钢板梁桥在城市桥梁中的适用性及结构设计要点研究

少现场施工时间，缩短施工工期，有效缩短对城市交 通的影响。
（２）与钢箱梁桥相比，钢板梁桥用钢量少，节省 材料，降低造价，更经济合理。而且结构构造更简单 直接，能更有效节省工厂加工预制及现场拼接时间。
（３）与预 应 力 混 凝 土 箱 梁 桥 相 比，钢 板 梁 桥 结 构轻，首先整体抗震性能好，其次能有效减少下部结 构的工程量，降低下部结构工程造价。而且钢板梁 桥跨越能力 大，对 于 城 市 复 杂 路 段 （地 下 管 线 集 中 或地铁相交路段）或地基不良路段适用性更强。
摘 要：钢板梁桥凭借自身质量轻、工厂化制作、施工简捷、造价经济等优点，适用于城市高架桥或跨线桥的工 程建设与发展。以沈阳市北一路快速路建设工程（一期）为工程背景，通过对标准跨径连续钢板梁桥进行设计计 算，总结了其设计要点和设计步骤，供相关人员参考。 关键词：钢板梁桥；空间计算；疲劳；稳定性；施工工期
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通网的作用和重要性不言而喻，就犹如植物的叶脉、 人的血管一样，其承载和推动着整个城市的运行、建 设和发展。现代城市的交通网可以说是星罗密布， 四通八达。有时往往是一个节点或是一个路段如果 发生交通堵塞，就会影响到整个区域的交通顺畅甚 至是造成交通瘫痪，尤其是在上下班交通流量高峰 期。随着经济的高速发展，城市的规模和建设会日 新月异。当今我们不可能也很难做到为了新建一条 高架桥而去专门封路一年甚至更长时间，而造成周 边区域交通压力过大甚至是瘫痪，而且也不会允许 位于市区的施工现场，每天都机械轰鸣、尘土飞扬。 因此相信安全高效、快捷顺畅、环保经济将会是城市 高架桥或跨线桥工程建设与发展的必然趋势。所以 说高架桥采用工厂预制模块化、标准化，现场快速拼 接，高效保质保量的施工将是未来发展的必然方向。
通过以上比较可见，钢板梁桥结构在造价、施工 工期、施工方法以及施工时对地面交通影响等方面 有明显的优势。
常规桥梁造价及施工比较详见表 １。
表 １ 常规桥梁造价及施工对比表
造价 序号 结构形式 （元 ／ｍ２） 施工工期
施工方法
对地面 交通影响
１ 钢板梁
钢纵梁、横梁在
工厂预制，现场
６５００ ６个月 拼装；混凝土桥
建立空间梁格体系模型，桥面板模拟为板单元 竖向支撑于钢梁的纵梁和横梁上，其只传递桥面荷 载，不参与钢梁截面受力。空间模型见图 ２所示。
根据上述钢板梁桥结构的突出优点以及现代化 大都市市政工程建设的客观要求，在桥梁设计过程 中不断深入探索和研究，认为钢板梁桥在城市的建 设中非常具有适用性，亦值得推广，因此对其专门做 了设计研究 与 总 结，以 抛 砖 引 玉，供 大 家 参 考 与 借 鉴。
通过对标准跨径 ３×３０ｍ＝９０ｍ连续钢板梁桥 进行设计及计算，总结其结构设计中的要点，以便指 导将来钢板梁桥的设计与施工，充分发挥钢板梁桥 的优点。 ２ 桥梁结构设计
考虑到钢 板 梁 桥 结 构 自 身 的 优 点，我 们 在 《北 一路快速路建设工程 （一期）》的设计中进行了应 用，在设计过程中不断进行深入研究、精心改进和完 善。
钢板梁桥结构有突出的优点，具体总结如下： （１）施工 方 法 简 单 方 便，施 工 难 度 低，工 期 短。 钢板梁桥除 混 凝 土 桥 面 板 外，工 字 钢 主 梁 （纵 梁 ）、 横梁、跨中横系梁以及桥面钢垫板等结构构件均可 在工厂预制，然后进行现场拼接施工。而且该结构 的预制构件运输体积小，现场拼接部位少，能大大减
较小
面板现场浇筑
２ 钢箱梁
１１０００ ５个月 工厂预制，现场
小
拼装
预应力混
３ 凝土箱梁
５５００ １２个月 满堂支架施工
较大
４ 钢 筋 混 凝 ４７００ １０个月 满堂支架施工
较大
土箱梁
对于当今国际化现代化的大都市来讲，道路交
２０１８年 第 ７期 徐 亮：钢板梁桥在城市桥梁中的适用性及结构设计要点研究
３×３０ｍ跨钢板梁主梁配板如图 １所示。桥梁 上部结构均采用 Ｑ３４５钢材。 ３ 上部结构计算分析
利用 ＭＩＤＡＳＣＩＶＩＬ有限元软件建立全桥 梁格 体系模型进行总体计算。根据规范设计要求，同时
图 １ ３×３０ｍ跨钢板梁板厚节段划分示意图
对结构的强度、刚度及预拱度、纵梁与横梁及其加劲 肋稳定性、抗倾覆、抗疲劳、局部承压、混凝土桥面板 及剪力钉等进行计算。 ３．１ 建立空间模型
中图分类号：Ｕ４４８．２１＋１ 文献标识码：Ｂ
１ 概述 钢板梁桥又称为非合成梁桥，其结构主要是由
工字钢主梁、横梁、跨中横系梁、混凝土桥面板以及 桥面结构钢模板等组成。
众所周知，我国是世界粗钢产品的最大产出国， 连续 ２０年保持世界第一。并且遥遥领先其他国家， 自 ２００８年开始我国钢产量几乎一直保持世界钢产 总量的 １／２。
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北 方 交 通 ２０１８年 第 ７期
文章编号：１６７３－６０５２（２０ｎｋｉ．ｂｆｊｔ．２０１８．０７．０１８
钢板梁桥在城市桥梁中的适用性及结构设计要点研究
徐 亮
（沈阳市市政工程设计研究院有限公司 沈阳市 １１００１５）
北一路快速 路 建 设 工 程 （一 期 ）主 线 为 双 向 四 车道，桥梁宽度为 １７．５ｍ，桥梁高度为 ２．３ｍ，均采用 钢板梁结构。钢板梁纵桥向采用四道工字型纵梁， 间距为 ４．２ｍ＋４．５ｍ＋４．２ｍ，纵梁腹板设置纵向和 横向（竖向）加劲肋。跨中处每隔 ８ｍ左右设置一道 横系梁，端横梁及中横梁均采用箱型截面横梁。桥 面板均为合成桥面板，由混凝土桥面板与桥面结构 钢模板（８ｍｍ厚钢板）组成，钢模板上设剪力钉，通 过剪力钉将钢模板与混凝土形成合成桥面板，共同 参与受力，提高桥面板的整体性。
鉴于此，２０１６年 ７月 １日，交通运输部发布了 《交通运输部关于推进公路钢结构桥梁建设的指导 意见》，标志 着 国 家 开 始 积 极 推 进 和 鼓 励 钢 结 构 和 钢混组合结构桥梁的建设，同时也是为了有效落实 《国务院关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展 的意见》。
可以说，钢结构桥梁必将是近阶段我国桥梁建 设的主要结构形式。