鋼箱梁橋

定義:

1.鋼箱梁橋的概述

鋼箱梁橋是指主梁為薄壁閉合截面形式的梁橋,主梁常稱(chēng)為箱型截面梁或箱型梁。

鋼箱梁一般由頂板(橋面板)、腹板、底板、縱橫向加勁肋、橫隔板(橫隔梁)構成。

主要板件頂板、腹板、底板厚度一般為12~30mm,次要板件厚10~20mm;

多采用分段工廠(chǎng)制造(段長(cháng)一般10-30m,取決于運輸吊裝條件),工地現場(chǎng)焊接方式;

為確保焊縫質(zhì)量,應盡量采用工廠(chǎng)焊,并嚴格進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢驗。

頂板下緣焊有縱橫加勁肋,形成正交性橋面板。所謂正交異形板,是指加勁肋垂直相交,但因加勁肋間距、剛度等參數不同,其力學(xué)性能在順橋向、橫橋向有很大差異的肋板,比較省鋼,非常適宜于承受局部輪載。

正交異性鋼橋面板

正交異性板

縱肋截面的基本形式為開(kāi)口式和閉口式兩種

橫肋的截面形式通常采用倒T形,其間距即是縱肋的跨徑。為使縱肋能連續穿過(guò),橫肋上應設置槽口。


箱型梁不但可作為梁式橋的主梁形式,而且是其他大跨度橋梁,如懸索橋、斜拉橋所經(jīng)常采用的主梁形式。

2.鋼箱梁橋的結構形式(4種)

1) 主梁

單箱鋼梁橋 

適用范圍 :橋寬較小(3車(chē)道)內;或寬跨比<1/10時(shí)

對于4~6車(chē)道,可采用雙幅單箱梁橋

翼緣有效寬度 :主梁腹板間距<=Le/5

主梁懸臂長(cháng)度<=Le/10

挑梁:鋼筋砼橋面,懸臂較長(cháng)時(shí),應設挑梁和邊梁,對應處設橫隔板或橫肋。

挑梁 :鋼橋面,可提高橋面板剛度,間距1.5m~3m(開(kāi)口肋)

間距2m~4m(閉口肋)

單箱多室:較少采用,中腹板對鋼箱梁抗扭剛度影響小。

雙箱鋼梁橋

適用范圍:橋寬較大;

或單箱尺寸大、制作、運輸、安裝困難時(shí);

或單箱有效寬度小,不經(jīng)濟時(shí);

挑梁設置:可設,可不設(見(jiàn)下圖)

多箱鋼梁橋

適用范圍:跨徑較小,且橋寬較大時(shí)采用;

主梁盡可能等間距布置 :使主梁受力均勻。

扁平鋼箱梁橋梁高與橋寬之比很小,主要用作吊橋、斜拉橋、拱橋等的加勁梁,梁式橋很少采用。

抗扭、抗彎慣矩大,抗風(fēng)能力好,過(guò)去主要用于懸索橋。

頂板和底板通常均采用U形縱肋加強

箱室內不設中間腹板,橫隔板間距較小

橫隔板通常采用實(shí)腹式

連接板、隔板、豎向加勁肋、橫向加勁肋

(2) 縱梁 

作用

主梁間距較大時(shí),減小鋼筋砼橋面板跨徑;

提高鋼橋面板的剛度。

構造

縱梁間距:對于鋼筋砼橋面板,不大于3m。

對于鋼橋面板,橫梁或橫肋間距小時(shí),可不設

橋寬較大時(shí),可設。

(3) 橫梁 

作用

對于雙箱或多箱,使主梁受力均勻

支承縱梁或橋面板

端橫梁有效提高橋梁整體抗扭能力和分散支點(diǎn)反力

間距

有縱梁時(shí),不大于6m。(減小縱梁跨徑)

無(wú)縱梁時(shí),最大不超過(guò)20m。(主要起荷載橫向分配作用)

剛度

實(shí)腹式梁高為主梁高度的3/4~4/5。

一般不得小于主梁高度的1/2。

(4) 支座及臨時(shí)支點(diǎn)布置

單箱鋼梁橋梁端應設兩個(gè)支座才能保證結構穩定和抵抗扭矩

多箱鋼梁橋,一個(gè)鋼箱一個(gè)支座。當一個(gè)鋼箱設多個(gè)支座時(shí),可能引起支座受力不均。

應設置支承千斤頂的臨時(shí)支點(diǎn)加強結構。

3.箱梁的受力特點(diǎn)及構造措施:

(1)破壞類(lèi)型

彎矩作用下,受壓翼緣局部失穩,發(fā)生彎折破壞

扭矩作用下,箱梁畸變

集中力作用下,附近腹板發(fā)生壓皺破壞現象.

(2)構造措施

為防止畸變和橫向彎曲,應設置足夠的橫隔板;

為防止受壓翼緣的局部失穩,應設置足夠的加勁肋;

為防止受拉翼緣在制作、運輸、安裝過(guò)程中出現局部壓應力或面外彎曲,也應布置一定的加勁肋;

為防止腹板的彎剪失穩和局部壓皺,應設置橫肋和縱肋。

鋼箱梁的構造特點(diǎn):

鋼箱梁橋的用途:公路、鐵路和高速鐵路

箱形梁橋與桁梁橋相比的優(yōu)點(diǎn)

重量輕、省鋼

抗彎和抗扭剛度大

安裝迅速,便于養護

適宜于作成連續梁

結構新穎,外形簡(jiǎn)潔、美觀(guān)

鋼箱梁橋的優(yōu)勢:

翼緣寬度大,具有很大抗彎能力、跨度大;

抗扭剛度大,荷載橫向分配均勻,適于彎橋;

橫向抗彎剛度大,抵抗水平力強,可省縱聯(lián),單箱還省橫聯(lián);

單根箱梁整體穩定性好,施工快;

梁高小,適用于立交和建筑高度受限制的橋梁;

外形美觀(guān),橫隔和加勁結構均在箱內;

箱內為中空結構,便于布置附屬設施、檢修和維護等。