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国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状

国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状
国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状

波形钢腹板桥的优点

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。

波形钢腹板桥梁课程设计

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。

我国大跨桥梁现状及发展趋势

我国大跨桥梁现状及发展趋势 改革开放以来,我国公路建设事业迅猛发展,作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展,特别是近十年来,我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期,一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的大跨径桥梁相继建成,标志着我国的公路桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。近几年建成的特大桥梁,不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。诸如正在建设的重庆朝天门大桥是世界最大跨度钢拱桥,并创造了该类型桥梁十余项世界第一;苏通大桥以主跨1088m为世界第一跨度斜拉桥,同时成为世界上连续长度最大的双塔斜拉桥;润扬长江公路大桥南汊悬索桥,以1490m跨度为世界第三大悬索桥;刚通车的杭州湾跨海大桥为世界第一长跨海大桥;万县长江大桥为目前世界上跨度最大的混凝土拱桥;此外江阴长江公路大桥、香港青马大桥,其跨度分别在悬索桥中居世界第四位和第五位;南京长江二桥、白沙洲长江大桥、荆沙长江大桥、鄂黄长江大桥、大佛寺长江大桥、李家沱长江大桥等特大桥的跨度名列预应力混凝土斜拉桥世界前十位。 一座座桥,实现了天堑的跨越,缩短了时间与空间的距离,美化了秀美山川,为我国疆域的沟通和经济的腾飞起着了重要的作用。 随着科技的发展,新材料的开发和应用,在桥梁设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段,进行有效的快速优化和仿真分析,运用智能化制造系统在工厂生产部件,利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。目前,我国桥梁建设正在与国际接轨,开始向大跨、新型、轻质和美观方向发展。 (1)跨径不断增大 目前,世界上钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m,钢斜拉桥为890m,而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要,钢斜拉桥的跨径已经突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为300m,拱桥已达420m,斜拉桥为530m。 (2)桥型不断丰富 本世纪50~60年代,桥梁技术经历了一次飞跃:混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现,极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力;斜

波形钢腹板组合梁桥的特性及应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5118591016.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

箱梁波形钢腹板加工工艺讲解

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。

波 形 钢 腹 板 简 介

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

我国桥梁建设的发展历史

我国桥梁工程的发展现状 1、我国桥梁建设的发展历史 改革开放以来,我国的经济,政治各个方面都处于落后时期,作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展,特别是近十年来,我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期,一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的大跨径桥梁相继建成,标志着我国的公路桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。近几年建成的特大桥梁,不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。诸如正在建设的重庆朝天门大桥是世界最大跨度钢拱桥,并创造了该类型桥梁十余项世界第一;苏通大桥以主跨1088m 为世界第一跨度斜拉桥,同时成为世界上连续长度最大的双塔斜拉桥;刚通车的杭州湾跨海大桥为世界第一长跨海大桥;万县长江大桥为目前世界上跨度最大的混凝土拱桥;此外江阴长江公路大桥、香港青马大桥,其跨度分别在悬索桥中居世界第四位和第五位;南京长江二桥、白沙洲长江大桥、荆沙长江大桥、鄂黄长江大桥、大佛寺长江大桥、李家沱长江大桥等特大桥的跨度名列预应力混凝土斜拉桥世界前十位。一座座桥,实现了天堑的跨越,缩短了时间与空间的距离,美化了秀美山川,为我国疆域的沟通和经济的腾飞起着了重要的作用。 2、我国桥梁工程面临的问题 随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,而现有道路中部分桥梁或由于当初设计标准低,经过一段时间的交通发展,荷载标准或桥上、桥下的净空不能满足新交通的需要,或结构陈旧老化、到它原有设计能力而危及运行的,严重影响了交通运输的发展。目前公路桥梁运营养护和管理所面临的问题主要有: (1)交通量越来越大,旧桥的承载能力很多已经不能满足新的荷载等级要求。 (2)桥梁耐久性问题 由于设计考虑欠周,钢筋腐蚀、冻融损坏、碱集料反应和化学物质侵袭、环境影响等,使得结构的承载力会随着时间推移而降低。尤其是,当混凝土保护层剥露、钢筋腐蚀后,其有效截面积会不断减小,就使得结构的承载能力迅速下降,并不可恢复,严重时还会出现钢筋断裂。当结构的剩余承载能力低于作用荷载时,桥梁结构就有可能发生破坏。因此,由钢筋腐蚀病害而引起的桥梁耐久性问题,已成为一个非常突出的灾害性问题。 (3)疲劳问题 桥梁所采用的材料往往含有微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷(微裂纹和微孔洞)会成核,发展及合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。如果宏观裂纹不得到有效控制,极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。疲劳损伤是钢桥设计中的核心问题,有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的案例。早期疲劳损伤往往不易被检测到,但其带来的后果可能是灾难性的。 (4)桥梁的超载 桥梁的超载现象是客观存在的,在某些路段十分突出,有两种情况:其一是早期修建的老桥超龄、超负载运营;另一种情况是违规超载车辆的存在。前者产生的原因主要是设计规范的变化和交通量的增加及重载车辆的发展所致,这种

波折钢腹板组合桥梁

波折钢腹板组合桥梁 1.国内外发展现状 国外将波形钢腹板运用的桥梁结构的建设可追溯至1986年,法国建成了世界上第一座波形钢腹板梁桥——Cognac,之后又接连修建了maupre桥、asterix桥及dole桥。日本从法国引进了波形腹板箱梁技术,并陆续修建了几十座波形钢腹板箱梁桥,对波形钢腹板梁技术进行了全方面的研究,将它用在连续刚构桥和部分斜拉桥中,拓展了波形形钢腹板的应用范围。 国内波形钢腹板混凝土组合结构的研究起步较晚,最近几年才开始发展,国内类似结构桥梁不多。国内先后建成的有2005年建成的江苏淮安的长征桥和河南的泼河大桥,2007年建成的青海三道河桥、南京滁河大桥等,相比国外的建设,我国技术还不够成熟,尚处于研究当中。通过采用折形钢腹板取代混凝土腹板,形成组合截面体系,减轻结构的自重,提高预应力施加效率,同时又可以解除箱梁腹板与底板的相互约束、减少温差、干燥收缩、徐变的不利影响,提高了结构的稳定性,强度及材料的使用效率,在公路桥和铁路桥具有很好的发展前景。 2.波形腹板桥的技术特点 波形腹板桥梁是采用波形腹板代替预应力混凝土箱梁中的混凝土腹板的一种组合结构,如图1所示。在传统的预应力混凝土箱梁桥中,混凝土腹板占了主梁自重的30%-40%,因此波形钢腹板桥梁可以大大减轻上部结构的自重。同时,波形钢腹板由于其折叠效应,不承受轴向力和弯矩,具有很高的抗剪屈曲性能。从这些特性上来看,波形钢腹板用于预应力混凝土桥梁极为合理,能提高混凝土顶板和底板的预应力效率,能承受足够的剪力。施工方面,由于不需要腹板的模板等施工,大大减轻了施工现场的工作量。 3.结构布置特点

预应力折腹式组合箱梁是由混凝土顶底板、折形钢腹板、横隔梁、体内外预应力钢束等组成。通过采用波折形状的钢腹板,构成钢板与混凝土组合箱梁截面体系,能够更加有 效的施加预应力。图2是该型桥梁的各种结构体系与最大跨径的关系以及结构形式和数量。图3是墩顶截面高度与主跨跨径关系,图4 是跨中截面高度与主跨跨径关系。 图2 结构体系和最大跨径的关系和结构形式和数量关系 图3 墩顶截面高度与主跨跨径关系 图4 跨中截面高度与主跨跨径关系 4.箱梁截面的连接

我国道路与桥梁发展现状分析及展望

道路桥梁工程概论论文 ——我国道路与桥梁发展现状分析及展望 姓名:宿凌飞 班级:2011级房建5班 学号:201110703059 任课教师:汪杰

我国道路与桥梁发展现状分析及展望 摘要:随着我国建设的发展,公路已具有非常重要的作用。近几年来,可以说是我国公路桥梁的建设在飞速发展的同时也取得了非常大的成就。交通运输是现代经济社会正常运行的基础保障,生产要素之间的快速交换是保障和维护生产正常运行的基本条件。交通运输规模的大小是经济社会现代化程度的基本标识之一,而交通运输的发展又在很大程度上限制的经济的发展。道路与桥梁的发展又占交通运输发展的很大部分,本文主要阐述的就是我国道路与桥梁发展现状及展望。 关键字:基础设施道路桥梁交通运输发展现状 正文: 交通运输把社会生产、分配、交换和消费等各个环节有机地联系起来,既是重要的基础产业,又为商品流通和人员流动提供基本条件。交通运输是国民经济的重点战略产业,是国民经济的重要基础设施,是制约经济与社会发展的一个重要因素。自改革开放以来,各地政府和人民都认识到“要想富,先修路”。交通运输业要先行,才能保持国民经济的持续、稳定、协调发展。 一、我国道路发展现状 由于之前200年中国经济科技相对于西方工业革命的落后以及战争的影响,中国和平发展的时间非常短,造成了中国交通运输等基础设施的建设严重滞后,据统计,在1949年新中国成立时全国公路通车总里程为8.07万公里,且缺桥少涵,路况极差。全国有1/3的县不通公路,整个西藏的公路交通还是一片空白。从建国到改革开放,由于交通运输的基础性和重要性不被重视,导致了对基础交通设施的投资严重不足,交通发展长期滞后。改革开放以后,虽然同时期公路交通设施在快速发展,但与国民经济发展的需求相比仍然偏低,且由于改革开放前几十年的历史欠账太大,城市出入口和交通干线严重堵塞,交通事故频频发生,运输效率低下,基础设施的落后成为了国民经济发展的主要瓶颈。20世纪80年代后期,中央政府开始了交通运输基础设施的修建,交通运输得到了很大的发展,尤其表现在公路交通方面。进入21世纪后,交通运输的发展速度进一步提高。 我国的高速公路建设自1988年沪嘉高速公路通车实现中国大陆高速公路零的突破后中国高速公路的建设一路突飞猛进。进入2000年之后,国民生活水平进一步提高,国家经济相比于改革开放初期已经有了极大的提高,高速公路等国民基础设施因此得到了进一步的投资。2000年1月,国务院成立了西部地区开发领导小组。西部大开发战略开始实施,中国西部相对于东部沿海的落后地区的交通运输等基础设施开始大力兴建,交通网络的形成加快了各省各地区的物资交流,各地区的经济联系得到进一步的加强。“十一五”规划期间,房地产行业的兴起更是带动了全国基础设施的建设。国家高速公路网规划中重点建设的“五射两纵七横”14条线路中,已建和在建路段达到95%以上。从1988年的100公里一路飙升至2012年的9.62万公里,中国高速公路实现了从无到有,

波形钢腹板的设计与施工

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,

波形钢腹板组合梁桥课程设计

波形钢腹板组合梁桥课程设计 : 班级: 学号: 指导老师:

摘要 波形钢腹板组合梁桥由于具有比较优越的结构性能,近几年来在国国外的运用越来越多,主要特点体现在:(1)自重小(相比与传统PC梁桥),有利于减轻结构自重,抗震性能好(2)波形钢腹板主要承担剪力,不能承担纵向轴力,纵向弯曲可不计入波形腹板的影响(3)波形钢腹板PC箱梁抗弯刚度、抗扭刚度与横向刚度均比混凝土PC箱梁小,设计中应注意按适当间距设计横隔板以增大其抗扭能力。除此之外,波形钢腹板组合箱梁特别适合于大、中跨径的多跨连续梁桥及连续刚构桥,当跨径超过50米时,经济效果很明显。MIDAS/Civil是针对土木结构,特别是分析象预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等特殊的桥梁结构形式,同时可以做非线性边界分析、水化热分析、材料非线性分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析,通过建模分析运算可以可以大大减轻工程计算量,提高分析设计效率,给土木工程结构分析带来很大的方便。 关键词:波形钢腹板桥梁;迈达斯;有限元分析 Abstract Corrugated steel web composite girder bridge due to structure with superior performance, more and more used in recent years at home and abroad, the main characteristics embodied in: (1) the small weight, good seismic performance of corrugated steel web plate (2) the main bear shear (3) the corrugated steel web PC box girder bending stiffness and torsional stiffness and lateral stiffness are smaller than the PC box girder concrete.In addition, corrugated steel web composite box girder is particularly suitable for large, medium span of multi-span continuous beam bridge and continuous rigid frame bridge, when the span of more than 50 m, the economic effect is obvious.MIDAS/Civil is for Civil structure, at the same time, can do a nonlinear boundary, hydration heat, the material nonlinear analysis, static elastoplastic analysis and dynamic elastoplastic analysis, through the analysis of the modeling algorithm can greatly reduce the engineering calculation, improve the efficiency of analysis and design, to make a lot of convenient for Civil engineering structure analysis.

某波形钢腹板Pc箱梁桥计算报告

南水北调波形钢腹板PC组合梁桥 计算报告 计算: 复核: 东南大学交通学院 二○一一年三月二十九日

1计算模型介绍 1.1 工程概况 本桥位于邢台至衡水高速公路邢台段上,桥梁中心桩号为K24+353.185,起点桩号为K24+218.935,终点桩号为K24+487.435,全长268.5米,跨径组合为70+120+70米,桥梁跨越南水北调渠,桥轴线与南水北调渠呈90°。本桥为(70+120+70)米的波形钢腹板预应力混凝土变截面连续箱桥。最大梁高为7.5m,最小梁高为3.5m,梁高按二次抛物线变化。桥梁平面位于直线上,纵断面位于R=20000米竖曲线上,纵坡分别为0.220%、-3.522%,桥梁总体布置图如图1-1所示。 0#1#2#3# 图1-1 南水北调大桥立面图 1.2 计算模型及参数 1.2.1 计算模型概况及计算假定 上部结构计算采用Midas/Civil-2010进行计算,单幅主梁采用空间梁单元进行模拟,全桥共88个单元和93个节点。阶段按结构特点及悬臂施工流程进行划分,共47个施工阶段。由于桥梁位于曲线半径较大,故按直桥进行计算,有限元模型如图1-2所示: 图1-2 南水北调大桥有限元模型 支承条件按图纸说明进行约束,对0#、1#、3#支座约束横向及竖向位移,对于2#

支座约束3个方向位移。 墩顶截面采用混凝土截面,波形钢腹板截面采用midas自带波形钢腹板截面,对于内衬混凝土的波形钢腹板段,等效为混凝土截面进行计算。墩顶及跨中截面如图1-3所示: (a)墩顶截面(b)跨中截面 图1-3 南水北调大桥截面示意图 混凝土采用C55,弹性模量为3.45E4MPa,混凝土线膨胀系数(以摄氏温度计)为1.0E-5。C55混凝土轴心抗压强度标准值为35.5 MPa,轴心抗拉强度标准值为2.74 MPa,轴心抗压强度设计值为24.4 MPa,轴心抗拉强度设计值为1.89 MPa。 波形钢腹板采用Q345钢材,钢板材质符合现行标准国标GB1591-94要求,弹性模量为2.06E5 MPa,热膨胀系数(以摄氏度计)为1.2E-5,计算容重为78.5kN/m3。容许轴向应力] [σ为200 MPa,容许剪应力] [τ为120 MPa。 mm,预应力钢筋采用低松弛1860钢绞线,单根钢绞线直径为15.2mm,面积为1392 弹性模量为1.95E5 MPa,标准强度为1860 MPa,热膨胀系数(以摄氏温度计)为1.2E-5。 计算中认为箱梁符合平截面假定,腹板与顶底板能共同工作且不发生相对滑移。忽略波形钢腹板对结构抗弯的贡献,由混凝土顶、底板承受全部弯矩;波形钢腹板承担所有剪力,其应力状态一般视为纯剪且沿腹板高度方向等值分布;波形钢腹板箱梁弯矩和剪力不发生相互作用。 1.2.2 荷载及荷载组合 计算中主要考虑一下几种荷载: (1)结构自重:混凝土容重为26 kN/m3,钢材为78.5 kN/m3。

桥梁的现状与发展前景

桥梁的现状与发展前景 摘要:本篇从桥梁入手,简单概述了桥梁的意义;它在国内外的发展历史;桥梁的基础构造,特点及流程;它与其它学科的联系和它的发展前景。说明了桥梁事业发展的巨大潜力,因此身为土木学子的我们更应该从现在努力学好专业知识,为以后跻身土木事业而奋斗! 关键词:石桥,木桥,浮桥,石拱桥,索桥,钢架桥,主跨径,支座,桥墩,桥台,平梁,悬臂梁。 交通事业是社会主义建设的主要组成部分之一,它对于发展国民经济,促进各地经济发展,促进文化交流和巩固国防,都具有非常重要的意义。桥梁又是公路,铁路,农村道路以及水利建设的重要组成部分。在经济上,桥梁的造价平均仅占公路总造价的10%~20%左右,在国防上,桥梁是交通运输的咽喉,在战争中具有重要的地位。在历史上,每当运输工具发生重大变化,对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求,便推动了桥梁工程技术的发展。在公路施工中,桥梁往往是全线通车的关键。桥梁是线路的重要组成部分。 人类的生活及发展必离不开衣食住行.而随着历史车轮的滚滚向前,出行逐渐成为人们的必然行为.这就自然地要求道路和桥梁的建设要跟上历史的脚步.下面我就单纯地分析一下桥梁的历史和现状以及发展前景 桥梁本身只是人类用于跨越障碍的建筑物.古代,用于民称"梁"用于战称"关梁".<<诗经-大-大明>>中"亲迎于渭,造舟为梁"意即用船架了一个浮桥."梁"字左为水之形,右为刃示刀身,木示材质.梁以"刀"为形,以木搭建,跨水而过."但随着时代的发展, 的作用也与时俱进,增添了不少功能,而且对它的基础作用以外的要求也越来越高了,自然也就承担了不少以往的责任.比如景观,人文等及反映科技经济水平等.下面单纯地就的几个方面来阐述一下.从古代的木桥,秦汉以后的石拱桥兴起,则古代匠人创了千姿万态的石桥,构成和谐绚丽的景色.除使当时人们通行之外,平添了不少美景以供行人欣赏.可知,忆古诗中常有飞桥,虹桥,曲桥之喻,《清明上河图》中的木虹桥,结构巧妙,景观更绝. 我国古代在桥梁建筑上,可谓起步早且集功能,美观,艺术与一体,这跟我国历史,文化悠久,是世界我们古国之一有非常的关系。单就桥梁讲我们的祖先在世界桥梁建筑史上曾写下光辉灿烂的一页。根据历史记载远在3000多年前的周朝,宽阔的渭河上就曾出现过浮桥。鉴于浮桥的架设具有简便快速的特点,常被用于军事,汉唐以后,浮桥的运用日趋普遍。在拱式木桥中,宋代虹桥(1032-1033)构造奇特。宋代画家张端在其名画《清明上河图》中所描绘的汴京(今河南开封市)的虹桥。该桥梁采用两套木拱(一套由3根按样形布置,另一套由5根短木组成)并配以横木形成稳定的拱架。后这一桥式又被广泛借鉴,如始建于明庆隆四年(1570年,1745年重建,1986年重修)的浙江泰顺县泗溪东桥,以及建于1802年的浙江云和梅桥(跨度为33.4米)等。尽管历经风雨,至今仍保持原貌,其他造型的桥数不胜数,下面仅列举数个典型的。例如,甘肃魏源灞凌桥,始建于明洪武年间(1368-1398)全长约40米,从两岸向跨中以四层悬臂梁伸出,跨越12米;兰州握桥(又名卧桥)始建于明永乐年间(1403-1424年清代两次重建现已不存),此桥由两岸向内斜上伸出重叠的悬臂梁各五层,中

浅谈波形钢腹板箱梁施工方法

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

波形钢腹板桥在中国公路的应用

B RIDGE&TUNNEL 桥梁隧道 国内外现状分析 国外发展状况(1986~2009)二十世纪80年代末期法国建造了世界上第一座波形钢腹板PC组合箱梁桥——Cognac桥。随着这种结构的成功运用,各国都相继建造了不同数量的此类型桥梁。如法国的Asterix桥,德国的Altwipfergrund桥,挪威的Tronko桥和委内瑞拉的Caracas桥等。 日本在引进这种结构后,于1993年建造了日本国内第一座波形钢腹板组合简支箱梁桥—新开桥。目前日本是世界上此类结构应用最广的国家,箱形截面形式由最初的单箱单室,发展到多箱多室;桥型也从简支梁、连续梁、连续刚构,到目前的部分斜拉桥。波形钢腹板组合箱梁桥被广泛的运用到各个场合,跨径也逐步加大。日本通过总结新开桥、松木7号桥和本谷桥的设计与施工经验,编写了波形钢腹板PC组合箱梁桥的设计指南,而后相继建成了3跨部分斜拉桥—日见梦大桥、4跨预应力斜拉桥——矢作川斜拉桥、23跨预应力连续梁桥——宫家岛高架桥、7跨连续刚构桥——朝比奈川桥等。 桥梁的截面形式也变得多样化,如韩国的14 跨连续梁桥——Iisun桥和日本的栗东桥均采用了一箱三室的截面形式,矢作川桥采用了一箱五室的截面形式。目前,日本建成和在建的波形钢腹板PC组合箱梁桥已近200座。 国内发展近况(2001~2009)我国也开展了波形钢腹板PC组合箱梁力学特性研究和桥梁的设计与建造工作。东南大学、同济大学、哈尔滨工业大学等高校及和西安市市政设计研究院、河南省交通规划勘察设计院、重庆 交通科研设计院等设计单位以及河南海 威公司、中铁大桥局集团、邢台路桥建 设总公司等施工单位都参与过类似项 目。 国内发展近况——已建成的桥梁 江苏淮安长征人行桥(国内 第一座波形钢腹板组合箱梁人行 桥,2005.1);河南光山泼河大桥(国 内第一座装配式波形钢腹板组合箱梁 公路桥, 2005.7);重庆永川大堰河桥 (国内首座波形钢腹板箱梁简支公路梁 桥,2006);山东东营银座桥B桥、C 桥(国内第一座变截面波形钢腹板组 合箱梁桥,2007);青海三道河桥(国 内第一座一箱二室波形钢腹板组合箱 梁桥,2008);河北邢台百泉大道的 郭守敬桥和钢铁路桥等4座桥(国内 第一座一箱七室波形钢腹板组合箱梁 桥,2009);山东鄄城黄河大桥(国内 跨径最大,世界总长度最长的波形钢腹 板组合多跨连续箱梁桥,2011.6)。 国内在建的波形钢腹板PC箱梁桥 河南大广高速卫河特大桥(国内 第一座应用于高等级公路的波形钢腹板 组合结构);邢台市七里河紫金大桥 (世界在建单跨最大的波形钢腹板组合 桥);邢台至衡水高速跨南水北调大 桥;南京长江四桥引桥等。 国内的发展前景 从已建和在建的桥梁中看出,波 形钢腹板箱梁桥在跨越天然河流、峡 谷、人工干渠及城市立交中有着广泛的 应用(见图1)。 波形钢腹板组合箱梁桥的特点 可提高预应力效率和材料的使用 效率,改善结构性能。纵向体外预应力 束集中荷载与顶、底板,从而有效地提 高预应力效率;并且可以充分发挥波形 钢腹板抗剪能力强和混凝土抗压强度高 的优点。 自重降低,跨径增大,减少下部 工程量。波形钢腹板预应力混凝土箱梁 波形钢腹板桥在中国公路的应用 文/崔院生 TRANSPOWORLD 2012No.23(Dec) 226

中国桥梁产业发展现状

我国桥梁发展史及现存的问题我国是有着悠久历史的伟大国家。幅员辽阔,地形西北高而东南低,河道纵横交错,有著名的长江、黄河和珠江等流域,这里孕育了中华民族,创造了灿烂的华夏文化。中国古代桥梁的辉煌成就举世瞩目,曾在东西方桥梁发展史中占有崇高的地位,为世人所公认。然而,在中国大桥建设快速发展的过程中也日益暴露出作为技术支撑的桥梁产业发展的滞后和弱点,对中国桥梁的耐久性、技术水平和创新条件造成了不利影响,在一定程度上成了中国桥梁前进的障碍以及创新和质量不足的重要原因。 一.桥梁的发展史 1.1 萌芽阶段 第一阶段以西周、春秋为主,包括此前的历史时代,这是古桥的萌芽阶段。早在原始社会,我国就有了独木桥和数根圆木排拼而成的木梁桥。 1.2 初步发展阶段 第二阶段以秦、汉为主,包括战国和三国,这是古代桥梁的初步发展阶段。战秦汉是我国建筑史上一个璀灿夺目的发展阶段,这时不仅发明了人造建筑材料的砖,而且还创造了以砖石结构体系为主题的拱券结构,从而为后来拱桥的出现创造了先决条件。从一些文献和考古资料来看,约在东汉期,梁桥、浮桥、索桥和拱桥这四大基本桥型已全部形成。 1.3 辉煌阶段 第三阶段是以唐宋为主,包括两晋、南北朝和隋、五代时期,这是古代桥梁发展的辉煌阶段。隋唐国力较之秦汉更为强盛,唐宋两代又取得了较长时间的安定统一,工商业、运输交通业以及科学技术水平等十分发达,而这又反过来刺激桥梁的大发展。因此,这时创造出许多举世瞩目的桥梁。 1.4 饱和阶段 第四阶段为元、明、清三朝,这是桥梁发展的饱和阶段。这时的主要成就是对一些古桥进行了修缮和改造,几乎没有大的创造和技术突破,但留下了许多修建桥梁的施工说明文献,为后人提供了大量文字资料。值得一提的是明代万历年间建的放生桥,全长70.8 ITI,宽5.8 m,五孔联拱,构造精巧,形状美观,是朱家角十景之一。

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