波折钢腹板组合桥梁关键技术问题.ppt

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1、组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎0波折钢腹板组合桥梁-关键技术问题刘刘 玉玉 擎擎同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 邮箱：邮箱：电话：电话：138 1698 1796组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎1波折腹板组合梁桥关键技术问题折形钢腹板尺寸形状设计折形腹板加工及形状控制折形钢腹板纵向间连接折形腹板组合梁剪切变形的影响钢腹板与混凝土顶底板结合钢翼缘对预应力施加效果的影响折形钢腹板内衬混凝土的作用法国提出用弯成折形的薄壁钢板，来代替混凝土腹板 汇报内容组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥

2、梁工程系 刘玉擎刘玉擎2设计原则：确保失稳承载力高于屈服承载力失稳模式：局部失稳与整体失稳限制折形宽度：防止局部失稳在屈服前发生限制折形高度：防止整体失稳在屈服前发生波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板的形状设计组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎3波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板的设计(a)折板宽高比-限制局部失稳(b)折板高厚比-限制整体失稳awbwcwdw组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎4波折腹板组合梁桥关键技术问题awbwcwdw折形腹板的设计防止局部屈曲防止局部屈曲提出折形腹板形状尺寸设计取值方法

3、提出折形腹板形状尺寸设计取值方法组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎5波折腹板组合梁桥关键技术问题awbwcwdw折形腹板的设计防止整体屈曲防止整体屈曲提出折形腹板形状尺寸设计取值方法提出折形腹板形状尺寸设计取值方法组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎6波折腹板组合梁桥关键技术问题折形成形的弯压式加工折形成形的弯压式加工折形腹板加工及形状控制模具弯压机模具弯压机波形成形的弯压式加工波形成形的弯压式加工模具模具W:模模具宽度具宽度优点：加工方便。缺点：一种磨具 只能对应 一种波形。弯曲半径为板厚15倍？组组合合结结构

4、构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎7波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板加工及形状控制优点：可对应 多种波形缺点：加工不易波形成形的冲压式加工波形成形的冲压式加工组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎8波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板加工及形状控制awbwcwdw组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎9波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板加工及形状控制组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎10波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板加工及形状控制组组合合

5、结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎11波折腹板组合梁桥关键技术问题钢腹板运输架设困难组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎12波折腹板组合梁桥关键技术问题钢腹板制作架设困难组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎13波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板间的连接组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎14波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板间的连接-栓接(c)用翼缘板的单面摩擦(a)单面摩擦(b)双面摩擦盖板折形腹板折形腹板螺栓组组合合结结构构桥桥梁梁

6、同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎15波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板间的连接-焊接 桥梁纵向刚度极小，不需要承担轴力，仅仅需要考虑如何有效地承担剪力。(b)贴角焊接(a)坡口焊接折形钢板折形钢板焊缝焊缝组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎16波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板间的连接 临时栓焊+焊接组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎17波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板箱梁与混凝土箱梁的截面性能比较折形腹板箱梁与混凝土箱梁的截面性能比较(b)折形腹板箱梁(a)混凝土箱梁波折腹板组合梁剪切

7、变形的影响组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎18波折腹板组合梁桥关键技术问题折腹板箱梁与混凝土箱梁截面性能比较折腹板箱梁与混凝土箱梁截面性能比较截面刚度单位折腹板箱梁(S)混凝土箱(C)S/C截面积(A)m25.807.120.81纵向抗弯刚度(EI)kNm21.741081.921080.91横向抗弯刚度(EI)kNm21.251081.671080.75抗剪刚度(GA)kN2.081062.731070.08抗扭刚度(GJ)kNm26.571071.661080.40波折腹板组合梁剪切变形的影响组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥

8、梁工程系 刘玉擎刘玉擎19波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板剪切变形影响考虑剪切变形的弯曲理论模型组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎20波折腹板组合梁桥关键技术问题考虑剪切变形弯曲理论算例 I-型截面波折钢腹板组合梁(L/h=4.2/1.7=2.47)折形腹板剪切变形影响(a)集中荷载(b)均布荷载组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎21波折腹板组合梁桥关键技术问题考虑剪切变形的挠度计算 折形腹板剪切变形影响(a)集中荷载 (b)均布荷载 组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘

9、玉擎22波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板与顶底板结合焊钉连接件开孔板连接件组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎23波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板与顶底板结合浇筑难易漏浆质量差组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎24波折腹板组合梁桥关键技术问题（a）试验结果（b）实际桥梁折形腹板与顶底板结合组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎25波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板与顶底板结合浇筑难质量难拉拔力组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉

10、擎26波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板与顶底板结合浇筑易质量保架设易组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎27波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板与底板结合截面形式2节点构造/mm截面形式1节点构造/mm组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎28波折腹板组合梁桥关键技术问题b)下翼缘下翼缘焊钉作用剪力计算结果焊钉作用剪力计算结果折形腹板与底板结合组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎29波折腹板组合梁桥关键技术问题焊钉拉拔力计算结果焊钉拉拔力计算结果b)下翼缘下翼缘折形腹板与底

11、板结合-减小拉拔力焊钉作用拉拔力组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎30波折腹板组合梁桥关键技术问题底板浇筑易组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎31波折腹板组合梁桥关键技术问题钢腹板支撑易组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎32波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板与底板结合-耐久性好组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎33波折腹板组合梁桥关键技术问题折形腹板与底板结合-景观效果好辽宁宽甸桥（32m+48m+32m）国内第一座国内第一座

12、公路耐候钢桥公路耐候钢桥组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎34波折腹板组合梁桥关键技术问题钢翼缘对预应力施加效果的影响桥面宽16.5m组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎35波折腹板组合梁桥关键技术问题钢翼缘对预应力施加效果的影响顶板组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎36波折腹板组合梁桥关键技术问题钢翼缘对预应力施加效果的影响底板组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎37波折腹板组合梁桥关键技术问题波折腹钢板内衬混凝土(a)支点位置区

13、域通常承受较大的负弯矩与剪力(b)波折腹板内衬混凝土提高承载能力能力(c)跨径比例不协调时使各跨重量达到平衡组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎38波折腹板组合梁桥关键技术问题波折腹钢板内衬混凝土承载力试验组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎39波折腹板组合梁桥关键技术问题波折腹钢板内衬混凝土平腹钢板折形钢板组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎40波折腹板组合梁桥关键技术问题波折腹钢板内衬混凝土内衬混凝土-承载力提高组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程

14、系 刘玉擎刘玉擎41波折腹板组合梁桥关键技术问题波折腹钢板内衬混凝土内衬混凝土对预应力的影响支点预应力施加效率降低约20%组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎42波折腹板组合梁桥关键技术问题波折腹钢板内衬混凝土提出等效剪切刚度计算方法提出剪力分配计算方法提出抗剪强度计算方法组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎43波折腹板组合梁桥关键技术问题关键技术问题小结折形钢腹板尺寸形状设计折形腹板加工及形状控制折形钢腹板纵向间连接折形腹板组合梁剪切变形的影响钢腹板与混凝土顶底板结合钢翼缘对预应力施加效果的影响折形钢腹板内衬混凝土的作用组组合合结结构构桥桥梁梁 同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系 刘玉擎刘玉擎44