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桥梁养护业务知识——6 钢板梁与钢箱梁
桥梁养护业务知识——6 钢板梁与钢箱梁
作者:
养护部贾大花
| 来源:发表于
2018-09-21 10:50 被阅读151次
本次的讲解,我们要结合西南交通大学伍星老师所做的PPT进行。在这里,我要对几个问题加以说明。
一、钢箱梁与钢板梁的区别
钢箱梁:之前我们讲过混凝土箱梁,钢箱梁,就是将混凝土的箱体全部用钢板代替,形成“钢”箱。所以叫做钢箱梁。钢箱是上部的主要承重构件,上层的混凝土现浇层主要起到衔接钢板与路面的作用。
钢板梁:确切属于——钢—混凝土组合梁桥,钢材位于混凝土桥面板下方,主要承受弯拉作用力;混凝土桥面板位于上方,主要承受压弯作用,这一点与钢箱梁不同,这里,混凝土桥面板属于主要受力构件。我们呼分公司G6高速上,就有一座2001年设计的跨径1-48.5m的预应力钢—混凝土组合箱梁桥,箱体由混凝土桥面板及开口钢箱组成。
从工期上相比,钢箱梁通常在工厂制作完成,运往现场直接架设,而后完成桥面系施工,更多应用在有保通需求的跨线桥上。而钢板梁,施工工序较多,施工工期与小箱梁相差无几。但钢材较混凝土轻,所以预制节段较混凝土节段大。前段时间,在抖音上爆红的“成都铁路局火车压桥抗洪”的视频中,涪江大桥就是钢结构桥梁,因梁体较轻,为防止梁体被洪水冲走,故采用了重车压桥的方案,重车压桥也是铁路部门在防洪期间常用的“桥梁保护措施”。
二、最重要的构造——加劲肋与平纵联(横撑、斜撑)
钢结构的设计与混凝土截然不同。
通常混凝土结构在做完主体受力验算以后就完成了80%,构造设计相对较为成熟,不需要花费太多的时间与精力,所以一个设计师在拿出他的混凝土桥梁设计图纸时,通常告诉你,他——使用某软件、选用梁单元建模、采用了较为准确的边界条件——对这座桥进行了验算,抗弯剪、抗裂验算均满足要求,那么我们基本可以判定,这座桥的设计不会有太严重的问题。
但是,钢结构的设计,主体受力验算仅占设计工作的10%左右,使用常规软件计算,只能初步确定主板板厚,而这离钢结构的出炉还有很长的路要走,对于钢结构而言,构造设计的好坏,决定了钢结构在使用过程中的耐久性、施工中安装操作的方便性等等,可以说构造设计决定了钢结构一生的命运。很多设计师,刚开始从事钢结构设计的时候,会把钢结构当做混凝土来考虑,这与钢结构设计理念相去甚远。因为钢板是一种薄壳型构件,就像一张薄薄的纸,纸拿在手里会弯曲、局部翘曲(变皱),钢板也一样,所以为了防止钢材在达到它的设计强度前变得“皱皱的”(专业术语叫做局部屈曲失稳),我们会增加很多的构造设计。加劲肋就是其中一种。
大家都见过瓦楞纸吧?
瓦楞纸为什么要这样做呢?如果只是一层纸板,很容易弯曲变形,但是加上中间像波浪一样的“加劲肋”,瓦楞纸板就可以承受很大的荷载。加劲肋,也会出现在钢结构中,它有很多种形状:I形、U形、L形等。
平纵联和横撑、斜撑,大家可以想象一把梯子。梯子中间的横撑,除了是提供攀爬的着力点以外,其实是起到了防止两条纵梁因受压而失稳弯曲的作用。
加劲肋的设计,要经过设计师的手工计算或编程计算,反复调整以后,方为最佳选择。钢结构上还有很多构造,比如剪力钉、桥面板……这些都是无法依赖传统计算软件进行计算的,都是结合半经验公式的计算和设计师个人的创意而来的。所以如果有一天,大家遇见一位设计师跟您讲“我这座钢结构桥梁,是用MIDAS(或者其他通用软件)计算过的”,您只需要问几个问题“构造设计的计算书带了吗?这些构造都是怎么选用的?为什么选这个型式不选那个型式?计算结果是怎么样的?计算书带了吗,没带没关系,回答我刚才的问题。”如果他回答不清楚,您就可以告诉他“您的设计还需要重新进行构造设计验算!改好了,我们再聊吧!”
以上就是今天的分享,请各位结合伍星老师的PPT,找一找我刚才提到的构造吧!
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桥梁养护业务知识——6 钢板梁与钢箱梁
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