吴 岩
(中国建筑第五工程局有限公司,湖南 长沙 410004)
文章以湖南省长沙市某市政桥梁工程为背景,桥梁标准跨径50m,为避免桥台设置占用桥下道路,拟建桥梁设置为斜交,桥梁横向布置为0.5m(栏杆)+4m(人非机动车道)+12.5m车行道+4m(人非机动车道)+0.5m(栏杆)=21.5m。
上部结构采用简支钢箱梁,单箱七室等高截面,梁高取2.2m,为跨径的1/23,悬臂长2.0m;箱梁顶板、底板及腹板厚均为16mm,顶板U型肋厚8mm,顶板及腹板Ⅰ型纵向肋厚10mm;底板T字肋的腹板及翼缘厚分别为10mm、12mm,箱梁每隔2.5m设置一道横隔板,横隔板钢板厚20mm;腹板间距2.5m,典型横断面见图1。横桥向设置4个支座,支座沿道路法向中心距4.5m。
钢箱梁作为薄壁结构,其最终受力及变形将产生对称弯曲、扭转、畸变和横向弯曲四种状态。对称弯曲产生竖向位移,并在横截面上产生纵向正应力;当箱梁受扭时,截面各纤维在顺桥向自由变形,即为自由扭转,只产生剪应力,变形受到限制即为约束扭转,产生翘曲正应力和剪应力;畸变会引起翘曲正应力和畸变剪应力及横向弯曲应力;横向弯曲则产生横向弯曲正应力。由于钢箱梁横隔板面外刚度较小,故扭转分析不考虑横隔板影响,单室箱梁横隔板对钢箱梁的畸变、横向弯曲、对称弯曲有较大影响。
横隔板采用正交、斜交、扇形布置三种布置形式,虽然斜交桥梁横隔板正交布置有利于施工,但当斜交角逐渐增大时,在平面锐角三角区域将会不可避免地设置部分横桥向非连续横隔板,部分短横隔板的设置对桥梁传力可能造成较大影响;……