵和柔度矩阵的物理意义: 一般将刚度矩阵记为[D]，柔度矩阵为[C]，二者互为逆矩阵。 [C]矩阵中任一元素Cij的物理意义为：当微小单元体上仅作用有j方向的单位应力增加，而其他方向无应力增量时，i方向的应变增量分量就等于Cij。 [D]矩阵中任一元素Dij的物理意义为：要使微小单元体只在j方向发生单位应变，而其他方向不允许发生应变，则必须造成某种应力组合，在这种应力组合中，i方向应力分量为Dij。 对于各向异性材料，[D]和[C]都是非对称矩阵，从机理上来说是合理的，然而它给数学模型带来复杂性，也增加了有限元计算的困难。从工程实用的角度来考虑，往往忽略这种非对称性，而处理为对称矩阵。 物理概念：杨氏模量和泊松比 在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E，也叫杨氏模量。而横向应变与纵向应变之比值称为泊松比μ，也叫横向变性系数，它是反映材料横向变形的弹性常数。 杨氏模量(Young's modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量，它是沿纵向的弹性模量。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas