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日本钢混梁桥设计

钢桥在日本的使用较为广泛,其设计细节注重可靠性、合理性及经济性,而在制造、施工等方面也已相对成熟,有许多经验值得借鉴。基于日本已建桥梁统计数据,文中提供了各类钢混组合梁的经济跨度与适用半径。

多主梁钢板组合梁:通常为RC床板,桥面板跨度一般不超过3m,采用横向单向板传力模式。简支梁可用范围:20~60m;常规经济跨度:30~45m;连续钢板可用范围:30~70m;常规经济跨度:35~50m

钢板组合梁的截面不闭合,抗扭性能较差,混凝土未凝固时需要跨间横梁保证抗倾侧能力,曲线半径通常在300m以上(日本规范推荐圆心角15以下)。

日本曲测环路5号桥

(简支钢板组合梁-横向单向板)

主跨47m,曲线半径R=750m,圆心角=3.6

耐候钢,用钢量229kg/㎡

日本一之宫第二高架桥

(连续钢板组合梁-横向单向板)

主跨40.3m,曲线半径R=400m,圆心角=12.8

耐候钢,用钢量208kg/㎡

窄幅组合梁:这类组合梁通常为PC床板或者合成床板,采用横向单向板受力模式。

可用范围:45~110m;常规经济跨度:55~90m

窄幅组合梁使用1.2m宽度以上的钢箱替代钢板主梁,抗扭性能较高,稳定性得以增强。其通常的适用曲线半径为300m以上(日本规范推荐圆心角在20以下),采用合成床板时,底部钢板可提供一定的稳定能力。

钢箱组合梁:可采用RC、PC床板或者合成床板,RC床板跨径不超过3m,并采用横向单向板传力模式,以小纵梁来减少桥面板跨度(此时施工稍不便利)。

简支梁可用范围:30~80m;常规经济跨度:40~70m

连续梁可用范围:30~110m;常规经济跨度:40~80m

钢箱梁组合梁因每个主梁使用闭合截面,抗扭刚度大,施工期间其稳定性高,适应曲线能力强,通常曲线半径可达100m以上(日本规范推荐圆心角20以下),极端情况下半径为35m也可用于设计。

双箱单室钢箱组合梁(附加小纵梁)R=100m

双箱单室钢箱组合梁R=35m

日本新千里口桥

(连续钢箱组合梁)

主跨45m,曲线半径R=140m,圆心角=18.4

用钢量251kg/㎡

槽型钢组合梁通常为PC床板或者合成床板,采用横向单向板或纵向单向板传力模式,以前者居多。

可用范围:40~90m;常规经济跨度:50~80m

槽型钢组合梁由于使用连续的底板,混凝土凝固后适应曲线能力较强,需要注意在混凝土未凝固时顶板部分的稳定性,必要时应设置临时撑杆,通常适用的曲线半径为300m以上(按日本规范推荐圆心角25以下)。

波纹钢腹板组合梁:通常用于大跨连续梁、连续刚构中,小曲线应用较少。其采用横向单向板或纵向单向板传力模式,并以PC或RC床板为主。

钢桁组合梁:通常为RC床板,采用横向单向板或纵向单向板传力模式。简支钢桁梁 可用范围:40~120m;常规经济跨度:55~90m。连续钢桁梁 可用范围:50~250m;常规经济跨度:60~120m。

钢桁梁通过桁高将内力转化成杆件拉压,其跨越能力得以大幅提升。同时,为减少构造及制造中的不便,大部分曲线钢桁梁桥采用主桁加宽方式设计。

钢混梁桥,梁桥设计
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