双箱单室箱梁顶板受力分析

对箱梁受力的理解箱梁截面受力特性作用在箱形梁上的重要荷载是恒载与活载。

恒载通常是对称作用的，活载可以是对称作用，也可以是非对称作用，必须加以分别考虑。

偏心荷载作用，使箱形梁既产生对称弯曲又产生扭转，因此，作用于箱形梁的外力可以综合表达为偏心荷载来进行结构分析。

箱梁在偏心荷载作用下的变形与位移，可分成4种基本状态：纵向弯曲、横向弯曲、扭转、扭转变形（即畸变）纵向弯曲：纵向弯曲产生竖向变位，因而在横截面上引起纵向正应力及剪应力。

扭转：箱形梁的扭转在这里是指刚性扭转，即受扭时箱形的周边不变形，变形的主要特征是出现扭转角。

类型分为自由扭转和约束扭转，所谓自由扭转，即箱形梁受扭时，截面各纤维的纵向变形是自由的，杆件端面虽出现凹凸，但纵向纤维无伸长缩短，自由翘曲，因而不产生纵向正应力，只产生自由扭转剪应力。

而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，则为约束扭转。

约束扭转在截面上产生翘曲正应力和约束扭转剪应力。

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，束扭转，如等壁厚的矩形箱梁、变截面梁等，即使不受支承约束，也将产生约束扭转。

在D62规范的5.5.1条的条文说明（第176页第五段）：“在扭矩作用下的钢筋砼结构或构件，若扭矩系由荷载直接引起的，并可由静力平衡条件求得，一般称为平衡扭转；若扭转系由结构或相邻构件间的转动受到约束所引起，并由转动变形的连续条件所决定，一般称为协调扭转或是附加扭转。

（其实就是上文中的自由扭转和约束扭转）由于后者的连续变形可引起内力重分布，对设计的扭矩起到折减的作用。

本节规定的抗扭计算公式均未考虑协调扭矩或附加扭矩，也即本规范有关受扭构件的计算仅适用于平衡扭转。

畸变：畸变的主要特征是畸变角。

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和畸变剪应力，同时由于畸变而引起箱形截面各板横向弯曲，在板内产生横向弯曲应力。

小半径曲线预应力砼箱梁计算分析摘要：文章通过一座预应力砼曲线梁桥实例，详细介绍了小半径曲线梁桥的结构受力特性，对小半径曲线梁桥设计过程中普遍存在的问题和加固方案进行了简述，希望可以为同行人士提供参考。

关键词：曲线梁桥；计算分析；加固方案1、引言随着国民经济和社会的发展，公路和城市中大量兴建互通式立交桥，由于受到交通功能的要求和地形条件的限制，立交桥上诸多匝道桥采用曲线构造。

这些桥梁线型变化多端，结构受力比较复杂，特别是小半径曲线梁桥，设计中应予以重视。

2、曲线梁桥特点小半径曲线梁桥主要有以下几个特点：1）由于曲率的关系，垂直荷载作用在曲线梁上时，同时产生弯矩、剪力和扭矩，并彼此互为影响，在曲线梁桥上的竖向挠度为弯曲与扭转两者竖向挠度的迭加。

2）通常桥梁宽度与曲率半径之比增长越大，则箱梁断面内力之差就越大。

3）对于曲线梁桥，由于扭矩的作用，曲线外侧腹板内力大于内侧腹板，做单梁模型计算分析时应考虑足够的安全系数。

4）曲线桥与一般直线桥相比，需要加大箱梁横向刚度，增加横梁构造。

5）曲线梁桥的反力与直线梁桥相比，有外梁变大，内梁变小的趋势，因此在内梁中有产生负反力的可能。

6）下部受力计算复杂，由于内外侧支座反力相差较大，使各墩柱所受垂直力也不同，弯桥下部结构墩顶水平力，除了与直桥一样有制动力、温度变化引起的内力、地震力等外，还存在离心力和预应力张拉产生的径向力。

3、设计实例某立交匝道中3孔1联预应力混凝土连续箱梁，沿道路中心线孔跨布置（34+42+33）m，其平面位于曲线上，道路中心线曲线半径R=66m，横向箱梁中心线距离道路中心线1.75m；箱梁端支座均采用双支座，支座间距3.6m；中间墩一个固结，一个墩顶设单向活动支座，均外偏箱梁中心线0.15m；箱梁平面线形及支座布置见图1。

图1 曲线箱梁平面布置图3.1 设计标准荷载标准：公路I级，2车道，40Km/h3.2 主梁构造主梁构造为单箱双室截面，梁高1.8m，顶板宽12.2m，底板宽8.057m，悬臂长度1.75m，腹板厚度0.45~0.65 m，顶板厚度0.25m，底板厚度0.22m，梁端支座顶设置端横梁，横梁厚度1.0m，中墩顶设置中横梁，横梁厚度2.2m，每孔箱梁跨中设置厚度0.25m厚横隔板。

| 工程前沿 | Engineering Frontiers·4·2020年第22期变截面连续曲线箱梁桥不同半径结构受力分析孙殿国（南通市市政工程设计院有限责任公司，江苏 南通 226000）摘 要：近年来，桥梁立体交叉形式越来越多。

受平曲线半径的限制，曲线梁的结构形式得到广泛应用。

然而曲线箱梁桥的结构受力与直线箱梁桥有较大的区别，随曲率半径的不同会有所差别，因而在计算曲线箱梁时需要建立合理的计算模型。

文章以变截面连续箱梁桥为例，利用有限元软件分别取不同的半径建立梁格模型进行对比分析并得出结论，可为同种类型桥梁设计提供参考。

关键词：曲线箱梁桥；变截面；有限元；受力分析中图分类号：U448.21 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）22-0004-02作者简介：孙殿国，男，硕士，高级工程师，研究方向为桥梁与隧道工程。

由于预应力混凝土曲线箱梁具有抗扭刚度大，同时能较好地适应各种地形条件且线条平顺等优点，因此曲线箱梁桥在公路工程及城市道路立交中的应用越来越广泛，特别是在互通式立交桥的匝道设计中的应用更为普遍。

然而曲线梁桥的受力情况与结构的联长、跨径布置、支座的布置方式、配束方式、曲率半径等因素有着密切的关系，结构是否合理直接影响结构的受力，甚至会出现严重的安全问题[1-2]。

因此，对曲线梁桥受力性能进行分析研究显得非常重要，其可为工程设计提供理论依据。

1 曲线梁桥的受力特点曲线梁桥梁因为梁轴线呈曲线形式，由于曲率的存在使得曲线梁桥的受力特性尤为复杂，梁体内同时受弯矩、剪力、扭矩的作用，因此相对于直线桥其扭矩非常大，而且还伴有翘曲。

梁截面在发生竖向弯曲时，由于曲率半径的影响，必然会产生扭转，而这种使梁扭转的作用又将导致梁的挠曲变形，这就形成了“弯扭耦合”作用。

因此，梁的变形也就是弯曲和扭转两者的叠加，其变形值也要比一般的直线正交桥偏大。

同时，弯桥外侧腹板的挠度会大于内侧腹板的挠度，而且曲率半径越小影响会越大[3-6]。

单箱双室简支箱梁剪切变形剪力滞效应分析张慧;张玉元;张元海【摘要】In view of each wing shoulder,different maximum shear angle differences are selected as the shear lag of generalizeddisplacement.Taking the double effects of shear lag and shear deformation into consideration,the shear differential equations of twin-cell box qirder under the vertical symmetrical load are deduced on the basis of energy variational principle.The corresponding closed solutions are obtained by the method of reduced order and the boundary conditions.From the point of view of mechanics and mathematics,the shear deformation has no effect on the longitudinal stress of box girder.A typical example of the twin-cell box girders,using the numerical method and the analytic solution method in this paper to study shear lag transverse distribution law and effect of high span ratio on shear lag effect of measuring point in middle span under the uniform force and concentrated force.Research shows that:the junction of the top (bottom)plates and the web plates are shown the positive shear lag effect,the middle of the top (bottom)of the single room are shown the negative shear lag effect.The variation of the shear lag coefficient with the height span ratio is the linear and the curve distribution under the concentrated force and uniform force,respectively the shear lag coefficient between the top (bottom)plates andthe web plates increase with the increase of high span ratio.The middle of the top (bottom)of the single room decreases with the high span ratio increasing.%基于各个翼板选取不同的最大剪切转角差为剪力滞广义位移，考虑剪力滞和剪切变形双重效应，应用能量变分原理推导出双室箱梁受竖向对称荷载时的截面控制微分方程组，采用降阶法并结合边界条件导出相应的闭合解，从力学和数学角度解释剪切变形对箱梁截面纵向应力无影响。

目录一、工程概况 (3)1、工程位置 (3)2、工程概量 (3)3、钢箱梁结构 (3)4、工程难度 (3)5、构制作块体拆分 (3)6、工作内容 (4)二、编制依据规范 (5)三、施工平面图 (6)四、工程工期计划 (6)1、工期总体计划 (6)2、施工进度计划 (6)五、施工场地规划 (7)1、道路和吊装场地规划: (7)2、施工场地回填要求 (8)六、施工流程 (9)1、施工总体流程 (9)2、施工工艺流程 (9)七、临时支架 (10)1、临时支架布置 (10)2、支架材料选型 (11)八、起重设备 (14)1、吊车设备选用 (14)2、绳索、卸扣选型 (19)九、吊点布置及吊耳设置 (20)1、吊装重量 (20)2、吊点布置 (21)3、吊耳制造采用和遵循规范标准 (22)4、吊耳结构 (22)5、吊耳设置部位及数量 (23)6、吊耳强度验算 (24)7、吊耳加工与焊接工艺要求 (25)十、施工安装 (26)1、整体安装工序与目的 (26)2、梁段构件安装顺序 (26)3、施工安装工艺流程图 (27)4、安装准备工作及人机投入计划 (31)十一、质量保证体系与保证措施 (32)1、质量管理保证体系组织架构 (32)2、关键质量要素控制 (36)十二、安全保证体系与保证措施 (41)1、安全保证体系 (41)2、安全保证措施 (42)3、环境保护的措施 (42)4、现场成品保护 (43)十三、安全应急预案措施 (43)1、安全组织机构及职责 (43)2、应急救援人员职责 (43)3、应急救援预案启动条件 (44)5、应急救援中资源的配备 (44)6、预防与预警 (45)7、应急响应 (45)一、工程概况1、工程位置2、工程概量匝道第联的钢箱梁共3跨,长度为:23+30+23m,钢箱梁高度为1.3米,宽度为10米；钢结构重量约326t。

匝道第联的钢箱梁共3跨,长度为:28+48+28m,钢箱梁高度为1.3-2.5米,宽度约10米；钢结构重量约512t。

机场大道(江海大道-金通三大道)A标现浇箱梁模板支架预压专项方案编制：审核：审批：南通路桥工程有限公司机场大道（江海大道-金通三大道）工程A标项目经理部二○一七年七月目录一、编制依据及原则 (1)二、工程概况 (1)三、支架系统结构 (4)四、支架预压施工 (4)五、预压荷载计算 (5)六、支架预压应急措施 (6)七、预压安全注意事项 (7)八、环保及文明施工 (7)一、编制依据及原则1.1编制依据⑴《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；⑵《建筑结构荷载规范》GB50009-2012；⑶《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ 80—91)；⑷《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）；⑸《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）；⑹《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；⑺《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2016）；⑻《钢管满堂支架预压技术规程》（JGJ/T194-2009）；⑼设计图纸及相关文件1.2编制原则⑴安全第一、质量至上原则。

精心组织施工，合理安排工期。

坚持技术先进、方案优化、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患；⑵要求方案切实可行、经济合理、可操作性强。

⑶坚持用工制度的动态管理。

根据工作的需要，合理配置劳动力资源。

1.3编制目的检验支架及地基的强度及稳定性，消除支架的非弹性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形。

二、工程概况1.主线桥本标段主线桥25.5m桥面采用等截面大悬臂单箱四室斜腹板箱梁，标准顶板宽度25.3m，标准底板宽度17.46m；翼缘板悬臂3.4m，外挑翼缘厚度22～50cm。

箱梁顶板厚度26cm，底板厚度25～35cm，腹板厚度40～70cm，梁高为1.8m、2.0m。

箱梁的支点设横梁，端横梁宽度1.8m，中横梁宽度2.5m。

主线桥箱梁标准断面图2.匝道桥A、B匝道桥面宽9.6 m采用等截面大悬臂单箱单室斜腹板箱梁，标准顶板宽度8.8m，标准底板宽度4.348m；翼缘板悬臂1.65m，外挑翼缘厚度22～36cm。

第五章：钢箱梁桥第一节：钢箱梁桥的结构形式与总体布置一：结构形式单箱单室箱梁桥双箱单室箱梁桥具有3个以上腹板的单箱多室箱梁桥倾斜腹板的倒梯形箱梁桥双箱单室箱梁桥多箱单室箱梁桥扁平钢箱梁桥双箱单室箱梁桥由图可知：当R≥0.5时，板件由稳定控制设计；当R≥0.6时，板件的极限承载力将低于不设加劲肋的箱梁的破坏形式：压皱破坏弯折破坏扭转畸变抗扭转构造抗弯折构造横隔板、加劲肋构造无加劲肋的箱梁横隔板间距与翘曲正应力关系图()()⎩⎨⎧≤-≤≤≤5020114.0506＞且日本的经验公式：L L L L L D D三、总体布置：钢箱梁桥上部主要由：主梁、横向联结系、桥面系组成1、主梁：②双箱钢梁桥：①单箱钢梁桥：桥宽较小（3车道以内），可以采用此结构③多箱钢梁桥：不设挑梁设挑梁2、纵梁：目的：当主梁间距较大时，为了减小钢筋混凝土桥面板的跨径、或者提高钢桥面板的刚度，箱梁之间可以设置纵梁。

纵梁布置纵横梁间距与RC桥面板厚度非组合箱梁桥组合箱梁桥纵梁与中间横梁的连接形式：a)腹板搭接；b)腹板对接纵梁与端横梁的连接形式a)腹板搭接；b)腹板对接边纵梁与挑梁的连接形式a)腹板搭接；b)腹板对接3、横梁：对于双箱或多箱结构钢梁桥，为了使得各主梁受力较均匀、支承纵梁和桥面板，往往在箱梁之间设置中间横梁。

为了保证桥梁的整体受力和抵抗偏心荷载和风荷载等产生的扭矩，除了单箱梁桥或多幅完全分离式单箱梁桥之外，必须设置端横梁。

为使得横梁有较好的横向分配效果和支承纵梁，横梁要有足够的刚度。

所以，横梁通常采用下图的实腹式结构形式，梁高一般为主梁高度的3/4~4/5，最好不小于1/2。

横梁还兼作桥面板的横向支承结构，横梁顶面一般与主梁同高。

多箱钢梁桥，往往一个钢箱设置一个支座，箱梁之间用横梁相连。

4、支座及临时支点布置：支座及临时支点布置示意图钢箱梁桥的用钢量与跨径、结构形式、桥宽等许多因素有关。

四、钢箱梁桥的用钢量：简支组合钢箱梁桥简支钢箱梁桥（RC 桥面）钢箱梁桥的用钢量与跨径、结构形式、桥宽等许多因素有关。