（1. 湖州交通规划设计院 浙江 湖州 313013; 2. 湖州交通规划设计院 浙江 湖州 313013;3. 西南交通大学土木工程学院 四川 成都 610031; 4. 广东水利电力职业技术学院 广东 广州 510925）
【摘 要】通过对已建波形钢腹板梁桥设计参数的统计与整理，研究桥梁高跨比、梁高与波折高度之比、钢腹板厚度与波高之比、钢腹板波高与直板段比值四个参数随最大跨径的变化规律，为拟建桥梁设计提供参考。
【关键词】波纹钢腹板梁桥设计参数
鉴于波形钢腹板桥在国内设计与建造数量较少且未形成桥梁初步设计的整套体系，本文通过对国内外已建波形钢腹板设计参数的统计与整理，将某拟建波纹钢腹板连续刚够桥与整理数据进行对比，从而对拟建桥梁提供参考。
1参数选取
桥梁的高跨比、梁高与波折高度之比、钢腹板厚度与波高之比、钢腹板波高与直板段比值等参数对于波形钢腹板桥梁的受力性能有影响较大。
2拟建桥梁参数
桥梁跨度组成为100+190+100，连续刚构桥。中间墩顶梁高度11.2m，最大跨中梁高3.3m，采用的钢腹板厚度最大为25mm，最小为12mm，波高为0.22m，钢腹板直板段长度为0.43m。
本桥设计主跨190m，为统计资料中连续刚构桥中跨度最大，故有必要对其墩上梁高、跨中梁高、钢腹板厚度、波高等参数的取值进行深入分析。现统计了国内外已建成的波纹钢腹板连续梁桥及连续刚构桥的主要设计参数，并将其绘制成表格,如表1、表2所示。其中，表1为波形钢腹板组合箱梁桥立面布置实例；表2为波形钢腹板连续刚构桥形状与板厚实例。
以下假定hwmax、hwmin分别指墩顶梁高和跨中梁高，波形钢腹板的尺寸参数见图1。
3参数比较及分析
3.1高跨比与最大跨度的关系
将表1中墩顶高跨比与最大跨径之间的关系拟合成公式1，中墩上高跨比分布在0.04~0.08范围内，几乎均匀分布于0.06的两侧：
式中，x为最大跨径，y为墩顶高跨比。
本桥拟采用的参数为：最大跨径为190m，由式1计算可得，中墩顶梁高为9.92m，高跨比为0.0522。本桥拟选用的墩顶梁高为11.2m，高跨比为0.0589，偏于安全。
将表1跨中高跨比与最大跨径之间的关系拟合成公式2，数据的相关性较好，拟合所得结果如式2所示：
式中，x为最大跨径, y为跨中高跨比。
本桥拟采用的参数为：最大跨径为190m，由式2计算可得，跨中梁高为2.64m，高跨比为0.0139。本桥拟选用的跨中梁高为3.3m，高跨比为0.0174，偏于安全。
3.2梁高与波折高度之比与最大跨径的关系
将表1、表2的中墩hwmax/dw与最大跨径的关系拟合成公式3，数据呈现较明显的线性关系，拟合所得结果如式3所示：
式中，x为最大跨径，y为hwmax/dw。
本桥拟采用的参数为：最大跨径为190m，由式3计算可得，hwmax/dw为45.5。本桥拟选用的波高为0.22m，hwmax/dw为
从表1、表2看出，跨中hwmin/dw与最大跨径的数据相关性不明显，比较分散，但基本处于10~20的范围内。
本桥拟采用的参数为：跨中梁高为3.3m，波高为0.22米，其比值为15，未偏离统计所得的常规范围。
3.3钢腹板厚度与波高之比与最大跨径的关系
从表1、表2看出，twmax/dw与最大跨径的数据相关性不明显，比较分散，但除个别数据偏离常规范围以外，大部分基本处于0.06~0.15之间，且twmax/dw随着最大跨径的增大有增加的趋势。
注：①表中参数符号意义见图1；②twmax指墩顶一侧波形钢腹板的钢板厚度；twmin指跨中截面处波形钢腹板的钢板厚度。
本桥拟采用的参数为：钢腹板最大厚度为25mm，波高为0.22m，其比值为0.11。符合表中数据的趋势。
twmin/dw与最大跨径的数据相关性也不明显，但除个别数据偏离常规范围以外，大部分基本处于0.04~0.06范围内。
本桥拟采用的参数为：本桥最小钢腹板厚度12mm，波高0.22m，其比值为0.055，处于统计所得的常规范围之内。
3.4钢腹板波高与直板段长度的比值与最大跨径的关系
从表1、表2看dw/aw与最大跨径的关系，除个别数据以外，大部分数据基本处于0.5~0.6的范围之内。且在0.5-0.55的范围内，分布密集。
本桥拟采用的参数为：波高0.22m，直板段长0.43m，比值为0.51，该值符合表中数据分布规律。
3.5波形钢腹板主要技术参数分析汇总
将前面的参数进行整理，列于表3中。
4结论
由以上分析可知：
（1）墩顶及跨中位置处的高跨比都稍高于拟合公式高跨比的计算值，拟定尺寸比值在正常范围内。
（2）墩顶位置处的梁高与波折高度的比值hwmax/dw稍显偏高（偏安全），可以适当调整；跨中位置处的梁高与波折高度的比值hwmin/dw符合统计得出的常规范围。
（3）墩顶以及跨中钢腹板厚度与波高之比与最大跨径的关系twmax/dw、twmin/dw均符合统计规律。
（4）钢腹板波高与直板段的比值与最大跨径的关系dw/aw在统计得出的范围以内。
综上所述，墩顶、跨中位置处的高跨比以及墩顶位置处的梁高与波折高度的比值hwmax/dw都稍显偏高，但是可以看到，它们都是偏于安全的。此外，还可以看到，将墩顶梁高和跨中梁高调低，上述三个参数将变小，接近于拟合公式的计算值。因此，梁高尚有调低的余地，但是如果从安全的角度考虑，可以不作调整。其他参数均处于统计所得出的常规范围之内，且基本位于平均值附近；对于有变化趋势的，也基本满足统计数据的变化趋势（如钢腹板厚度与波高之比与最大跨径的关系）。因此，其他参数无需进行太大的调整。
参考文献：
[1]聂建国.钢-混凝土组合结构桥梁[M]北京.人民交通出版社,2010
[2]蒙昊.预应力混凝土连续刚构桥的概念设计[D].西南交通大学学位论文,2013
[3]波纹钢腹板PC组合箱梁桥设计与应用[M].北京.人民交通出版社,2009
[4]波纹钢腹板预应力混凝土桥设计与施工[M].北京,人民交通出版社,2009
[5]加藤,谷口,依田,佐藤:本谷橋(波形鋼板ウェブ PC 箱桁橋)の模型実験,プレストレストコンクリ
[6]石黒,村田,須合:松の木 7 号橋(銀山御幸橋)の設計と施工,プレストレストコンクリーVol.38,No.5,1996.9.
[7]Combault J． The maupre viaduct near chrolles，France［C］//Proceedings of American Institute of SteelConstruction． Chicago: AISC，1988，3: 12． 1-12． 22．
注：限于篇幅，笔者未将全部文献列出，只列出部分文献。
论文作者:刘春山,范健康,皮泽龙,王绵坤
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/14
标签：腹板论文; 参数论文; 波形论文; 厚度论文; 比值论文; 关系论文; 数据论文; 《低碳地产》2016年13期论文;