单箱三室波形钢腹板PC组合箱梁桥试验

波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁是一种经济、高效、施工简便的新型钢-混凝土组合结构,目前在新建桥梁中已有较广泛的应用.以南照淮河公路大桥(65+98+65)m维修改造工程为背景,该桥原上部结构拆除重建,下部结构改造利用.对波形钢腹板pc组合箱梁桥和组合钢箱梁桥两种方案进行了综合比较,考虑到波形钢腹板pc组合箱梁桥施工便捷、受力性能合理、运营管理方便以及造价低等优势,建议上部结构更换为波形钢腹板pc组合箱梁.对新建上部波形钢腹板pc组合箱梁桥进行了有限元分析,结果表明该方案在不增加上部结构自重的前提下,上部新建波形钢腹板组合梁可以满足现状使用要求.

目前波形钢腹板pc箱梁桥在国内逐步得到应用,由于其结构特殊、形式新颖,以往常规的桥梁施工过程分析方法与控制技术已不再适用,大跨度波形钢腹板pc箱梁桥的施工过程分析与控制技术对促进该桥型良好经济效益的实现具有重要作用。

近些年来,随我我国经济实力的飞速提升,建筑行业也有了空前发展.诸多高校以及桥梁施工设计领域也相继开展了对波形刚腹板pc组合箱梁桥施工技术的有关研究.文章简要介绍了我国极具代表性的满堂支架施工、悬臂现浇等施工方式,也概述了日本知名的rapcon/rw工法以及顶推施工,目的在于为我国日后的桥梁的施工设计工作提供极具实用价值的信息资料.

文章介绍了波形钢腹板pc组合箱梁的结构特点,国内外对波形钢腹板pc组合箱梁性能的研究,包括:抗弯性能,抗剪性能,剪滞效应,预应力导入效率,徐变的影响,疲劳,扭转。最后建议波形钢腹板pc组合箱梁需进一步研究的内容。

对波形钢腹板pc组合箱梁的设计进行了研究,对其抗弯、抗扭、抗剪、体外预应力筋以及剪力连接件的设计理论进行了分析,并针对组合梁的抗变形能力进行了加载试验,以验证组合梁设计的正确性。

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为了解多室箱波形钢腹板箱梁的力学性能,在施工及运营阶段对某单箱三室波形钢腹板pc连续箱梁桥控制截面的应变及标高进行监测。结果表明,预应力钢筋张拉后控制截面应力及标高与拆架后吻合。计算波形钢腹板pc连续箱梁桥活载效应时,应选用合理的内力增大系数值来计入偏心荷载对截面内力的影响。波形钢腹板pc连续箱梁桥中的温度应力超过了活载应力,成为设计控制因素。去除温度梯度、沉降、混凝土收缩徐变、预应力损失等因素影响产生的应力,运营阶段应力与竣工时应力相当。

通过对30m波形钢腹板pc组合箱梁的模态特性进行有限元分析和试验研究,了解这种钢-混组合结构的固有振动特性,为波形钢腹板pc组合箱梁的动力响应分析与抗震设计提供依据.研究表明,波形钢腹板pc组合箱梁的动力特性与一般的混凝土梁相比存在很大的差异,波形钢腹板pc组合箱梁结构的横向刚度和扭转刚度都比较小,在设计中必需予以重视.波形钢腹板pc组合箱梁的固有振动频率公式计算的基频结果与模态试验结果十分吻合,可用来计算波形钢腹板pc组合箱梁的基频.

波形钢腹板pc组合箱梁结构具有自重轻、抗震性能好、预应力效率高、耐久性高、受力明确、施工方便以及造型美观等特点。结合前山河特大桥的设计过程，对波形钢腹板pc组合箱梁结构的设计方法做了探讨，为以后同类型结构的设计提供参考。

就波形钢腹板pc组合箱梁的动力特性进行了分析,并与混凝土箱梁作了比较分析,说明两者在振型以及频率上的区别,确定了箱梁结构的固有频率,从而为桥梁结构振动分析奠定基础。

该文结合波形钢腹板组合箱梁的构造特点,系统分析了波形钢腹板的轴向变形特性、箱梁的剪应力分布特性、箱梁的扭转特性。结果表明:波形钢腹板预应力混凝土箱梁具有良好的受力特性,在桥梁工程中有广阔的应用前景。

波形钢腹板pc组合箱梁是一种新型的钢-混凝土组合结构,这种结构能够实现主梁的轻型化,进而减轻下部结构的工程量。同过设计制作波形钢腹板pc组合箱梁和静载试验研究,得到了一些有价值的结果,为进行波形钢腹板pc组合箱梁桥的设计和施工提供了经验。

波形钢腹板PC组合箱梁的剪滞效应特性分析

基于截面弯曲正应变分布的拟平截面假定及截面的轴力-弯矩-曲率(n-m-φ)关系,考虑了材料非线性、体外索与梁的应变不协调、体外索的二次效应等影响,编制了体外预应力波形钢腹板组合箱梁受弯全过程非线性分析程序。结合试验梁的全过程加载试验结果,研究表明:以混凝土开裂和受拉区普通钢筋屈服为分界点,体外预应力波形钢腹板组合箱梁受弯破坏全过程可分为明显的三个阶段:弹性阶段、开裂阶段、塑性阶段;编制的非线性程序能很好地预测了结构在极限状态下的承载能力和变形大小。研究还表明:体外索的二次效应对组合箱梁抗弯承载力影响较大,可通过设置跨中横隔板或转向块以减小其影响。

结合波形钢腹板预应力组合连续箱梁桥工程实例,开展了该种桥型悬臂施工控制技术研究,重点论述了剪切变形、混凝土徐变对箱梁线形的影响,并给出了立模标高的计算方法,以供参考。

结合2007年以来我国已建成的1座和在建的2座波形钢腹板pc组合箱梁桥,介绍了波形钢腹板pc组合桥梁的设计要点,为这种结构在我国桥梁工程的应用提供参考.

第10章波形钢腹板pc箱梁的设计和施工 10.1波形钢腹板pc箱梁概述 10.1.1波形钢腹板pc箱梁的特点 波形钢腹板pc箱梁是上世纪80年代法国最先开发的一种新型组合结构， 即用波形钢腹板（csw：corrugatedsteelweb）替代pc箱梁的混凝土腹板，取 得比pc箱梁更优的结构。与pc箱梁相比具有以下优点: ①钢腹板为波形，有较大的抗剪压屈强度。而且，csw在轴向力作用下具 有“手风琴”效应，不承受轴向力，预应力不分流给钢腹板，提高了作用在上、 下混凝土板上的预应力效率，减少了预应力钢材用量。 ②通常pc箱梁的腹板约占主梁自重的20-30%，采用csw板可减轻主梁 自重约20%，从而，可延伸跨长，节省建设费用。另外，悬臂架设时，由于每一 节段重量减轻，可加大架设节段长度，减少架设循环次数，缩短工期。 ③由于没有混凝土腹板，省

对国内有关波纹钢腹板pc组合葙梁桥的有关文献进行总结,归纳波纹钢腹板pc组合葙梁桥的静力性能(抗弯、抗剪、抗扭、剪力滞效应)、疲劳性能、徐变、施工方法的研究现状,以期对今后波纹钢腹板组合箱梁桥的研究有所帮助.

波形钢腹板pc组合箱梁桥具有自重轻、预应力效率高、施工周期短、造型美观等诸多优点,同时其独特的结构形式使结构各组成部分受力明确,其应用范围正逐步向变截面大跨度梁桥扩展,在我国拥有较好的发展前景。

介绍了2005年我国建成的2座波形钢腹板pc连续箱梁桥,对这2座桥的施工方法进行了讨论。

结合河南卫河大桥工程实例,采用数值分析法中的有限元法,研究各受力参数对单箱三室波形钢腹板pc组合箱梁横向应力的影响;揭示单箱三室波形钢腹板pc组合箱梁在集中荷载和汽车活载作用下,箱梁的横向应力峰值的变化规律。计算数据表明,各室中心线正弯矩区和各腹板加腋处负弯矩区为单箱多室波形钢腹板pc组合箱梁的横向受力最不利位置。

随着体外预应力技术的日趋成熟和新型建筑材料的发展,许多国家的工程师都在对大跨径桥梁的主梁轻型化问题进行研究。现如今,钢-混凝土组合结构桥梁在日本和欧美得到了广泛应用,其特点在于它充分利用了混凝土和钢的材料特点。波形钢腹板pc组合箱梁是一种新型的钢—混凝土组合结构,它充分利用钢与混凝土的优点,提高了结构的稳定性、强度及材料的使用效率,并且这种结构外形美观,抗震性能好。本文论述了波形钢腹板pc组合箱梁设计施工方法,为今后波形钢腹板pc组合箱梁桥的设计和施工提供了宝贵的经验。