大节段装配式波形钢腹板组合T梁横向分布系数研究

为探索新型结构波形钢腹板组合T梁桥的荷载横向分布情况,针对跨径为60 m的大节段装配式波形钢腹板组合T梁桥进行工程设计。基于ANSYS建立有限元模型,研究不同横隔板构造形式及间隔变化对荷载横向分布系数的影响,确定横隔板最优布置方式,并将有限元法与传统的荷载横向分布计算方法进行对比。结果表明:3种构造形式的横隔板均能在一定程度上降低荷载横向分布影响线竖标值的峰值,使荷载横向分布影响线更加平缓。X型钢桁架横隔板与V型钢桁架横隔板刚度相差很小,且前者略高于后者,钢板式横隔板改善荷载横向分布最明显。对于边梁,3种构造形式下荷载横向分布系数相比无横隔板时下降均不足1%,中梁的荷载横向分布系数相比无横隔板时最大降低了3.2%。X型钢桁架作用下的边梁荷载横向分布系数略优于V型钢桁架作用下的荷载横向分布系数,而中梁与之相反。相同构造形式下横隔板的间隔变化对荷载横向分布影响线的影响很小,建议选择10 m间隔V型钢桁架作为横隔板。采用刚接梁法计算波形钢腹板组合T梁是较为合适的方法,计算所得边梁横向分布系数比有限元法高6.92%,中梁横向分布系数比有限元法高1.22%。

波形钢腹板组合T梁的设计探索

波形钢腹板组合梁是一种新型的钢-混凝土组合结构,在国内外的箱梁桥中得到广泛应用。为了推广该结构在T梁中的应用,结合交通运输部40 m跨径预应力混凝土连续T梁桥上部结构通用设计图,提出了40 m跨径波形钢腹板连续组合T梁设计方案,并进行了详细的结构分析计算,得到了波形钢腹板组合T梁的关键技术和经济性指标,并在技术、施工、经济等多方面与传统预应力混凝土连续T梁进行了对比。结果表明:与混凝土T梁相比,波形钢腹板组合T梁具有较大的技术和经济优势,可以推广应用。组合T梁设计方案与分析结果可供桥梁技术人员在今后类似工程中采用,具有很好的借鉴和指导意义。