加强钢结构桥梁的构造设计: 钢结构桥梁断面尺寸小,构造设计对桥梁结构的安全和耐久性影响显著。应针对钢结构桥梁的构造特点, 重点做好细部构造设计。 1. 基本构造 1)钢箱梁由顶板、底板、腹板、中隔板(含横肋)、支点隔板、及其相应的加劲肋组成,对于平曲线半径大的桥梁,顶板一般采用U型加劲肋,底板采用开口T肋或板肋,一般对于半径小的桥梁、因U肋加工难度较大,故一般顶底板采用开口加劲肋, 钢箱梁梁高取跨径的1/20~1/30,简支梁一般取大值。 2)顶板的作用是直接承受荷载(第二体系和第三体系),作为钢箱梁的上翼缘共同抵抗外力(纵向),作为支点横梁的上翼缘共同抵抗外力(横向),规范要求顶板厚大于14mm,结合参考图纸一般取16~20mm,在连续梁负弯矩区存在局部加厚,根据计算确定。
传力路径2:属于第二体系,忽略横隔板对纵肋的转角约束影响,按简支梁和多跨连续梁包络计算,局部加载冲击系数取1.4,本体系应力不应超过60Mpa。 传力路径3:属于第二体系,按横肋模型和横隔板模型分别计算,局部加载冲击系数取1.4,本传力途径应力计算一般较小,可忽略。 传力路径4:主梁纵向受力体系,为第一体系,顶底板有效宽度根据15钢结构规范5.1.8条计算,冲击系数根据自振频率计算,顶板本体系顶板应力需要考虑2号途径应力б,将两者进行组合相加(偏安全考虑),如顶板第一体系应力为87Mpa,第二体系应力为49MPa,两者叠加为1.1×(87+49×1.8)=175MPa(偏保守考虑),底板应力为100Mpa,综合设计经验组合应力一般不超过240MPa(规范要求对于16mm以下的钢板是275Mpa,16mm~40mm是270Mpa),对于小曲线半径桥梁需要考虑扭转剪应力与弯曲应力的组合。
目前,在公路行业内外对推广钢结构桥梁呼声很高,一些省份已经开始试点工作,并取得了较好的效果。仅今年上半年,甘肃、河北、湖南等省就先后组织召开了钢结构桥梁研讨会,受到行业各方面的高度关注。国内技术水平较高的设计单位已开始了相关研究,部分单位开始着手研究编制中等跨径钢结构桥梁的通用图。此外,我国钢结构制造企业实力较强,在政策引导下,钢结构桥梁生产能力将有足够保证。现阶段,推广钢结构桥梁的最大障碍,一是建造成本,二是惯性思维。据测算,对中小跨径桥梁,混凝土结构建造成本相对较低,但随着桥梁跨径的增大,钢结构桥梁的造价优势开始显现。从全生命周期看,钢结构桥梁的造价和耐久性优势更为突出。为此,《指导意见》明确,要坚持政策引导、市场为主的推进原则,政府主要发挥政策引导作用,各地应根据实际情况,因地制宜地制定发展技术路线,更好地发挥市场的主动性,有序推进钢结构桥梁的建设。要选择条件适宜的项目进行试点、示范,总结经验,修订完善相关标准规范,逐步推广钢结构桥梁建设。钢结构桥梁的建设不仅限于新建工程,具备条件的改扩建桥梁、危桥改造等工程也可以采用钢结构桥梁代替原有的混凝土结构桥梁。