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1、 第五章第五章 钢箱梁钢箱梁钢箱梁桥的结构形式与总体布置主梁横隔板钢箱梁受力分析第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置适用范围：跨径较大（超过适用范围：跨径较大（超过60m60m）分类：分类： 按截面分：单箱单室、双箱单室、单箱多室、多箱单室、按截面分：单箱单室、双箱单室、单箱多室、多箱单室、扁平钢箱梁（适用于大跨桥梁的加劲梁）扁平钢箱梁（适用于大跨桥梁的加劲梁） 按桥面分：钢筋砼桥面（小于按桥面分：钢筋砼桥面（小于60m60m） 钢桥面（大于钢桥面（大于80m80m） 按受力分：简支梁、连续梁（适于钢箱梁）、悬臂梁按受力分：简支梁、连续梁（适于钢箱梁）、悬臂梁一、
2、结构形式第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置特点：典型的闭口薄壁结构特点：典型的闭口薄壁结构受压翼缘的欧拉应力：受压翼缘的欧拉应力：当时，可得由稳定控制设计的宽厚比限值当时，可得由稳定控制设计的宽厚比限值二、箱梁受力特点与构造措施第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置破坏类型：弯矩作用下，受压翼缘局部失稳，发生弯折破坏扭矩作用下，箱梁畸变集中力作用下，附近腹板发生压皱破坏现象第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与
3、总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置构造措施：为防止畸变和横向弯曲，应设置足够的横隔板；为防止受压翼缘的局部失稳，应设置足够的加劲肋；为防止受拉翼缘在制作、运输、安装过程中出现局部压应力或面外弯曲，也应布置一定的加劲肋；为防止腹板的弯剪失稳和局部压皱，应设置横肋和纵肋。第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁的优势翼缘宽度大，具有很大抗弯能力、跨度大；抗扭刚度大，荷载横向分配均匀，适于弯桥；横向抗弯刚度大，抵抗水平力强，可省纵联，单箱还省横联；单根箱梁整体稳定性好，施工快；梁高小，适用于立交和建筑高度受限制的桥梁；外形美观，横隔和加劲结构均在箱内；箱内为中空结构，
4、便于布置附属设施、检修和维护等。第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置( (一一) ) 主梁主梁单箱钢梁桥单箱钢梁桥 适用适用 范围范围 ：桥宽较小：桥宽较小(3(3车道车道) )内；或宽跨比内；或宽跨比1/101/10时时对于对于4646车道，可车道，可 采用双幅单箱梁桥采用双幅单箱梁桥 翼缘有效宽度翼缘有效宽度 ：主梁腹板间距：主梁腹板间距=Le/5=Le/5 主梁悬臂长度主梁悬臂长度=Le/10=Le/10 挑梁：钢筋挑梁：钢筋 砼桥面，悬臂较长时，应设挑梁和边梁，对应砼桥面，悬臂较长时，应设挑梁和边梁，对应 处设横隔板或横肋。处设横隔板或横肋。三、总体布置第
5、一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置 挑梁挑梁 ：钢桥面，可提高：钢桥面，可提高 桥面板刚度桥面板刚度 ，间距，间距1.5m3m(1.5m3m(开口肋开口肋) )间距间距2m4m(2m4m(闭口肋闭口肋) ) 单箱多室单箱多室 ：较少采用，中腹板对钢箱梁抗扭刚度影响小。：较少采用，中腹板对钢箱梁抗扭刚度影响小。双箱钢梁桥双箱钢梁桥 适用适用 范围：桥宽较大；范围：桥宽较大； 或单箱尺寸或单箱尺寸 大，制作、运输、安装大，制作、运输、安装 困难时；困难时； 或单箱有效宽度或单箱有效宽度小，不经济时小，不经济时 ； 挑梁设置挑梁设置 ：可设，可不设：可设，可不设( (见
6、下图见下图) )第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置多箱钢梁桥适用 范围：跨径较小，且桥宽较大时采用；主梁尽可能等间距布置 ：使主梁受力均匀。 第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置( (二二) ) 纵纵梁梁作用作用 主梁间距较大时，主梁间距较大时， 减小钢筋砼桥面板跨径；减小钢筋砼桥面板跨径； 提高钢桥面板的刚度提高钢桥面板的刚度构造构造 纵梁间距：纵梁间距： 对于钢筋砼桥面板，不大于对于钢筋砼桥面板，不大于3m3m。 对于钢桥面板，横梁或横肋间距小时，可不设对于钢桥面板，横梁或横肋间距小时，可不设 桥宽较大时，可设。桥宽较大时，可设
7、。第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置 纵梁与中间横梁的连接 (a) 腹板搭接 (b) 腹板对接第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置 纵梁与端横梁的连接 (a) 腹板搭接 (b) 腹板对接第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置( (三三) ) 横横梁梁作用作用 对于双箱或多箱，使主梁受力均匀对于双箱或多箱，使主梁受力均匀 支承纵梁或桥面板支承纵梁或桥面板 端横梁有效提高桥梁整体抗扭能力和分散支点反力端横梁有效提高桥梁整体抗扭能力和分散支点反力间距间距 有纵梁时，不大于有纵梁时，不大于6m6m。( (减小纵梁
8、跨径减小纵梁跨径) ) 无纵梁时，最大不超过无纵梁时，最大不超过20m20m。( (主要起荷载横向分配作用主要起荷载横向分配作用) ) 第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置刚度刚度 实腹实腹 式梁高为主梁高度的式梁高为主梁高度的3/44/53/44/5。 一般一般 不得小于主梁高度的不得小于主梁高度的1/21/2。 第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置( (四四) ) 支座及临时支点布置支座及临时支点布置 单箱钢梁桥梁端应设两个支座才能保证结构稳定和抵抗扭矩单箱钢梁桥梁端应设两个支座才能保证结构稳定和抵抗扭矩 多箱钢梁桥，一个钢箱一个
9、支座。当一个钢箱设多个支座时，多箱钢梁桥，一个钢箱一个支座。当一个钢箱设多个支座时，可能可能 引起支座受力不均。引起支座受力不均。 应设置支承应设置支承 千斤顶的临时支点加强结构。千斤顶的临时支点加强结构。 第一节第一节 钢箱梁桥结构形式与总体布置钢箱梁桥结构形式与总体布置 跨径跨径 结构形式结构形式 桥宽桥宽四、钢箱梁桥 的用钢量第二节第二节 主梁主梁箱梁单元划分箱梁较窄或不受运输限制时 ，尽可能作成整体运输受限制时，则横向划分若干 个工厂制作单元，再工地拼接成整体。一、主梁构造第二节第二节 主梁主梁箱梁翼板细部构造由于连接和设置脚手架的需要，下翼缘宽度大于腹板间距 (a) 需设脚手架时，悬
10、出100150mm。 (b) 不设脚手架时，悬出1520mm。顶底板变厚度时，采用箱内对齐的结构形式。第二节第二节 主梁主梁翼板加劲肋一般垂直于翼缘 板布置加劲肋接头与翼板或腹板 接头，应错开250mm以上。受拉翼缘加劲肋与横隔板或横肋不焊接 (防疲劳)受压翼缘加劲肋与横隔板或横肋应焊接 第二节第二节 主梁主梁主梁梁高经济梁高，用钢量最省，由截面应力控制最小梁高，刚度控制最大梁高，由建筑高度控制综上 梁高为跨径的1/201/30。二、主梁梁高与梁宽第二节第二节 主梁主梁主梁梁宽受力 (a) 高宽比过大，侧向稳定性差； (b) 高宽比过大或过小，对畸变与翘曲影响大； (c) 宽跨比太大，顶底板有效宽度小，不经济。维护管理和制作 (a) 箱梁高宽不宜太小，人焊接、检查、防腐方便 (b) 横隔板过人孔不宜小于400600mm。运输和安装 (a) 陆路运输，宽度 和高度在32003600mm以内 (b) 单箱宽36m多第二节第二节 主梁主梁目的：减少用钢量 (根据弯矩调整)方式：跨径较小时，改变顶底板厚度跨径较大时，改变梁高三、主梁的截面变化第二节第二节 主梁主梁
