[发明专利]具有横隔板的波形钢腹板组合曲线梁桥

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种具有横隔板的波形钢腹板组合曲线梁桥，其属于桥梁技术研究领域。

 

背景技术：

现代桥梁结构中，应用最为普遍的是预应力混凝土箱形结构，这类结构的主要优势表现在：能够适应各种现代的施工方法、具有抵抗正负弯矩的能力、截面的抗扭刚度比较大等等。波形钢腹板组合曲线箱梁，它的横截面抗扭刚度比较小，并且在截面畸变、弯扭耦合、剪力滞和翘曲变形的共同作用下，这类结构空间特性好，受力比较复杂。为了限制纵向正应力和横向弯曲畸变应力，提高荷载横向分布系数，约束截面扭转。因而在构造上，可以通过加横隔板来起到作用。因此，设置横隔板在波形钢腹板组合曲线箱梁的设计中是必不可少的，但是由于横隔板的位置分布以及数量缺乏一定的理论根据，常常是通过试算求得。

 

发明内容：

本发明提供一种具有横隔板的波形钢腹板组合曲线梁桥，其通过研究分析得出横隔板的位置对波形钢腹板组合曲线梁桥的影响。

本发明采用如下技术方案：一种具有横隔板的波形钢腹板组合曲线梁桥，所述波形钢腹板组合曲线梁桥中在桥墩处设横隔板的厚度为2.5m，在桥台处设横隔板的厚度为1.5m，在跨中处设横隔板的厚度为0.3m，所述曲线箱梁结构的主体材料混凝土的弹性模量不大于横隔板的弹性模量，上、下混凝土板的厚度不大于横隔板的厚度。

所述横隔板分为柔性横隔板及刚性横隔板。

本发明具有如下有益效果：本发明波形钢腹板组合曲线箱梁弯桥设计中，在保证自重不过多增加的基础下，可以通过加设一定数量的横隔板来抑制箱梁的畸变变形，作用是使其在偏心荷载作用下，结构的翘曲正应力减小。

 

附图说明：

图1为本发明波形钢腹板组合曲线梁桥的结构图。

其中：

1-桥台；2-桥墩。

 

具体实施方式：

本发明波形钢腹板组合曲线梁桥中的横隔板分为柔性横隔板及刚性横隔板。一般情况下，波形钢腹板混凝土预应力组合曲线箱梁中设置的是刚性横隔板。其中设置横隔板可以抵抗截面的扭转，还可以使曲线箱梁的翘曲畸变刚度增大以及横隔板的厚度与曲线箱梁的应力敏感度和变形有关，关系是：横隔板的厚度较小就可以限制截面的畸变变形，增加横隔板的厚度，曲线箱梁的应力和变形不会有明显的变化。

横隔板的选取应当遵循下面几项原则：曲线箱梁结构的主体材料混凝土的弹性模量不大于横隔板的弹性模量，上、下混凝土板的厚度不大于横隔板的厚度。

请参照图1所示，在桥墩处设横隔板的厚度为2.5m，在桥台处设横隔板的厚度为1.5m，在跨中处设横隔板的厚度为0.3m。

为了使跨中底板混凝土的应力控制在弹性范围内，因此要选择恰当的加载方式及加载量。在这里，选取对称加载和偏心加载两种情况。沿顺桥方向，波形钢腹板组合曲线箱梁弯桥的畸变大小不同，结构在荷载作用的地方畸变最大，所以只需计算切向正应力即可。如表4-4所给出的在跨中处设置不同横隔板数量的不同加载情况下的切向正应力。

            表1-1 中横隔板数量变化时底板切向正应力

。

注表中应力单位为MPa.

从表1-1可以看出，当波形钢腹板组合曲线箱梁弯桥不放置横隔板时，翘曲畸变正应力可以达到对称荷载时弯曲应力的29%。中横隔板数的不断增加，翘曲畸变正应力便逐渐减小，当中横隔板的数量增加到4道时，翘曲畸变正应力与对应弯曲应力的比值下降了9%，因此，横隔板的作用是很必要的。

综上所述，波形钢腹板组合曲线箱梁弯桥设计中，在保证自重不过多增加的基础下，可以通过加设一定数量的横隔板来抑制箱梁的畸变变形，作用是使其在偏心荷载作用下，结构的翘曲正应力减小。另外，横隔板还能够使箱梁的抗扭刚度增加以便于荷载横向分布。按照钢筋锚固的要求，为了使任意截面的翘曲应力在弹性范围内，横隔板的数量需要进行合理的设置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。