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箱梁的截面形式
日期:2017-2-17 14:36:54 作者:钢结构检测 来源:本站原创
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    箱梁的截面形式与截面尺寸首先取决于桥面宽度,此外,与墩台构造形式、施工要求等也有关。常见的箱形截面有单箱单室、单箱多室、多箱多室等多种形式。

 

    单箱截面整体性好,抗扭刚度大,施工方便,材料用量较经济,当桥面宽度不大时,以采用单箱截面为好;当桥面宽度较大时,若仍采用单箱截面,从剪滞效应来看,顶底板会有相当一部分区域远离腹板,对全截面共同受力不利。在早期桥梁设计中,一般规定当箱梁顶宽不大于12m时可采用单箱单室,超过12m时应考虑单箱多室等截面形式。事实上,目前桥面宽度在12-18m时已普遍采用单箱单室截面,在桥宽大于18m时,甚至也有违常规地采用了单箱单室截面。

 

    当桥面较宽时,采用多箱截面比较合理,在悬臂施工时,可采用分箱施工,减小施工荷载,降低施工费用。当桥面宽度超过18m时,高速公路桥梁上须设置中央分隔带,此时采用分离式箱形截面更有利于分期施工,同时箱体的受力也更为有利。

 

    箱形截面梁的腹板可以做成竖直或倾斜两种形式,选择斜腹板箱梁常常是出于立面造型的考虑。从构造上看,斜腹板箱梁可以减少混凝土用量,也可以减小墩台尺寸,常用于等高截面的桥梁。为方便斜腹板中预应力束的布置,除特殊情况外,腹板斜率一般不超1:2,对变截面箱梁斜率控制在15 -14,不致使支点处底板宽度过于狭窄。对变截面斜腹板箱梁,随梁高增大,底板宽度减小,使布置在底板中的预应力束的锚固和弯起较为复杂。从受力上看,斜腹板箱梁的顶板受到水平拉力作用,要通过桥面板中的横向预应力来抵抗;支点截面因底板过窄,为满足受压要求需增加厚度;此外,截面形心较之矩形截面偏高,减小了顶板预应力筋的力臂,这些情况对承受负弯矩都是不利的。故对于承受负弯矩为主的大跨度桥梁很少采用斜腹板箱形截面。

 

    对于宽体箱梁桥,可以通过设置顶板加劲的方式使桥面宽度增大,并减小顶板尺寸。常见的加劲方式有肋式加劲或者斜撑加劲,介绍如下。

 

(1)肋式加劲

    肋式加劲即在箱梁顶板设置横向加劲肋,加劲肋不仅能增大箱梁伸臂长度,也能有效减小顶板厚度。加劲肋的肋高及纵向肋间距与箱梁所承受活载有关,一般地,根部肋高取1/7 -1/9倍的伸臂长度,肋间距与箱梁节段长度相关,可取3-5m,加劲肋宽度取30 -50cm。带有加劲肋的悬臂板主要承担由活载产生的弯矩及剪力,由于顶板厚度减少,这要求箱梁在加劲肋处还应加强横向预应力布置。

 

(2)斜撑加劲

    斜撑加劲分外撑、内撑或内外兼设斜撑等形式。加劲斜撑能够改善顶板受力状态。撑杆可采用钢构件或预制?昆凝土构件,沿桥纵向以一定间距布置,该间距大小与箱梁节段长度有关。另外,在撑杆两端应有可靠的传力构造细节。

 

    箱梁在外撑作用下使顶板在横向受拉,对于长伸臂箱梁,必须施加横向预应力予以抵抗。作为受压构件的外撑,还需保证其强度及稳定性。对于内撑杆,由于箱梁在偏心荷载作用下,可能使一侧撑杆受拉,这要求对撑杆配筋及加强撑杆与箱梁的连接性能。

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