典型的钢箱形截面梁主要由顶板、底板、腹板和加劲构件等组成。为提高钢箱梁承载能力并保证良好的工作性能, 需要沿顶板纵向设置加劲肋, 横向设置横隔板。箱形截面梁的顶板又兼作桥面板, 为减轻重量和增加箱梁的整体性, 正交异性钢桥面板的应用越来越广泛。
正交异性钢桥面板:这种桥面板在纵、横两个方向上由于纵肋、横隔板的加强, 具有不同的抗弯刚度, 其力学性质与在两个互相垂直方向上具有不同弹模的板相似。正交异性钢桥面板有很高的承载力, 同时可以减轻钢梁的自重。
本文利用一段正交异性钢桥面板模型, 利用MIDAS2006进行理论分析, EXCEL进行数据统计、绘图分析, 研究U形纵肋对桥面板挠度、应力的影响, 以及不同厚度的U形纵肋对桥面板承载能力的影响。
取顶板宽1.1m, 长3.5m, 采用Q345q钢, 荷载包括整体自重和中心处车轮均布荷载。
(1) 无U肋结构在自重和车轮荷载下的最大挠度为0.0093cm和1.185cm, 而有U肋的结构在自重和车轮荷载下的最大挠度为0.0048cm和0.1412cm。
(2) 以顶板上缘应力为例, 无U肋结构在自重和车轮荷载下的最大应力值为1.0 3 M P a和2 4 1 M P a, 而有U肋的结构在自重和车轮荷载下的最大应力值为0.945MPa和4 2.1M P a。
这说明U形纵肋的存在大大提高了结构的承载能力。
(1) 以顶板上缘应力为例, 根据之前的分析, 7mmU肋结构在自重和车轮荷载下的最大应力值为0.945MPa和42.1MPa, 而12mmU肋结构在自重和车轮荷载下的最大应力值为0.875MPa和33.1MPa。
这说明增大U形纵肋的厚度也有助于提高结构的承载能力。
通过MIDAS建模分析与EXCEL图表分析可以发现, U形纵肋可以大大提高桥面板的承载能力;增大U形纵肋的厚度, 桥面板的承载能力也有所提高。
摘要：随着桥梁向大跨度发展, 在钢桥中越来越多地使用重量较轻的正交异性钢桥面板来代替过去常用的混凝土桥面板。钢桥面板除了有桥面作用外, 还作为主梁的一部分发挥作用。
关键词：正交异形钢桥面板,U形纵肋
[1] 苏彦江.钢桥构造与设计[D].成都:西南交通大学出版社, 2006.
[2] 郑凯峰, 文曙东.钢桥新讲义[D].成都:西南交通大学出版社, 2011.
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