浅谈国外钢结构桥梁的新动向

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1、浅谈国外钢结构桥梁的新动向中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号:1在桥梁设计时，我们通常会把使用材料的最少化作为设计目标。近几年，随着人工费的快速增涨，逐渐把控制总费用作为项目优劣的考量目标。另外，桥梁的后期维护保养也逐渐受到重视。基丁•以上原因，一些新形式的桥梁也逐渐浮出水面。比如说，国外最近非常流行的少主梁桥，混凝十桥脚和钢梁固结的钢构桥等等。本文重点讲述少主梁桥。2少主梁桥的特征2.1主梁的截面和主梁根数少主梁桥的主梁均采用工字形断面，和常用的4主梁桥相比，仅使用2根主梁。如何用2根主梁来取代4根主梁

2、，有多种考虑方法。主梁的截面尺寸一般是由面内弯矩决定的，如果把少主梁桥的主梁刚度做成4主梁桥的2倍，那么就能取得和4主梁桥同样的承载能力。只需把钢板的厚度做成4主梁桥的2倍就能直接使截面刚度翻倍，同时使用的钢材总量和4主梁桥相差无儿。与此同时，由于厚度的增加，材料的宽厚比相对原来的4主梁桥要小，有利于提高翼缘的稳定性。而且，主梁根数减少后，可以大幅度减少钢板的加工费用。第二种方法是保持宽厚比B/t不变，板厚和板宽按相同的比例增加。假设增加的比例同为k,那么截面系数变为原先的k三次方倍。要求k的三次方等于2,可以求得

3、k约等于1.26。也就是说只要把钢板的宽度和厚度同时增加到1.26倍就能实现和4主梁桥相同的承载力。宽度和厚度同时增加到1・26倍，面积变为原先的1.58倍。由此可见，钢材的使用量变为4主梁桥的0.79倍。少主梁桥的优越性显而易见。2・2横梁的形式为减少工厂制作的工作量，横梁多采用H型钢。以10米左右的间隔设置。2.3少主梁桥的优缺点综上所述，少主梁桥有以下优点。1・钢材的使用量减少；2•工厂的制作费减少；3•由于刚度的增加可以提高桥梁架设时的稳定性；4•用钢量减少的同时，自重荷载也同步变小；5•由于主梁板厚变厚，

4、对加劲肋的设计冇利，可以不设或者少设加劲肋。但是与此同时，由于主梁间隔变大，桥面板的钢筋使用量会相应增加。2.4桥面板根据截面计算时桥面板参与受力与否，少主梁桥可以分为两种形式，1由钢梁单独承重的非结合梁；2由混凝土和钢梁共同承重的结合梁。第二种形式由于更经济合理，近几年被广泛采用。下表是近年来日木少数梁桥的规格和形式的一览表。桥名主梁间隔（m）桥面板厚（mm）桥梁形式城谷桥5.5300连续非结合板梁深川谷第一，第二桥5.5300连续非结合板梁仪明川桥6.0300连续非结合板梁姿川桥6.0300连续非结合板梁宫山高

5、架桥6.0260连续结合板梁野友大桥5.5290连续结合板梁H计平高架桥6.0310连续结合板梁大津吕川桥6.0320连续结合板梁鸳鸭高架桥5.5至7.5250至310连续非结合板梁中之泽桥（上行线）11.5410连续非结合板梁从上表不难发现，1主梁间隔多采用5.5米和6米，对应的桥面板厚也从250毫米至320毫米不等；2主梁的间隔最大已做到11.5米。对钢少数梁桥研究起步较早的德法等国也出现了主梁间隔达到12米以上的桥梁。例如，法国的Hopital桥，桥长220米，桥幅22.6米，梁高3・2米，顶板0.9米，底板

6、1.2米，主梁间隔则达到了12.6米。2.5桥面板裂缝的防止对策少数梁桥比较容易产生裂缝，有以下的防止裂缝的方法提供参考：1,调整混凝土的浇灌顺序，通常是先中跨的跨中，再边跨，最后才是中间支点处；2,采用PC桥面板，在直桥向导入预应力；3,加入适量的膨胀剂。近年来，在极易产生裂缝的屮间支点部分，出现了把少量钢纤维（SF）混入混凝土中一起使用以分散裂缝的方法。但是，所掺入混凝土的钢纤维的防腐问题需要引起注意。另外，膨胀剂和钢纤维的使用量一定要在过往案例和充分实验的基础上谨慎使用。3设计上的注意点3.1主梁的设计A）顺

7、桥向不导入预应力时，由于在中间支点范围的桥面板上极易产生裂缝，在截面承载力计算时，不应把混凝土面积考虑进去，而应该由钢筋和主梁来共同承载。这个计算范围通常是中间支点前后15%跨径的区间。该范围外，应该由混凝土、钢筋以及钢梁来共同承载。B）大型桥梁由于混凝土的浇灌方量大，通常需要在多天内完成。采用移模施工时，各计算截面的钢梁逐次和混凝土结合，计算时需要充分考虑到混凝土和钢梁的结合程度。当然，荷载也不单单是恒载，还应该包含干燥收缩、徐变和温度变化等等。此外，桥面板浇灌时使用的移动模板也是多种多样，模板的自重对于中间支点

8、处裂缝的发生有非常大的不利影响，所以，模板种类的选择和桥面板浇灌顺序的计算同样应该引起重视。C）为了不在中间支点发生裂缝，有必要在顺桥向导入预应力。具体做法是，在桥脚处混凝土浇灌前先用千斤顶在支座位置上顶，等混凝土浇灌完成后再落桥，撤去千斤顶。日本的千鸟泽川桥和日计平高架桥就采用该种T法。也有像名古屋的三尾河高架桥那样，直接在中间支点部分设置顺桥向的预应力钢