日本鋼混梁橋設計

發(fā)布時間:2023-10-06
鋼混疊合梁橋,用混凝土橋面板取代正交異性鋼橋面板,節(jié)省了造價,避免了鋼橋面的疲勞問題和要求苛刻的橋面鋪裝?;炷翗蛎姘逶黾恿伺まD(zhuǎn)和抗彎剛度。并且兼具有美觀、少維護、結(jié)構(gòu)效率高等優(yōu)點。
鋼橋在日本的使用較為廣泛,其設計細節(jié)注重可靠性、合理性及經(jīng)濟性,而在制造、施工等方面也已相對成熟,有許多經(jīng)驗值得借鑒。基于日本已建橋梁統(tǒng)計數(shù)據(jù),文中提供了各類鋼混組合梁的經(jīng)濟跨度與適用半徑。
多主梁鋼板組合梁:通常為rc床板,橋面板跨度一般不超過3m,采用橫向單向板傳力模式。簡支梁可用范圍:20~60m;常規(guī)經(jīng)濟跨度:30~45m;連續(xù)鋼板可用范圍:30~70m;常規(guī)經(jīng)濟跨度:35~50m
鋼板組合梁的截面不閉合,抗扭性能較差,混凝土未凝固時需要跨間橫梁保證抗傾側(cè)能力,曲線半徑通常在300m以上(日本規(guī)范推薦圓心角15°以下)。
日本曲測環(huán)路5號橋
(簡支鋼板組合梁-橫向單向板)
主跨47m,曲線半徑r=750m,圓心角θ=3.6°
耐候鋼,用鋼量229kg/㎡
日本一之宮第二高架橋
(連續(xù)鋼板組合梁-橫向單向板)
主跨40.3m,曲線半徑r=400m,圓心角θ=12.8°
耐候鋼,用鋼量208kg/㎡
窄幅組合梁:這類組合梁通常為pc床板或者合成床板,采用橫向單向板受力模式。
可用范圍:45~110m;常規(guī)經(jīng)濟跨度:55~90m
窄幅組合梁使用1.2m寬度以上的鋼箱替代鋼板主梁,抗扭性能較高,穩(wěn)定性得以增強。其通常的適用曲線半徑為300m以上(日本規(guī)范推薦圓心角在20°以下),采用合成床板時,底部鋼板可提供一定的穩(wěn)定能力。
鋼箱組合梁:可采用rc、pc床板或者合成床板,rc床板跨徑不超過3m,并采用橫向單向板傳力模式,以小縱梁來減少橋面板跨度(此時施工稍不便利)。
簡支梁可用范圍:30~80m;常規(guī)經(jīng)濟跨度:40~70m
連續(xù)梁可用范圍:30~110m;常規(guī)經(jīng)濟跨度:40~80m
鋼箱梁組合梁因每個主梁使用閉合截面,抗扭剛度大,施工期間其穩(wěn)定性高,適應曲線能力強,通常曲線半徑可達100m以上(日本規(guī)范推薦圓心角20°以下),極端情況下半徑為35m也可用于設計。
雙箱單室鋼箱組合梁(附加小縱梁)r=100m
雙箱單室鋼箱組合梁r=35m
日本新千里口橋
(連續(xù)鋼箱組合梁)
主跨45m,曲線半徑r=140m,圓心角θ=18.4°
用鋼量251kg/㎡
槽型鋼組合梁通常為pc床板或者合成床板,采用橫向單向板或縱向單向板傳力模式,以前者居多。
可用范圍:40~90m;常規(guī)經(jīng)濟跨度:50~80m
槽型鋼組合梁由于使用連續(xù)的底板,混凝土凝固后適應曲線能力較強,需要注意在混凝土未凝固時頂板部分的穩(wěn)定性,必要時應設置臨時撐桿,通常適用的曲線半徑為300m以上(按日本規(guī)范推薦圓心角25°以下)。
波紋鋼腹板組合梁:通常用于大跨連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)中,小曲線應用較少。其采用橫向單向板或縱向單向板傳力模式,并以pc或rc床板為主。
鋼桁組合梁:通常為rc床板,采用橫向單向板或縱向單向板傳力模式。簡支鋼桁梁 可用范圍:40~120m;常規(guī)經(jīng)濟跨度:55~90m。連續(xù)鋼桁梁 可用范圍:50~250m;常規(guī)經(jīng)濟跨度:60~120m。
鋼桁梁通過桁高將內(nèi)力轉(zhuǎn)化成桿件拉壓,其跨越能力得以大幅提升。同時,為減少構(gòu)造及制造中的不便,大部分曲線鋼桁梁橋采用主桁加寬方式設計。
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