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。
超长建筑结构温度应力分析 夏云峰 (上海中交水运设计研究有限公司, 上海 200092) 摘要:以郑州第二长途电信枢纽工程为例,对超长建筑结构进行整体有限元建模。针对7种不同类型温度荷载的特点,利用有限元分析程序ANSYS计算。给出了结构整体变形特点、结构中各种构件(梁、楼板、柱子及剪力墙)的温度内力变化范围以及分布规律。通过比较得出超长建筑在各种温度作用下的最不利工况。可为超长建筑结构考虑温度作用进行设计和施工提供参考。 关键词:建筑 超长建筑物 温度荷载 温度应力 St udy on t he Te mperature Stress of Super-Lengt h Buil di ng X ia Yunfeng (Shanghai Zhongji a oW ater Transportation Design Institute Co.,L t d., Shanghai 200092) Abst ract:T aking the Second Long D istance Te leco mm unication H ub Pro ject of Zhengzhou for an exa m ple,t h is paperm akesm odels of so lid fi n ite e le m ent to super-length building.A ccord- i n g to characteristics o f te mperature l o ad of7different types and usi n g t h e ANSYS fi n ite e le- m ents ana l y sis progra m,it concl u des the characteristics of the integral structura l defor m ation, the scope and distribution o f ther m a l i n ner force o f different co mponents,such as bea m,floor slab,pillar and shear w a l.l A fter contrasti n g,it su m s up the w orse w orking cond ition for super -length bu il d i n g under d ifferent te m peratures,wh ich cou ld prov ide references to the design and constr uction o f super-length bu il d i n g by consi d ering te m perature acti o ns. K ey w ords:constructi o n super-leng t h buil d i n g te m perature load te m perature stress 建筑工程中,混凝土结构的裂缝较为普遍,类型也很多,按成因可归结为由外荷和变形引起的两大类裂缝。其中由混凝土收缩和温度变形引起的收缩裂缝和温度裂缝,以及由这两种变形共同引起的温度收缩裂缝,则是实际工程中最常见的裂缝。随着建筑向大型化和多功能发展,超长(即超过温度伸缩缝间距)高层或大柱网建筑不断出现。对超长结构的温度变形与温度应力,若在结构设计中处理不当,将使结构产生裂损,严重影响建筑结构的正常使用。我国的建筑结构设计规范中不考虑温度作用[1],只做构造处理。因此,温度应力是超长建筑结构设计中的重要研究课题之一。1 超长高层建筑结构温度问题有限元建模研究 结合工程实例,分析建筑结构各个阶段温度作用的特点,完善温度作用和温差取值的计算原则,并选出在工程设计中起控制作用的温差取值,方便设计采用。根据实际情况建立超长建筑结构的有限元分析模型,采用有限元分析程序ANSYS 有限元计算程序,进行结构整体分析。 郑州第二长途电信枢纽工程主体为超长高层建筑结构。主楼地下1层,地上主体19层。19层之上局部突起2层。柱网9.6 12m,主体结构东西长134m。由于功能要求建筑中间不设缝,南 10 港口科技 港口建设
（二）箱形截面的配筋 箱形截面的预应力混凝土结构一般配 有预应力钢筋和非预应力向普通钢筋。 1、纵向预应力钢筋：结构的主要受力 钢筋，根据正负弯矩的需要一般布置在顶板 和底板内。这些预应力钢束部分上弯或下弯 而锚于助板，以产生预剪力。近年来，由于 大吨位预应力束的采用，使在大跨径桥梁设 计中，无需单纯为了布置众多的预应力束而 增大顶板或底板面积，使结构设计简洁，而 又便于施工。 2、横向预应力钢筋：当箱梁肋板间距 厚的桥面板。的上、下两层钢筋网间，锚固于悬臂板端。 3时，可布置竖向预应力钢筋，面桥梁都采用三向预应力。 4 钢筋网。必须指出，因此必须精心设计，做到既安全又经济。 第二节 箱形梁的受力特点 作用在箱形梁上的主要荷载是恒载与活载。恒载 一般是对称作用的，活载可以是对称作用，但更多的 情况是偏心作用的，因此，作用于箱形梁的外力可综 合表达为偏心荷载来进行结构分析； 在偏心荷载作用下，箱形梁将产生纵向弯曲、扭 转、畸变及横向挠曲四种基本变形状态。详见图2-4。 1、纵向弯曲 产生竖向变位w ，在横截面上起纵向正应力M σ及剪应力M τ。对于肋距不大的箱形梁，M σ按初等梁 理论计算，当肋距较大时，会出现所谓“剪力滞效应”。 即翼板中的M σ分布不均匀，近肋翼板处产生应力高 βα+= 刚性扭转 横向挠曲 图2-4 箱形梁在偏心荷载 作用下的变形状态
峰，而远肋翼板处则产生应力低谷，这称为“正剪力滞”；反之，如果近肋翼板处产生应力低谷，而远肋翼板处则产生应力高峰，则为“负剪力滞”。对于肋距较大的宽箱梁，这种应力高峰可达相当大比例，必须引起重视。 2、刚性扭转 刚性扭转即受扭时箱形的周边不变形。扭转产生扭转角θ。分自由扭转与约束扭转。 （1）自由扭转：箱形梁受扭时，截面各纤维的纵向变形是自由的，杆件端面虽出现凹凸，但纵向纵维无伸长缩短，能自由翘曲，因而不产生纵向正应力，只产生自由扭转剪应力K τ。 （2）约束扭转：受扭时纵向纤维变形不自由，受到拉伸或压缩，截面不能自由翘曲。约束扭转在截面上产生翘曲正应力w σ和约束扭转剪应力w τ。 产生约束扭转的原因：支承条件的约束，如固端支承约束纵向纤维变形；受扭时截面形状及其沿梁纵向的变化，使截面各点纤维变形不协调也将产生约束扭转。如等厚壁的矩形箱梁、变截面梁、设横隔板的箱梁等，即使不受支承约束，也将产生约束扭转。 3、畸变（即受扭时截面周边变形） 畸变的主要变形特征是畸变角γ。薄壁宽箱的矩形截面受扭变形后，无法保持截面的投影仍为矩形。畸变产生翘曲正应力dw σ和畸变剪应力dw τ。 4、横向弯曲：畸变还会引起箱形截面各板的横向弯曲，在板内产生横向弯曲应力dt σ （纵截面上）。 5、局部荷载的影响：箱形梁承受偏心荷载作用，除了按弯扭杆件进行整体分析外，还应考虑局部荷载的影响。车辆荷载作用于顶板，除直接受荷载部分产生横向弯曲外，由于整个截面形成超静定结构，因而引起其它各部分也产生横向弯曲。图2-5表示箱形截面在顶板上作用车辆荷载，在各板中产生横向弯矩图。这些弯矩在各板的纵截面上产生横向弯曲正应力c σ及剪应力。 综合箱形梁在偏心荷载作用下产生的应力有： 在横截面上：纵向正应力：dw w M z σσσσ++= 剪应力：dw w M K τττττ+++= 在纵截面上；横向弯曲正应力：c dt s σσσ+= 在预应力混凝土梁中，跨径越大，恒载占总荷载比例就越大。一般地，由于恒载产生的对称弯曲应力是主要的，而由于活载偏心所产生的扭转应力是次要的。如果箱壁较厚，或沿梁的纵向布置一定数量的横隔板，限制箱形梁的畸变，则畸变应力也是不大的。但对于少设或不设横隔板的宽箱薄壁梁，畸变应力不可忽视。板的横向应力对于顶板、肋板及底板的配筋具有重要意义，必须引起重视。 图2-5 局部荷载作用下 横向弯矩图
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
超长结构温度应力分析与控制措施 摘要：随着人们对建筑物使用功能的要求越来越高，一些公共建筑正逐渐向大 型化、舒适化发展，大量超长、超宽的大型公共建筑随之涌现。由于季节变化的 影响，超长结构的温度应力问题会导致混凝土楼板产生裂缝，严重影响建筑的使 用功能和结构安全，因此温度作用在设计中必须予以考虑。本文以某钢筋混凝土 框架-剪力墙结构为例，对超长结构的温度应力问题采用有限元分析程序MidasGen进行了计算分析并给出了控制措施。 关键词：超长结构；温度应力；后浇带；有限元分析 1、前言 超长结构，由于季节变化等因素的影响，会让超长结构的混凝土发生变形， 当混凝土的变形受到墙体等构件的约束，楼板内便会产生较大的温度应力，当温 度应力高出混凝土的抗拉强度时，就会导致混凝土楼板会产生裂缝，通常情况下，若在结构中采用低收缩混凝土材料、设置后浇带以及采用预应力钢筋等措施时， 温度应力及收缩应力对结构的影响一般可以忽略。但超长混凝土结构中，如若不 进行合理的温度效应控制，柱、墙等竖向构件将产生显著的温度内力，影响结构 的承载能力；楼板则很有可能开裂并形成有害的贯通裂缝，对建筑防水和结构的 耐久性很不利，影响建筑的正常使用，因此，如何降低温度应力的影响是超长结 构设计的关键问题。 2、工程概况 某五星级酒店主楼部分采用钢筋混凝土框架－剪力墙结构，楼盖采用现浇钢 筋混凝土梁板体系，底部裙楼为两层宴会大厅，并设有斜圆柱形主出入口。框架 柱截面尺寸600mmx600mm～900mmx1200mm，墙截面尺寸200～500mm。 现行GB50010－2010《混凝土结构设计规范》中对房屋建筑工程结构伸缩缝 的最大间距做如下规定：对于现浇式结构，普通砖混结构50m，框架结构55m， 剪力墙结构45m，框架-剪力墙结构根据框架和剪力墙的具体布置情况取45~55m 之间，通常可取50m。该酒店结构不设缝轴线尺寸为167.2m，超过了规范要求。 3、温度工况 (1)温度荷载。假设该建筑从当年7月开始地上部分施工，第1～3层施工分 别需要一个月，从4层开始每层半个月，至次年二月半完工。按照该假定施加的 温度荷载始终为降温作用，为最不利工况。 (2)有限元模型。针对温度应力建立四组模型(M0、M1、M2、M3)，均考虑施 工模拟和收缩徐变的作用；其中，部分模型考虑了地下室顶板的转动弹性嵌固， 弹簧刚度计算按照柱所连接的梁柱刚度进行计算，为近似值。模型的具体设计参 数见表1所示。 结构二层的后浇带设置如图1所示，其余各层M0、M1、M2后浇带设置均同；M3与 M2相比，仅在结构第二层增设后浇带c，其余部位后浇带设置均同M0～M2模型。温度有 限元模型为保证结构成立，将一跨内的所有次梁和板均设置为后浇带。 4、温度应力分析 本工程采用有限元分析程序MidasGen对本模型进行温度应力计算分析，分别探讨温度应力对框剪结构中的柱、剪力墙、梁板等主要构件的影响，并给出控制措施及建议。 (1)柱内力。通过对比框架柱主要集中区域的温度应力，其中：①主楼最外侧柱(区域1)；
1 连续箱梁 1.1 等截面箱梁 在我国预应力混凝土混凝土连续梁中最多采用的是等截面和变截面箱梁。等截面连续梁主要适用以下情形： （1）跨径一般为40~60m（国外也有达到80m跨径），构造简单，施工快捷。 （2）立面布置以等跨径为宜，也可以不等跨布置，边跨与中跨之比不小于 0.6，高跨比一般为1/15~1/25. （3）适应于支架施工、逐跨架设施工、移动模架施工及顶推施工。 1.2 变截面箱梁 变截面箱梁主要适用于大跨径预应力混凝土连续梁桥、梁底立面曲线可采用圆弧线、二次抛物线及折线等。为满足梁内各截面受力要求，可将截面的底板、顶板和腹板改变厚度。在孔径布置方面，边孔与中孔跨径之比一般为0.5~0.8，当边跨与中跨之比小于0.3时，边孔桥台支座要做成拉压式，以承受负反力。结合实例，分析发现边跨与中跨之比在0.5~0.54时，在过渡墩墩顶支座仍然留有足够的正压力，而不出现负反力，当小于0.3时，梁端受力接近固定端。 变截面箱梁的梁高与最大跨径之比，跨中截面一般为1/30~1/50，支点截面可选用1/15~1/20. 另外一个资料关于高跨比： （1）跨中截面：h中=（1/30~1/50）L （2）支点截面：h支=（1/16~1/25）L （3）h中/h支：2.0~3.0 1.2.1 横断面形式 箱室数目与箱梁宽关系： 单箱单室：<18m 双箱单室：20m左右 单箱双室：25m左右
分离式双箱：>25m 一般等高度箱梁可以采用直腹板或斜腹板，变高度箱梁宜采用直腹板。 1.2.2 底板 底板厚度随负弯矩的增大而逐渐加厚至根部，根部厚度一般为根部梁高的1/10~1/12，以符合施工和运营阶段的受压要求，并在破坏阶段使中性轴尽量保持在底板以内。跨中底板厚度一般为20~25cm ，以满足跨中正弯矩变化及板内配置预应力钢筋与普通钢筋的要求。 1.2.3 顶板厚度 顶板厚度要满足：横向弯矩的要求；布置纵横向预应力钢筋得要求。顶板厚度与腹板间距可参考表格： 悬臂板的长度是调节顶板内弯矩的重要因素，一般可取腹板间距之半，当配置横向预应力时应尽量外伸。 顶板的悬臂长度3~5m ，其根部厚度60~70cm ，端部厚度15~20cm 。如果箱梁布置横向预应力，其端部厚度会有限制。横向预应力一般采用扁锚固，扁锚的最大型号为15-5，其锚固中点距混凝土边缘的最小距离为9cm 。 1.2.4 腹板厚度 腹板主要承受截面剪力和主拉应力。在预应力连续梁桥中，弯束对荷载剪力的抵消使得梁内剪应力和主拉应力较小。在变高连续梁桥中，截面高度变化也可减少主应力值。因此，除上述受力因素外，考虑预应力钢筋布置及混凝土浇筑的箱梁腹板最小厚度一般为：腹板内无预应力束管道时采用20cm ，有时采用23~30cm ；有预应力锚固是采用35cm 。在大跨径预应力混凝土连续梁中，腹板跨度宜从跨中向支点逐渐加宽，以承受支点处较大的剪力，一般采用30~80cm ，也有达到1m 左右。 根据另外一个资料，其支点处腹板厚的有一个经验计算公式： 1=(:90~120)n i i A H b λλ=∑
薄壁斜箱梁桥的扭转与畸变效应研究综述 箱梁桥因为其良好的抗扭工作性能以及成熟的施工技术，目前在我国桥梁建设中得到了广泛的应用。箱梁桥在偏心荷载作用下产生的扭转与畸变效应对桥梁的影响这一问题目前也受到了工程人员的重视。文章在介绍现有的箱梁扭转与畸变的研究现状、研究方法的基础上，列举了对斜箱梁桥的扭转和畸变造成影响的因素，并提出了目前对于斜箱梁桥有关其扭转与畸变的研究所存在的一些问题。 标签：箱梁；扭转；畸变；斜度 引言 当前，在我国城市桥梁和公路桥梁建设不断发展的情况下，由于空间或地形等的影响，许多桥型不得不选择斜桥。尤其是在城市中，桥位要服从道路网规划设计，当受到空间的限制时，桥位难免要与规划路线成一定角度。在斜桥桥型普遍采用的背景下，因其本身有别于正桥的构造特点，尤其是对于斜箱梁桥来说，其受力复杂，无论是其理论解析还是数值解析，目前都处在研究阶段，特别是其产生的剪力滞效应，扭转和畸变效应等问题正越来越受到人们的重视。 箱梁在偏心荷载作用下可等效为局部荷载，对称荷载和反对称荷载的共同作用。扭转和畸变效应是在反对称荷载作用下产生的。扭转是反对称荷载作用下的刚性转动，分为自由扭转和约束扭转。其中自由扭转产生自由扭转剪应力？子K；约束扭转产生翘曲正应力？滓w和约束扭转剪应力？子w。畸变产生翘曲正应力？滓dw，畸变剪应力？子dw，横向弯曲应力？滓dt。其中扭转的变形特征为扭转角θ，畸变的变形特征为畸变角γ。 1 研究方法和现状 随着交通运输业的发展，桥梁建设已进入一个崭新的阶段。尽管现在有很多通用的结构分析软件，但是对于解决一些复杂的桥梁结构问题还不够，必须针对其特点和细部构造展开研究。与正交箱梁桥相比，斜箱梁桥的扭转与畸变效应较为明显。在箱梁分析时，把畸变和扭转放在一起时，计算困难，而且现有的一些方法如等薄壳理论等，都存在着一些局限性，因此在箱梁的计算分析中，应将扭转和畸变效应分别进行考慮，将影响箱形梁变形的各种因素的影响程度进行全面的分析归纳，这样有利于斜箱梁桥构造的设计和改进。目前国内外学者对箱梁的扭转和畸变问题做了大量研究，按照研究方法的不同基本上可以分成三类：解析法，数值法和模型试验研究。 1.1 解析法 箱梁的扭转分析始于圣维南的自由扭转理论，该理论解决了薄壁杆件自由扭转的截面翘曲问题。前苏联学者乌曼斯基在基于横截面周边不变形的前提下提出了闭口截面刚性扭转理论，即乌氏第一理论。但是该理论提出的β（z）函数与
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。
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
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.
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
某超长框架结构温度应力分析及设计 摘要：超长结构是当代商业社会下的常见结构类型，而其温度应力的处理和减弱，也是广大建筑项目建设者都需要着重考虑的问题。基于此，本文结合某大型 商业综合体项目实际，分析了在温度应力影响下，如何对结构进行设计。从而实 现建筑项目的稳定性和安全性，促进区域居民生活水平的提升。 关键词：超长框架结构；温度应力；工程；温差 0 引言 超长混凝土框架结构的特点是其结构单元的长度较大，比混凝土结构规范中 限定的一般伸缩缝间距要更大，所以在设计时需要考虑更多因素，从而加强建造 建筑的结构能够满足使用的稳定性和安全性要求。在一般的建筑结构中，设计的 混凝土框架选择低收缩的混凝土材料、钢筋加固、后浇带加强养护等措施，都能 够一定程度的降低材料所受到的温度应力、收缩应力等因素对结构的影响[1]。但 在超长框架结构中，对这些应力作用的处理则是结构设计的重要部分，也是设计 和建造过程中需要重点处理的部分。以下结合笔者参与的具体工程实例，对如何 设计超长框架结构温度应力的内容展开探讨。 1 超长结构温度应力作用对工程建设的影响 1.1温差分析 在自然环境的作用下引起钢混凝土结构中的温差荷载的主要因素包括三点： 季节温差、骤降温差以及日照温差。一般情况下，长期稳定荷載作用下的温度效 应对整个结构的内力起到挖制作用，而骤降温差和日照温差引起的的短期温度作 用-一般只考虑温度场趋于稳定后的温度效应。温度作用是由结构材料“热胀冷缩” 效应被结构内、外约束阻碍而在结构内产生的内力作用。出现温差时梁板等水平 构件变形受到竖向构件的约束而产生应力，同时竖向构件会受到相应的水平剪力[2]。施工阶段后浇带未封闭以前，温差对结构的影响忽略。施工阶段后浇带封闭，建筑隔墙及装修完成以前，受外界温度影响最大，极容易出现开裂。使用阶段由 于外围有幕墙，屋顶有保温，可考虑温差效应作用打折。 1.2 温度应力计算 参考王梦铁的《工程结构裂缝控制》中的相关计算方法，混凝土收缩应变的 形式和发展与混凝土龄期密切相关，任意时间t（天数）时混凝土已完成的收缩 应变为： （1） 其中为各种修正系数[3]。混凝土收缩是一个长期的过程，影响最终收缩量的 因素有水泥成分、温度、骨料材质、级配、含泥量、水灰比、水泥浆量、养护时间、环境温度和气流场、构件的尺寸效应、混凝土振捣质量、配筋率、外加剂等。由于竖向构件的约束，水平构件的混凝土收缩会产生拉应变，这种收缩应变可以 和混凝土因温度变化产生的应变等效，可用产生等量应变的温度差（当量温差） 计入混凝土收缩效应的影响。 2 对温度应力的一般解决措施 2.1施工材料的标准化设计 本工程利用的混凝土材料是由低收缩低水泥、碎石骨料和外加剂等材料均匀 混合而成。要求综合各原材料剂量，在软件中进行统计计算。基本需求是外加剂、水泥和骨料都能够满足项目建设的质量要求，且使用时严控各原材料的剂量，从 而确保配比混合后的材料性质能够贴合降低温度应力的需求。例如降低水灰比，
波形钢腹板组合箱梁的性能研究 摘要：波形钢腹板组合梁是一种新型的钢—混凝土组合结构，由于它充分利用了混凝土和钢的材料特点，具有良好的受力性能，并且减轻了结构的自重，因而得到了越来越广泛的应用。本文阐述了波形钢腹板箱梁的结构特点、受力性能、结构计算、结构验算的研究成果，为同类型桥梁的设计提供了设计依据。 关键词：波形钢腹板;组合箱梁 在中大跨径桥梁中，预应力混凝土箱形截面由于其抗弯和抗扭刚度大，结构稳定，因而得到了广泛的应用。但随着跨径的增大，梁的自重占整个荷载的比重也越来越高，施加的预应力大部分都是为抵抗自重所产生的内力，因此，减轻梁的自重也显得越来越有实际意义。箱形截面的顶板、底板是根据抗弯要求设计的，优化其厚度的余地很小。对混凝土腹板来说，腹板中要布置纵向预应力钢束、普通钢筋，再考虑到施工方面的影响，其厚度所占的重量可达整个截面重量的30%~40%，且减少的幅度已经很少。对箱梁来说，可能优化的部分就是腹板。 随着体外预应力技术的日趋成熟，法国提出了用平面钢板代替混凝土腹板，通过箱形截面内的体外预应力索对梁施加预应力。其中法国的Fert’e-Saint-Aubin 桥是这种结构形式的典型代表（如图1）。但是因为钢板与混凝土的弹模差别很多，混凝土收缩和徐变产生的变形收到钢板的约束，钢腹板与混凝土翼板之间会发生应力重分布现象，从而造成混凝土顶板和底板的预应力严重损失。同时，由于钢腹板承受的较大的预应力，这就要求在钢腹板上增设加劲板或增大钢板厚度或缩小加劲板的间距以防止失稳，这将会增加结构的造价，也就显示不出结构的优越性。 图1平钢腹板典型截面 后来，法国桥梁工程界用波形钢腹板代替混凝土腹板，见图2。由于几毫米厚的钢板就能承担数十厘米厚混凝土所能抵抗的剪力，而钢板重量亦仅为混凝土板的1/20左右，这样就能有效地减轻结构的重量，从而实现了桥梁的轻量化，使其具有更大的跨越能力。 图2波形钢腹板PC组合梁结构示意图 1、波形钢腹板箱梁的优缺点
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
等截面梯形箱梁畸变效应分析计算 摘要:本文通过对箱梁畸变理论的学习，分析了畸变计算方法，提出了等截面梯形简支箱梁畸变效应的计算步骤，采用MATLAB实现了弹性地基梁比拟法的程序设计，并结合实例进行了计算。 关键词:箱梁畸变；MATLAB；荷载分解； 1 引言 随着城市现代化进一步加快，大量薄壁钢箱梁已经在城市立交以及轨道交通建设过程中被广泛采用，尤其在城市立交、跨线桥梁的建设过程中，考虑到桥梁下部道路通车需要以及桥墩布置合理性，此时抗弯刚度和抗扭刚度大，安装养护方便、轻巧美观的薄壁钢箱梁往往成为首选。与混凝土箱梁结构类似，薄壁钢箱梁在竖向偏心荷载作用下，箱梁既产生弯曲又产生扭转，为了防止薄壁钢箱梁在偏心荷载作用下产生伴随刚性约束扭转的畸变现象，在设计过程中，往往是在薄壁钢箱梁内部设置若干道横隔板来减小箱梁的畸变效应。 2 分析计算理论 根据箱梁的受力特点，当箱梁在偏心荷载作用下，将产生对称弯曲、刚性扭转、畸变、横向弯曲四种最常见的受力状态，对于每种不同的受力状态，钢箱梁将产生不同的正应力以及剪应力，尤其是当薄壁钢箱梁在偏心荷载作用下产生刚性扭转并伴随发生畸变效应时，由于箱梁矩形截面受扭变形，截面投影以无法保证为矩形截面，箱梁将产生畸变角γ、翘曲正应力σw 以及畸变剪应力τw。 由于薄壁钢箱梁在结构构件类型中属于薄壁杆件，通过大量设计研究以及工程实践，表明此类箱形薄壁杆件的畸变效应对箱梁的扭转变形的影响是无法忽略的，对于考虑畸变效应的薄壁钢梁，在对其进行分析时，目前常用的一种方法是荷载分解法，即将作用于箱梁顶面任意位置的竖向荷载分解为相对于箱梁中心线对称或者反对称的竖向荷载，如图所示。 其中畸变荷载为P1 、P2 、P3、P4。 在此基础上，做出以下几点假设条件：①忽略薄壁钢箱梁各板面的法向正应变；②忽略各板平面内的剪切应变；③板面内的翘曲正应变沿板的厚度方向分布为一常数值，并沿箱梁截面中线方向呈直线分布，由此根据最小势能原理建立畸变角γ(Z)畸变微分方程：