【刘玉擎】组合结构桥梁

桥梁专业好书推荐《高等桥梁结构理论》项海帆人民交通出版社《桥梁工程》（上、下册）范立础、顾安邦主编，2001版，经典书《桥梁结构震动与稳定》李国豪著《悬索桥设计》雷俊卿：《桥梁结构分析及程序系统》，肖汝诚编著，北京：人民交通出版社，2002 《桥梁结构理论与计算方法》，贺拴海，人民交通出版社，2003.8《桥梁工程师手册》《斜拉桥建造技术(精)》《桥梁工程》李亚东《桥梁结构计算力学》《桥梁施工监测与控制》《桥梁风工程》陈政清《桥梁加固与改造》蒙云《公路小桥涵勘测设计》《桥梁结构电算程序》《桥梁抗震》《铁路桥梁》《城镇地道桥顶进施工及验收规程》《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》作者：张树仁出版社：人民交通出版社《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》《公路桥涵设计通用规范》《ansys在土木工程应用实例》――中国水利水电出版社《ansys10.0有限元分析自学教程》《ANSYS工程结构数值分析》《apdl参数化有限元分析技术及其应用实例》《ANSYS在土木工程中的应用》李权人民邮电出版社《基于有限元软件ansys7.0的结构分析》《土木工程结构分析程序设计》《Fortran 95程序设计》《结构概念和体系》（第二版）》林同炎《大跨度空间结构》张毅刚《风对结构的作用――风工程导论》《结构设计原理》叶见曙李国平《结构力学》高等教育出版社《结构力学》酒井忠明《结构力学题解精粹》《结构力学复习与习题分析》《结构动力学》杜修力《结构动力学》克拉夫和彭津《结构可靠度理论》赵国藩《混凝土结构设计基本原理》《房屋建筑学》《公路挡土墙设计》《高速公路》《公路工程地质（戴文亭）》《道路工程》（第二版）徐家钰，同济大学出版社《路基路面工程》邓学钧《土力学地基基础》清华大学出版社,陈希哲第四版《铁路站场及枢纽》《地铁与轻轨》《专业英语》《土木工程专业英语》《土木工程经济与管理》《建筑结构》《高层建筑结构》《试验应力分析》《桥梁上部构造性能(E.C.汉勃利)》《材料力学》铁摩辛柯《欧美桥梁设计思想》，王应良，高宗余《桥涵顶进设计与施工》《地道桥结构设计》《框架式地道桥》《钢筋混凝土结构裂缝与变形的验算》《曲线梁桥计算》《拱桥挠度理论》《预应力混凝土结构设计》林同炎《混凝土简支梁（板）桥》《混凝土桥梁结构》《钢筋混凝土结构的裂缝控制》《钢筋混凝土原理》《桥粱施工工程师手册》《现代桥梁建筑设计》《公路小桥涵设计示例》《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》《杭州湾跨海大桥技术创新与应用》《混凝土结构有限元分析》《ansys操作命令与参数化编程》《ansys建模与网格划分关键技术》《钢筋混凝土结构非线性有限元理论与应用》《桥梁博士V3.0》《城市地道桥顶进施工技术及工程实例》《铁路基本规范》《芜湖长江大桥钢结构制做技术总结》大桥局《拱桥挠度理论》贺拴海人民交通出版社《桥梁工程》,大桥局,王序森等《桥梁建筑－－结构构思与设计技巧》张师定著人民交通出版社《悬索桥》大桥局《桥梁力学》，胡人礼，北京：中国铁道出版社，1999《预应力混凝土结构设计》林同炎《曲线梁桥计算》孙广华《桥梁设计百问》邵旭东《科学地对待桥渡和桥梁》，钱冬生，中国铁道出版社，2003.9《桥梁建筑与小品―构思与造型》慎铁钢等编著天津大学出版社2002《桥梁结构空间分析设计方法与应用》，戴公连, 李德建著，北京：人民交通出版社，2001《混凝土结构设计》 A.H.尼尔逊著过镇海方鄂华庄崖屏等校译《桥梁与结构理论研究》李国豪上海科学技术出版社，1983《桥梁结构非线性分析》华孝良人民交通出版社《混凝土弯梁桥》邵容光夏淦人民交通出版社《组合结构桥梁》刘玉擎. 同济大学现代桥梁技术丛书《斜弯桥的广义梁格法》《电脑辅助工程分析ANSYS使用指南》《结构动力学》《铁路客运专线恰两施工技术培训班》《ANSYS土木工程应用实例》《ANSYS-APDL高级工程应用实例分析与二次开发》《一注基础复习教程》《杆系结构有限元分析与matlab应用》《origin 应用教程》《ANSYS在桥梁工程中的应用》《钢桥》;（共十一分册）小西一郎著中国铁道出版社《钢筋混凝土及预应力混凝土桥建筑原理》[联邦德国] F.莱昂哈特著《现代斜拉桥》和《现代悬索桥》; .严国敏，.(严国敏虽离我们而去,但是他的敬业精神永远激励着后人!)《斜拉桥》林元培86.577/L YP(铁道);(94年出版,但即使现在的教科书也依旧大段地摘取他的内容.现在斜拉桥发展的情况,许多方面都应证了书中的预测.)《AASHTO美国公路桥梁设计规范》;.(关于钢箱梁和剪力滞等均有详细规定,是国内现有规范和课本缺乏的.)《武汉长江二桥技术总结》大桥局;.(双壁钢围堰和前支点挂蓝等有详细介绍.) 吐血介绍大桥局的深水基础施工情况,以前我查了很多资料都含含糊糊.该书也介绍了分离双箱前支点挂篮施工也较怪异的,一般前支点挂篮施工用在边主梁桥上. (书名大致如此,内容对钢桥的材料,设计,加工,安装,监测等有详细介绍.)科技图书二库(五楼) 中文科技86.5/TDB;《斜梁桥》黄平明人民交通出版社科技图书二库(五楼) 中文科技86.571/HPM;《曲线梁》姚玲森人民交通出版社《预加应力混凝土原理》程式秋五洲出版社《斜拉桥》大桥局86.579/TDG(铁道);《桥梁工程》姚玲森《公路桥梁设计丛书》也不错分为8册⑴预应力砼连续梁桥⑵拱桥⑶桥梁通用构造及简支梁桥⑷悬索桥⑸斜拉桥⑹砼弯斜梁桥⑺组合拱桥⑻刚架桥《九江长江大桥技术总结》大桥局86.5/TDG01 (铁道);《预应力混凝土连续梁桥设计》，人民交通出版社，徐岳《桥梁简化理论-横向分布》胡肇滋86.51/HZZ ; 86.51/HZC (铁道); 86.51/HZC (铁道)《桥梁方案比选》周念先的，人民交通出版社科技图书二库(五楼) 中文科技86.5/ZNX;《结构可靠度理论及其在桥梁工程中的应用》张建仁等人民交通出版社《大跨悬索桥理论》陈仁福《大跨度桥梁设计、桥梁减隔震设计、高架桥梁抗震设计、桥梁延性抗震设计》范立础《公路桥涵设计手册》人民交通出版社《箱形梁设计理论》郭金琼科技图书二库(五楼) 中文科技86.531/GJQ;《弯梁桥设计》吴西伦科技图书二库(五楼) 中文科技86.579/WXL;《桥梁预应力技术百问》李国平主编《Algor、Ansys在桥梁工程中的应用方法与实例》《公路桥梁荷载横向分布计算》李国豪石洞86.587/TDL-2(铁道)《桥梁结构分析的数值方法及其程序：在正交桥、斜弯桥中的应用》。

桥梁专业好书推荐《高等桥梁结构理论》项海帆人民交通出版社《桥梁工程》（上、下册）范立础、顾安邦主编，2001版，经典书《桥梁结构震动与稳定》李国豪著《悬索桥设计》雷俊卿：《桥梁结构分析及程序系统》，肖汝诚编著，北京：人民交通出版社，2002 《桥梁结构理论与计算方法》，贺拴海，人民交通出版社，2003.8《桥梁工程师手册》《斜拉桥建造技术(精)》《桥梁工程》李亚东《桥梁结构计算力学》《桥梁施工监测与控制》《桥梁风工程》陈政清《桥梁加固与改造》蒙云《公路小桥涵勘测设计》《桥梁结构电算程序》《桥梁抗震》《铁路桥梁》《城镇地道桥顶进施工及验收规程》《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》作者：张树仁出版社：人民交通出版社《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》《公路桥涵设计通用规范》《ansys在土木工程应用实例》――中国水利水电出版社《ansys10.0有限元分析自学教程》《ANSYS工程结构数值分析》《apdl参数化有限元分析技术及其应用实例》《ANSYS在土木工程中的应用》李权人民邮电出版社《基于有限元软件ansys7.0的结构分析》《土木工程结构分析程序设计》《Fortran 95程序设计》《结构概念和体系》（第二版）》林同炎《大跨度空间结构》张毅刚《风对结构的作用――风工程导论》《结构设计原理》叶见曙李国平《结构力学》高等教育出版社《结构力学》酒井忠明《结构力学题解精粹》《结构力学复习与习题分析》《结构动力学》杜修力《结构动力学》克拉夫和彭津《结构可靠度理论》赵国藩《混凝土结构设计基本原理》《房屋建筑学》《公路挡土墙设计》《高速公路》《公路工程地质（戴文亭）》《道路工程》（第二版）徐家钰，同济大学出版社《路基路面工程》邓学钧《土力学地基基础》清华大学出版社,陈希哲第四版《铁路站场及枢纽》《地铁与轻轨》《专业英语》《土木工程专业英语》《土木工程经济与管理》《建筑结构》《高层建筑结构》《试验应力分析》《桥梁上部构造性能(E.C.汉勃利)》《材料力学》铁摩辛柯《欧美桥梁设计思想》，王应良，高宗余《桥涵顶进设计与施工》《地道桥结构设计》《框架式地道桥》《钢筋混凝土结构裂缝与变形的验算》《曲线梁桥计算》《拱桥挠度理论》《预应力混凝土结构设计》林同炎《混凝土简支梁（板）桥》《混凝土桥梁结构》《钢筋混凝土结构的裂缝控制》《钢筋混凝土原理》《桥粱施工工程师手册》《现代桥梁建筑设计》《公路小桥涵设计示例》《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》《杭州湾跨海大桥技术创新与应用》《混凝土结构有限元分析》《ansys操作命令与参数化编程》《ansys建模与网格划分关键技术》《钢筋混凝土结构非线性有限元理论与应用》《桥梁博士V3.0》《城市地道桥顶进施工技术及工程实例》《铁路基本规范》《芜湖长江大桥钢结构制做技术总结》大桥局《拱桥挠度理论》贺拴海人民交通出版社《桥梁工程》,大桥局,王序森等《桥梁建筑－－结构构思与设计技巧》张师定著人民交通出版社《悬索桥》大桥局《桥梁力学》，胡人礼，北京：中国铁道出版社，1999《预应力混凝土结构设计》林同炎《曲线梁桥计算》孙广华《桥梁设计百问》邵旭东《科学地对待桥渡和桥梁》，钱冬生，中国铁道出版社，2003.9《桥梁建筑与小品―构思与造型》慎铁钢等编著天津大学出版社2002《桥梁结构空间分析设计方法与应用》，戴公连, 李德建著，北京：人民交通出版社，2001《混凝土结构设计》 A.H.尼尔逊著过镇海方鄂华庄崖屏等校译《桥梁与结构理论研究》李国豪上海科学技术出版社，1983《桥梁结构非线性分析》华孝良人民交通出版社《混凝土弯梁桥》邵容光夏淦人民交通出版社《组合结构桥梁》刘玉擎. 同济大学现代桥梁技术丛书《斜弯桥的广义梁格法》《电脑辅助工程分析ANSYS使用指南》《结构动力学》《铁路客运专线恰两施工技术培训班》《ANSYS土木工程应用实例》《ANSYS-APDL高级工程应用实例分析与二次开发》《一注基础复习教程》《杆系结构有限元分析与matlab应用》《origin 应用教程》《ANSYS在桥梁工程中的应用》《钢桥》;（共十一分册）小西一郎著中国铁道出版社《钢筋混凝土及预应力混凝土桥建筑原理》[联邦德国] F.莱昂哈特著《现代斜拉桥》和《现代悬索桥》; .严国敏，.(严国敏虽离我们而去,但是他的敬业精神永远激励着后人!)《斜拉桥》林元培86.577/LYP(铁道);(94年出版,但即使现在的教科书也依旧大段地摘取他的内容.现在斜拉桥发展的情况,许多方面都应证了书中的预测.)《AASHTO美国公路桥梁设计规范》;.(关于钢箱梁和剪力滞等均有详细规定,是国内现有规范和课本缺乏的.)《武汉长江二桥技术总结》大桥局;.(双壁钢围堰和前支点挂蓝等有详细介绍.) 吐血介绍大桥局的深水基础施工情况,以前我查了很多资料都含含糊糊.该书也介绍了分离双箱前支点挂篮施工也较怪异的,一般前支点挂篮施工用在边主梁桥上. (书名大致如此,内容对钢桥的材料,设计,加工,安装,监测等有详细介绍.)科技图书二库(五楼) 中文科技86.5/TDB;《斜梁桥》黄平明人民交通出版社科技图书二库(五楼) 中文科技86.571/HPM;《曲线梁》姚玲森人民交通出版社《预加应力混凝土原理》程式秋五洲出版社《斜拉桥》大桥局86.579/TDG(铁道);《桥梁工程》姚玲森《公路桥梁设计丛书》也不错分为8册⑴预应力砼连续梁桥⑵拱桥⑶桥梁通用构造及简支梁桥⑷悬索桥⑸斜拉桥⑹砼弯斜梁桥⑺组合拱桥⑻刚架桥《九江长江大桥技术总结》大桥局86.5/TDG01 (铁道);《预应力混凝土连续梁桥设计》，人民交通出版社，徐岳《桥梁简化理论-横向分布》胡肇滋86.51/HZZ ; 86.51/HZC (铁道); 86.51/HZC (铁道)《桥梁方案比选》周念先的，人民交通出版社科技图书二库(五楼) 中文科技86.5/ZNX;《结构可靠度理论及其在桥梁工程中的应用》张建仁等人民交通出版社《大跨悬索桥理论》陈仁福《大跨度桥梁设计、桥梁减隔震设计、高架桥梁抗震设计、桥梁延性抗震设计》范立础《公路桥涵设计手册》人民交通出版社《箱形梁设计理论》郭金琼科技图书二库(五楼) 中文科技86.531/GJQ;《弯梁桥设计》吴西伦科技图书二库(五楼) 中文科技86.579/WXL;《桥梁预应力技术百问》李国平主编《Algor、Ansys在桥梁工程中的应用方法与实例》《公路桥梁荷载横向分布计算》李国豪石洞86.587/TDL-2(铁道)《桥梁结构分析的数值方法及其程序：在正交桥、斜弯桥中的应用》。

横州飞龙大桥主桥设计
唐亚森;罗婷倚;张云;王思豪;刘玉擎
【期刊名称】《世界桥梁》
【年(卷),期】2024(52)3
【摘要】横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。

腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢腹板防屈曲构造采用内衬混凝土和纵、横向加劲肋混合布置的方式,减少了内衬混凝土长度,减轻了结构自重;波形钢腹板与顶板采用长孔型开孔板连接件,与底板采用外包型连接,提高了结合部施工便捷性和耐久性。

主梁采用波形钢腹板悬臂自承重施工工法,先边跨后中跨合龙,采用研发的钢架吊篮与智能吊机组合的挂篮形式,提高了施工效率。

【总页数】6页(P17-22)
【作者】唐亚森;罗婷倚;张云;王思豪;刘玉擎
【作者单位】广西北投公路建设投资集团有限公司;同济大学桥梁工程系
【正文语种】中文
【中图分类】U448.213;U442.5
【相关文献】
1.某特大桥主桥边跨现浇支架整体横移施工技术探讨
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国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状王卫;张建东;段鸿杰;刘朵【摘要】Bridge with corrugated steel webs is a kind of composite-structure of steel and concrete using the corrugated steel webs instead of concrete webs for conventional prestressed concrete box girders. This structure is characterized by reduction of dead weight of maingirder,improvement of prestressed e~ciency of concrete girder and reduction of on-site work and construction cost. In recent years, the box girder bridges with corrugated steel webs have developed quickly all over the world, especially in Japan. In this paper,it presents the cases of bridge projects with corrugated steel webs in foreign countries, such as France, Japan, Germany and Korea.%波形钢腹板桥是采用波形钢腹板代替传统的预应力混凝土箱梁中混凝土腹板的一种组合结构桥梁，其结构的主要特点是减轻主梁的自重，提高混凝土主梁的预应力效率，减少现场工作量，降低工程成本。

近年来，波形钢腹板桥梁在世界各国尤其在日本得到快速发展，该文介绍了波形钢腹板桥的技术特点，并介绍了国外，尤其是日本的波形钢腹板桥梁的工程实例，以供参考。

支点位移法在钢 -混组合连续梁负弯矩区桥面板抗裂的设计应用摘要：钢－混组合连续梁在城市桥梁建设中得到了广泛应用，该类型桥梁墩顶负弯矩区混凝土桥面板抗裂是设计重点关注的问题。

本文以汕头市金凤西路（30+50+40）m）钢-混凝土组合连续梁为背景，介绍了支点位移法的设计应用情况，通过有限元计算分析得出了验证结论。

关键词：钢-混凝土组合梁；支点位移；桥面板抗裂；设计1.前言钢-混凝土组合梁是将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并共同受载的结构形式。

它充分发挥了钢材受拉、混凝土受压的特点，具有强度高、刚度大、延性好等优点。

钢-混凝土组合连续梁相较于混凝土连续梁具有结构重量轻、跨越能力大、施工速度快等优点，相较于钢箱连续梁具有桥面板抗疲劳、铺装耐久性、经济性好等优点，在城市和公路桥梁中得到广泛应用。

但是，钢-混凝土组合连续梁中支点附近因负弯矩导致上缘混凝土受拉，若混凝土桥面板开裂，将影响桥梁的工作性能和使用寿命。

根据以往工程实践及相关文献资料，对负弯矩区的抗裂措施主要有墩顶区域桥面板滞后结合、跨中压重、支点位移以及张拉预应力钢束等。

因墩顶负弯矩受跨径布置、荷载形式等因素影响，需根据具体工程进行结构设计，通过分析比选确定合理的裂缝控制措施。

本文以汕头市金凤西路二期主线上跨牛田洋快速通道辅道桥梁工程中的（30+50+40）m）钢-混凝土组合连续梁为背景，介绍支点位移法在负弯矩区桥面板抗裂的设计应用情况。

2.结构设计2.1 结构形式（1）桥型方案金凤西路二期主线上跨牛田洋快速通道辅道，其桥梁中心桩号为K1+118.123，与牛快路线夹角约为62°。

全桥跨径组合为4x30m（预应力砼简支小箱梁）+（30+50+40）m钢混组合连续箱梁+4x30m（预应力砼简支小箱梁）。

其中主桥上部结构采用分幅式桥梁结构，单幅桥宽17m。

（2）主梁组合梁主梁采用槽形钢梁断面，按等梁高设计，包含混凝土桥面板的梁高1.996m。

波形钢腹板箱梁桥面板横向内力计算的框架分析法赵品;叶见曙【摘要】Based on the basic principles of the frame analysis method and structural characteristics and mechanical properties of box girders with corrugated steel webs, a model which can be applied to the calculation of the transverse internal force of bridge deck is established. This calculation model can reflect the influence of the transverse frame effect and the distortion effect of box girders on the transverse internal force of bridge deck. By comparing with indoor model test results and data of finite element analysis, it is shown that the calculated value of the frame analysis method is consistent with the finite element results and experimental values, and both the errors are both less than 10% , which verifies the correctness of the calculation model. Furthermore, the model is adopted to analyze the influence of linear stiffness change of corrugated steel webs on the transverse internal force of bridge deck. Results demonstrate that the linear stiffness ratio of steel web and bridge deck is the important influence factor when the web spacing in the cross section is certain.%基于框架分析法的基本原理,结合波形钢腹板箱梁的结构特点和力学特性,建立了适用于其桥面板横向内力的计算模型.该计算模型能够反映横向框架作用和箱梁畸变效应对桥面板横向内力的影响.通过与相关室内模型试验数据和有限元分析结果的对比可知,框架分析法计算值与有限元结果、试验值吻合,误差均在10％以内,验证了此计算模型的正确性.并采用上述模型分析了钢腹板线刚度变化对桥面板横向内力的影响,结果表明在波形钢腹板箱梁截面上的腹板间距确定的条件下,波形钢腹板与混凝土顶板的线刚度比是影响桥面板横向内力的重要因素.【期刊名称】《东南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(042)005【总页数】5页(P940-944)【关键词】波形钢腹板箱梁;框架分析法;桥面板;横向内力;畸变效应;线刚度比【作者】赵品;叶见曙【作者单位】东南大学交通学院,南京210096;东南大学交通学院,南京210096【正文语种】中文【中图分类】U448.36波形钢腹板箱梁的混凝土顶板与两侧波形钢腹板及混凝土底板形成闭合截面来抵抗纵向内力，同时箱梁顶板又作为桥面板直接承受车辆局部轮载作用产生的横向内力［1］.混凝土箱梁桥面板的横向内力分析与计算一般采用板理论，但是板理论不能计入箱梁截面变形对桥面板受力的影响.在箱梁中顶板作为箱梁整体的一部分，在车辆荷载作用下其内力会受到箱梁的畸变、扭转变形等的影响;且波形钢腹板箱梁的抗扭及纵横向抗弯刚度相比混凝土箱梁有不同程度的降低［1］，其桥面板横向内力与混凝土箱梁必然有所差异.从波形钢腹板箱梁这种结构形式受力特点和分析方法的研究现状来看，目前对结构纵向弯曲、扭转和畸变的受力特性研究较多，而对桥面板局部荷载作用下的受力特性和横向内力分析方法的研究较少.混凝土箱梁的框架分析法是将箱梁空间三维问题转化为平面框架问题的一种方法，该方法既能考虑腹板及底板对面板横向挠曲的影响，又能反映构件纵向挠曲与畸变等因素对面板横向内力分布的影响.因此，本文拟根据框架分析法［2］的基本原理，并结合波形钢腹板箱梁的结构特点和力学特性，对这种结构的横向内力分析方法［3-4］进行研究.1 波形钢腹板箱梁桥面板横向内力的力学分析模型在竖向偏心荷载作用下，波形钢腹板箱梁产生弯曲、扭转和畸变效应［2，5］;与混凝土腹板箱梁相比，由于钢腹板厚度较薄，其面内挠曲刚度与箱梁顶、底混凝土板相比小很多，使得限制截面畸变的横向框架作用有所降低.考虑波形钢腹板箱梁的结构特点，本文将建立基于框架分析法的力学模型，并给出主要计算公式.1.1 基本假定［6-7］首先对波形钢腹板箱梁受力模式作以下基本假定:1)波形钢腹板箱梁截面周边不可压缩;2)组成波形钢腹板箱梁的各板沿自身平面的挠曲满足平截面假定;3)翘曲正应力及剪应力沿壁厚均匀分布;4)波形钢腹板的纵向抗弯刚度很小，但不为零.1.2 加支撑的框架分析模型以波形钢腹板简支梁为例，在桥跨某一截面作用单个集中偏载P(见图1(a))，沿纵向取箱梁单位长(1 m)节段作为平面框架结构进行分析，其中纵向单位长度框架上的线荷载集度为q(z)=P/A(见图1(b))，其中A为箱梁顶板的有效分布宽度，与普通混凝土腹板箱梁的有效分布宽度相同.1.3 支撑释放后反对称荷载作用下箱梁剪力差箱梁在反对称荷载作用下产生畸变，由于波形钢腹板的纵向抗弯刚度小，且畸变翘曲刚度很低即在纵向不抵抗翘曲，截面畸变变形几乎全由箱梁顶、底混凝土板来协调［8］，如图 2所示.图中σA，σB，σC和σD为波形钢腹板箱梁的角隅点的翘曲正应力;M0，Mu分别为箱梁顶、底板对y轴的畸变内力矩;Mhy为钢腹板畸变翘曲应力对y轴的力矩;a，b，b0，c，h 为箱梁截面尺寸.图1 波形钢腹板加支承的框架分析图图2 畸变翘曲正应力示意图由于钢腹板的畸变翘曲应力值很小，只是在与顶、底板相交部位存在部分畸变翘曲应力值;腹板其余位置的畸变翘曲应力值接近于0，故省略.假定h'为波形钢腹板分布畸变翘曲应力的高度，h'=φh，其中h为腹板高度.根据文献［9］中的试验数据，φ可取值为20%.对y轴的自平衡关系为Mu－M0－Mhy=0，而Mu，M0，Mhy的表达式为式中，t0，tu，tc分别为波形钢腹板箱梁顶、底板及腹板的厚度;β为畸变翘曲系数;α0=b0/b;Lc=由箱梁各板的畸变内力矩，根据弯矩与剪力的关系可推导出畸变剪力差为式中，T's，T'x，T'h分别为箱梁顶、底板及腹板的畸变剪力差.1.4 支撑释放后反对称荷载作用下箱梁的框架相对侧移值畸变引起波形钢腹板箱梁的横向内力，其位移与内力的关系在畸变理论中用畸变角表示.由于框架取自箱梁，故按框架计算求得的位移不但应与箱梁的畸变位移协调，与框架剪力也存在一定关系［10］.框架剪力及框架畸变位移如图3所示.图3 框架剪力及畸变位移图由图3可得到用框架内剪力Qh表示的框架相对侧移值为图3(a)中所示系数ηm为式(6)和式(7)中n=Es/E，其中Es，E分别为钢与混凝土的弹性模量;I0，Iu和Ic分别为沿纵向单位长度的顶、底板及波形钢腹板横向抗弯惯矩，其中单位波长的波形钢腹板节段如图4所示.将式(1)～(10)代入框架分析法中，即可计算得到偏心集中荷载作用下波形钢腹板箱梁截面的横向内力值.图4 波形钢腹板形状2 试验验证为验证上述方法的准确性，本文以集中荷载作用下的波形钢腹板箱梁为例，分别采用框架分析法和空间有限元方法计算顶板的横向应力值，并同文献［11］中的试验数据进行对比.模型梁的试验资料取自文献［11］，室内波形钢腹板试验简支梁全长4.8 m(见图5).截面形式、尺寸及加载工况见图6(a)，其中工况Ⅰ为梁截面的对称加载，而工况Ⅱ为梁截面的偏载;跨中截面的应变片横向布置见图6(b).试验时施加的荷载P=5 kN，作用于跨中截面.图5 试验梁的纵向布置图(单位:mm)表1为2个加载工况作用下，波形钢腹板箱梁顶板横向正应力实测值与计算值的比较.图6 试验梁的横向布置图(单位:mm)表1 桥面板横向应力比较 MPa位置0.65 D －1.22 －1.09 －1.01 －2.80 －2.90 －2.75 E －4.05 －4.29 －4.20 －1.69 －1.90 －1.80 F －1.22 －1.09 －1.01 －0.40 －0.68 －0.55 G 0.78 0.89 0.81 0.69 0.62实测值C 0.78 0.88 0.83 0.62 0.79对称加载框架分析法有限元法实测值偏载框架分析法有限元法0.56图7 工况Ⅰ和工况Ⅱ作用下跨中位置桥面板横向应力图由图7可看出，2种加载工况下，框架分析法计算值、有限元计算值与试验值沿波形钢腹板箱梁顶板的总体分布规律是一致的.由表1可知，针对2种加载工况下的桥面板横向应力值，框架分析法计算值与有限元值、实测值的误差均在10%以内，符合精度要求.说明波形钢腹板箱梁采用框架分析法计算横向内力是可行的.3 波形钢腹板线刚度变化对桥面板横向内力的影响箱梁桥面板的横向受力与腹板的间距及腹板的约束程度有关，如实际工程中的变截面箱形梁，其跨中与支座处截面的腹板线刚度存在很大差异，此种差异会形成对桥面板不同程度的约束，从而使其横向内力值随之变化［12］.针对对称荷载作用下的波形钢腹板箱梁框架分析法，取出纵向单位长度的箱梁框架(见图8)，可得到对称荷载下顶板跨中位置处的横向内力值.图8 对称荷载下波形钢腹板加支承的框架分析图取波形钢腹板箱梁顶板和腹板的线刚度分别为i1=EIc/a，i2=EI0/b0，则由力学基本方程，可求得顶板中点横向弯矩的表达式为式中，m=i1/i2.由式(11)可知M与m成反比，即波形钢腹板的线刚度越大，其分担的内力值越大，顶板所承担的弯矩值M越小.下面进一步以文献［11］的试验梁尺寸为基础，变换腹板高度即改变腹板的线刚度来研究波形钢腹板与顶板线刚度比值m的变化对桥面板横向内力的影响.分别采用框架分析法及有限元法进行参数分析，得出不同顶、腹板线刚度比m条件下顶板跨中的横向内力值(见表2).表2中，线刚度比是指腹板线刚度与顶板线刚度的比值;应力值是指不同加载方式下荷载作用处的横向应力值，图6(a)中的对称加载、偏载分别取图6(b)中E点和F点的数值;误差指本文公式值相对有限元值的误差.表2 工况Ⅰ、Ⅱ作用下在不同腹板与顶板线刚度比值条件下顶板的横向应力值MPa梁高H/m 线刚度比m/%0.20 0.31 －3.95 －4.17 －5.3 －2.66 －2.72对称加载框架分析法有限元法误差/%偏载框架分析法有限元法误差－2.2 0.270.24 －4.05 －4.29 －5.6 －2.80 －2.90 －3.4 0.43 0.18 －4.16 －4.36 －4.6 －2.91 －3.03 －4.0 0.63 0.12 －4.22 －4.44 －5.0 －3.00 －3.11 －3.5 0.32 0.06 －4.30 －4.53 －5.1 －3.12 －3.20－2.5从图9可看出，顶板横向应力值随腹板线刚度变化基本呈直线变化;随着顶板与腹板线刚度比值m的增加，顶板的横向应力值随之减小.图9 不同线刚度比条件下桥面板横向应力变化图4 结论1)基于框架分析法的基本原理，在充分考虑波形钢腹板箱梁结构特点的基础上，建立了适用于波形钢腹板箱梁横向内力分析的计算模型.该计算模型能够反映由钢腹板和顶、底板构成的横向框架作用和箱梁畸变效应对桥面板横向内力的影响.2)框架分析法计算值与有限元结果、试验值吻合，误差均在10%以内.表明框架分析法可用于波形钢腹板箱梁腹板之间的桥面板横向内力计算.3)在波形钢腹板箱梁截面上的腹板间距确定的条件下，波形钢腹板与混凝土顶板的线刚度比是影响桥面板(箱梁顶板)横向内力的重要因素.参考文献(References)［1］陈宜言.波形钢腹板预应力混凝土桥设计与施工［M］.北京:人民交通出版社，2009.［2］郭金琼，房贞政，郑振.箱形梁设计理论［M］.2版.北京:人民交通出版社，2008.［3］郑震，郭金琼.箱形梁桥横向内力计算的计算机方法［J］.福州大学学报，1995，23(1):60-66.Zheng Zhen，Guo Jinqiong.A computer method of calculating the transversal internal force in box girder bridge ［J］.Journal of Fuzhou University，1995，23(1):60-66.(in Chinese)［4］程翔云.单室箱梁的横向内力分析与荷载分布宽度［J］.重庆交通学院学报，1987，20(1):83-90.Cheng Xiangyun.Analysis of transverse internal force of single-cell box girder and its effective width of load-distribution load-distribution［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University，1987，20(1):83-90.(in Chinese)［5］Elgaaly M，Seshadri A.Girders with corrugated webs under 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