波形钢腹板PC组合箱形刚构梁桥设计-主跨120m文献综述
2020-04-18 20:44:32
文 献 综 述 一、 波形钢腹板PC组合箱梁桥发展概况 对于预应力混凝土箱梁而言,由于需要在腹板内布筋和使预应力筋转向,必须增加腹板厚度,腹板面积一般占其总截面面积的25%~35%,因此,减小腹板厚度对减轻箱梁自重、降低箱梁纵向预应力及减少预应力筋用量是十分有效的。
为减小腹板厚度,法国首先提出采用平面钢腹板来代替传统箱梁的混凝土腹板,并通过箱形截面内的体外力筋来施加预应力。
这种钢-混凝土组合结构形式非常简单,但由于上、下翼板混凝土因徐变、收缩而产生的变形受到钢腹板的约束,使得上、下翼板力的预应力有向腹板转移的趋势,钢腹板吸收了20%~25%的预应力,这样不但降低了预应力使用效率,同时也要求在钢腹板上增设纵向或竖向的加劲肋来防止屈曲发生,从而增加了工程的费用。
为解决由于钢腹板的约束作用而造成的截面预应力损失,1975年法国的Campenon Bernard公司提出了用波形钢腹板(沿桥轴方向呈波形)来代替平面钢腹板的设想。
这种波形钢腹板因其在轴向为折叠状板,当受到轴向压力时能自由收缩,因此对上、下混凝土翼缘板因徐变、收缩而产生的变形不起约束作用,从而避免了由于钢腹板的约束作用而造成的箱梁截面的预应力损失。
CB公司通过大量的有限元分析和模型试验研究,将此创意付诸实践,于1986年在法国建成了世界上第一座波形钢腹板预应力组合箱梁桥#8212;Cognac桥。
二、波形钢腹板PC组合箱梁桥的构造特点 波形钢腹板PC组合箱梁桥的上部结构由混凝土顶底板、波形钢腹板、横隔板、体内预应力钢筋、体外预应力钢筋等构成。
波形钢腹板与混凝土连接部位应设置杭剪、抗拉拔的连接件。
波形钢腹板组合箱梁桥无法像通常的预应力混凝土箱梁那样在腹板内配置预应力筋并在腹板内实现转向,它一般采用体内、体外预应力并用的方式配置预应力束,即在混凝土顶、底板中配置纵向预应力筋,用以抵抗施工时的荷载及自重。
在箱内配置体外预应力束并通过梁端的横墙和跨内的横隔板来转向,实现曲线或折线配筋,用来抵抗设计活载,在桥台后通常设有张拉室,且与箱梁贯通,便于体外预应力束的日检、维修、更换。