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钢桥梁模板板面的力学特性与有效宽度计算

    钢桥面的连接钢桥梁模板板面纵肋与横肋交叉处构造钢桥梁模板板面纵肋与横肋交叉处连接形式纵肋与横肋不连接,不会产生焊接残余应力,构造简单,便于制作和安装。适用于受拉区的纵横肋交叉结构。横肋腹板上开槽便于纵肋的连续通过和安装。为了防止纵肋的局部失稳,纵肋的单侧与横肋腹板用角焊缝连接。适用于受压区的纵横肋交叉结构。闭口截面纵肋与横隔板或横梁交叉处的连接结构。左图适用于受拉区顶板。右图适用于受压区顶板。3钢桥梁模板板面的力学特性与有效宽度计算1力学特性钢桥梁模板板面作为桥面系直接承受车轮荷载作用;钢桥梁模板板面还作为主梁一部分参与主梁共同受力。按三个基本结构体系对钢桥梁模板板面进行研究结构体系Ⅰ——主梁体系力学行为十分复杂由顶板和纵肋组成的结构系看成是主梁(桥梁主要承载构件)的一个组成部分,参与主梁共同受力。在结构系Ⅰ中,钢桥梁模板板面通过顶板与腹板的连接,使桥面板成为主梁的一部分而共同工作。如果把参与主梁共同工作的有效宽度范围内的加劲板看作主梁截面中的一部分,钢桥梁模板板面的内力计算与一般梁桥结构的内力计算相同,可利用影响线求出。因此,要解决的问题是——确定钢桥梁模板板面有效宽度结构体系Ⅱ——桥面体系由纵肋、横肋和顶板组成的结构系,顶板被看成纵肋、横肋上翼缘的一部分。结构系Ⅱ起到了桥面系结构的作用,把桥面上的荷载传递到主梁和刚度较大的横梁。在结构系Ⅱ中,钢桥梁模板板面可以看成为支承于主梁和横梁上的桥面系结构,它把桥面板自重和桥面板上的外力传递到主梁和横梁。结构体系Ⅲ——盖板体系把设置在肋上的顶板看成是各向同性的连续板,这个板直接承受作用于肋间的轮荷载,同时把轮荷载传递到肋上。结构系Ⅲ,指的就是直接承受轮重并将轮重传递到加劲肋上的顶板。当顶板上的轮重逐渐增大时,顶板的弯曲应力便逐步进入薄膜应力状态,平板的承载力变得比用一次弯曲理论求出的计算值大得多。所以,在钢桥梁模板板面静力强度计算中,结构系Ⅲ的应力可以忽略不计。但是结构系Ⅲ的活载应力对加劲肋与顶板焊缝处的疲劳极为不利,在设计中,必须验算它们的疲劳寿命。2顶板有效计算宽度正交异性钢桥梁模板板面由盖板和纵横肋组成的肋板式结构,由于剪力滞的影响,在荷载作用下盖板或翼缘板应力不是均匀分布的,如下图。通常腹板附近应力比其他地方大。工程设计计算中通常采用简化计算方法,假设顶板或翼缘板应力按最大应力均匀分布,并且按力的等效原则,由下式确定其计算宽度,即有效分布宽度。钢桥梁模板板面有效宽度的示意图《道路桥示方书》中推荐的主梁翼缘和钢桥梁模板板面纵横肋的有效计算宽度。

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