邓娟红,等:钢箱梁开口加劲肋设计探讨钢箱梁开口加劲肋设计探讨
邓娟红宋一凡陈至辰
(长安大学陕西省公路桥梁与隧道重点实验室西安710064
摘要结合钢箱梁设计工程实践,利用有限元程序ANSYS7.0对钢箱梁顶板、底板开口加劲肋进行了全面的计算分析,模型采用Shell63单元离散,通过计算给出了开口加劲肋的间距、高度对钢箱直粱桥和钢箱弯梁桥受力性能的影响规律,从而达到加劲肋优化设计的目的,为同类桥梁设计提供参考。
关键词开口加劲肋钢箱梁直箱梁弯箱梁
DESIGN RESEARCH oN oPEN STIFFENER FoR STEEL BoX GIRDER
Deng JuanhOng SOng Yifan Chen Zhichen
(Chang 7an University,Major Laboratory for Highway Bridge and Tunne“n Shaanxi Xi’an 710064
ABSlRACT(n the basis of steel box girder design engineering practice,it is conducted a fuU calculation and a analysis of the stiffeners for steel box girder r∞f and fl∞r using ANSYS 7.0.It is found that there is apparent reguladty between the height and space of the stiffeners and the stressed peI’formance of the straight steel box girder and th e curved box girder bridge.Thus it offers an e“ective
method for the optimum design of stiffener.
KEY WoRDS open stiffener steel box girder straight box girder curved box girder 近年来随着高等级公路的修建和城市高架桥、
立交桥建设的需要,钢箱梁桥结构在我国已被广泛采用。目前,对钢梁桥的研究主要是针对全桥的整体分析,对顶、底板加劲肋没有专门的研究。加劲肋有闭口加劲肋和开口加劲肋,从便于施工和养护方面来说,开口加劲肋具有明显优势。
钢箱梁的顶、底板和腹板厚度较小,是典型的闭口型薄壁结构,因此必须有一定数量的加劲构件如加劲肋和横隔板来保证其受力性能。钢箱梁在无加劲肋的情况下常出现下面一些问题u J:
1在垂直荷载作用下顶板发生较大的凸凹变形,在集中荷载作用点附近受压翼
缘局部屈曲,腹板被压皱;
2在弯矩作用下,因截面惯性矩不足,弯矩达到临界弯矩M。,时会发生弯折破坏;
3在扭矩T作用下,当T达到临界扭矩T。,时箱梁会出现屈曲现象。
为提高钢箱梁承载能力并保持良好的工作性能,需要沿顶、底板纵向设置足够的加劲肋,横向设置横隔板。设置过多的加劲肋会增加梁体自重,造成材料浪费,不
能充分发挥材料应有的作用。本文结合钢箱梁设计工程实践,探讨加劲肋的间距、高度对结构受力的影响,从而达到优化加劲肋设计的目的,为钢箱梁桥设计提供参考。 l模型建立
以设计跨径为30m的简支钢箱直梁桥和跨径为30m、半径为250m的简支钢
箱弯梁桥为例。设计钢板厚24mm,顶板宽8000mm,底板宽 5000mm,梁高
1300mm。梁的截面形式为单箱四室,具体尺寸见图1。
结构分析模型按板单元离散,采用通用程序 ANSYS 7.0分析计算,弹性模量和泊松比分别取 E=2.1GPa,扯=0.3。在顶、底板上布置不同间距、不同高度的加劲肋来探讨加劲肋的间距及高度对钢箱梁结构受力性能的影响规律。
2钢箱直梁桥结构分析
2.1加劲肋间距对钢箱梁结构受力性能的影响在箱梁室内的顶、底板上分别按d/3、d/4、d/ 5、d/6、d/7、d/8、d/9、d/10(d为两腹板之间的距离间距均布加劲肋,
在跨中截面加集中荷载进行计算,求得各控制点应力、位移值与无加劲肋模型下的应力、位移值的比值。跨中截面各节点的位移比值、应力比值绘成曲线如图2、图3所示。 .
第一作者:邓娟红女1979年2月出生硕士研究生
收稿日期:2005—03—05
steel Construction.2005(5,Vol_20,No.8129万方数据
工程设计
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图3不同间距加劲肋对应的跨中截面节点应力比值
2.2加劲肋高度对钢箱梁结构受力性能的影响将加劲肋间距为矗/3的模型的加劲肋高度矗取0、15、20、30、40cm,在跨中截面加集中荷载进行计算,各种情况下截面节点的位移比值、应力比值绘成曲线如图4、图5所示。
由图2~图5可知设置加劲肋后对节点3、8刚度影响最小,对节点1、5、6、10影响最大;加劲肋的高度对结构的性能影响更为明显,只有设置合适高度的加劲肋才能达到最佳效果,既能提高结构的性能又能充分利用材料。
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图4不同高度加劲肋对应的跨中截面节点位移比值
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图5不同高度加劲肋对应的跨中截面节点应力比值
3钢箱弯梁桥结构分析
3.1加劲肋间距对钢箱梁结构受力性能的影响在箱梁室内的顶、底板上分别按d/3、d/4、d/ 5、d/6、d/7、d/8、d/9、d/10(d为两腹板之间的距离间距均布加劲肋,在跨中截面加集中荷载进行计算,求得各控制点应力、位移值与无加劲肋模型下的应力、位移值的比值。跨中截面各节点的位移比值、应力比值绘成曲线如图6、图7所示。
3.2加劲肋高度对钢箱梁结构受力性能的影响将加劲肋间距为d/3的模型的加劲肋高度矗取0、15、20、30、40cm,在跨中截面加集中荷载进行计算,各种情况下截面节点的位移比值、应力比值绘成曲线如图8、图9所示。
钢结构 2005年第5期第20卷总第81期
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图6不同间距加劲肋对应的跨中截面节点位移比值1.0趔 (?9
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图7不同间距加劲肋对应的跨中截面节点应力比值4结论
4.1直桥计算结果分析
由图2、图3可知加劲肋的间距对结构的受力影响显著,从位移比值和应力比值综合考虑可以确定选用间距为d/4的加劲肋时结构的受力状况最好。
由图4、图5可知加劲肋的高度对结构的受力影响也很显著,从图中可以看到加劲肋高为15cm 时结构的刚度明显增大,强度也增大了约1.5倍。设置更高的加劲肋时由于结构自重的增加,刚度和强度指标都没有加劲肋高15cm时好。
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图8不同高度加劲肋对应的跨中截面节点位移比值
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4.2
弯桥计算结果分析
由图6、图7可知加劲肋的间距对弯桥结构的
受力影响比较复杂,对边节点影响大,对中节点影响小,综合考虑选用间距为d/5的加劲肋时较为合适。
由图8、图9可知加劲肋的高度对结构的刚度影响很大,对强度影响不是很明显。从图中可以判定选用加劲肋高为20cm时最合适。
参考文献
1
JTJ 025—86公路桥涵钢结构及木结构设计规范
2周远隶。徐君兰.钢桥.北京:人民交通出版社,1991
近期钢厂价格下调
宝钢四季度价格各产品都进行了降价调整:钢坯下调了200~250元/t,钢坯价格的下调预示着前期钢厂的高成本已经远去;线材下调了400~1000元/t;热轧下调了200~800元/t;冷轧下调了100~300元/t;轧硬卷普遍下调1000元/t;热镀锌下调200元/t;镀铝锌下调400~800元/t;宽厚板下调了400~1100元/t;电工钢下调800~1000元
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宝钢的每季度调价在国内钢材市场上一直有“风向标”作用,从3月末开始,国内的钢价就开始全线下跌,但为了稳住市场,宝钢第三季度的大部分产品均执行第二季度价格,部分品种甚至进行了价格的上调。在经过长期下跌后,商家本就已经失去了方向,而钢厂下调价格无疑又把难题交给了市场。
各钢厂出厂价格下调后,执行价格与市场价格基本持平,但代理商还可享受代理费,而且各钢厂都有不同程度的批量优惠。也就是说虽然不前市场价格在不断下跌,各方也仍就是有利可图的,并不完全像一些人所说的:现在市场价格与钢厂价格出现倒挂,商家大幅亏损。钢厂价格下调,弱势尽显,最能够体现出来的问题就是:钢厂销售不畅已经是大面积的普遍的事实。钢厂为了拉合同、走库存而下调出厂价格,商家也有理由为了走货下调销售价格。如此综合冲击之下,钢市是涨是跌,市场已经做出了回答。
’摘自中国钢结构网
Steel
Construction.2005(5,V01.20,No_81
31
Ⅲ
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一
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万方数据
钢箱梁开口加劲肋设计探讨
作者:邓娟红 , 宋一凡 , 陈至辰 , Deng Juanhong, Song Yifan, Chen Zhichen 作者单位:长安大学,陕西省公路桥梁与隧道重点实验室,西安,710064
刊名:
钢结构
英文刊名:STEEL CONSTRUCTION
年,卷(期:2005,20(5
被引用次数:0次
参考文献(2条
1. JTJ 025-1986 公路桥涵钢结构及木结构设计规范
2. 周远隶 . 徐君兰钢桥 1991
相似文献(5条
1.会议论文宋恒扬 . 戴公连三汊矶大桥钢箱梁开口肋板稳定极限承载力分析2006
本文以三汊矶湘江大桥自锚式悬索桥主梁钢箱梁人行桥面板为研究背景,以开口加劲肋板为研究对象,研究不同参数对开口加劲肋板弹性屈曲荷载的影响,并考虑几何和材料非线性的影响,分析了不同残余应力、不同初始缺陷以及不同宽厚比等因素下的开口加劲肋板的稳定极限承载力.
2.学位论文宋恒扬三汊矶湘江大桥钢箱梁加劲板件局部稳定分析研究 2007
本文以长沙市三汊矶湘江大桥自锚式悬索桥为工程背景对钢箱梁加劲板件的稳定问题进行了研究。主要做了以下工作:
一、通过对长薄板的线弹性屈曲分析,提出了适合于普通腹板有限元分析的合理边界条件,得到了六种弹性约束长板在不同纵向压力梯度下线弹性屈曲应力简化计算的板因数k值。
二、分别采用我国《钢结构设计规范》、英国BS5400规范和日本规范对三汊矶湘江大桥钢箱梁各加劲板件的稳定性进行了计算,并对各国规范关于加劲板的规定进行了简要评述。
三、通过对三汊矶湘江大桥钢箱梁开口加劲肋腹板和闭口加劲肋腹板的屈曲计算,得到了两种方案的加劲梁腹板在不同纵向压力梯度和压剪共同作用下的线弹性屈曲荷载。
四、考虑材料非线性、几何非线性和初始几何缺陷,对三汊矶湘江大桥钢箱梁开口加劲肋腹板和闭口加劲肋腹板在不同纵向压力梯度和压剪共同作用下的极限承载力进行了计算和对比分析。
五、计算了三汊矶湘江大桥钢箱梁顶板在压弯作用下的线弹性屈曲荷载和极限承载力,分析了不同位置车轮荷载对顶板线弹性屈曲荷载和极限承载力的影响。
3.期刊论文宋恒扬 . SONG Heng-yang开口加劲肋板稳定极限承载力分析 -山西建筑 2007,33(15
以三汊矶湘江大桥自锚式悬索桥主梁钢箱梁人行桥面板为研究背景,以开口加劲肋板为研究对象,研究不同参数对开口加劲肋板弹性屈曲荷载的影响 ,并考虑几何和材料非线性的影响,分析了不同残余应力、不同初始缺陷和不同宽厚比等因素下的开口加劲肋板的稳定极限承载力.
4.期刊论文姚波 . 张磊 . 程刚 . YAO Bo. ZHANG Ki. CHENG Gang开口加劲肋正交异性钢桥面铺装力学行为特性研究 -公路交通科技 2008,25(12
为了研究开口加劲肋正交异性钢桥面铺装的力学行为特性,通过建立钢箱梁和铺装整体三维有限元模型,分析了荷载作用下铺装层最大拉应力、铺装与钢板层间最大剪应力等技术指标的变化及分布规律.得到如下结论:拉应力是导致铺装出现开裂破坏的主要原因,疲劳裂缝应沿桥梁的纵向;当以拉应力作为控制指标时,钢桥面铺装在距离横隔板0.4 m范围内受力最为不利;开口加劲肋正交异性钢桥面铺装应变水平远大于一般沥青路面;铺装对车辆荷载的应力应变响应具有很强的局部效应;铺装与钢板层间剪应力较大,在铺装结构设计时应注意选择具有较强抗剪强度的粘结材料.
5.学位论文李立峰正交异性钢箱梁局部稳定分析理论及模型试验研究 2005
本文在总结中外学者研究成果和外国设计规范的基础上,结合我国大跨度正交异性钢箱梁的工程实践,系统地研究了正交异性钢箱梁结构的局部稳定问题,主要做了以下工作:
(1研究了正交异性钢箱梁在桥梁工程结构中的发展历史、应用现状、以及存在的关键技术问题,阐述了密索体系斜拉桥和自锚式悬索桥的发展使钢箱梁的局部稳定问题更加突出的原因;
(2研究了四边简支板的屈曲临界应力的理论解和各国规范对板局部稳定的规定;然后推导了加劲板的屈曲临界应力的理论解,分析了各种国内、外规范对加劲板的计算方法、并对它们的理论背景和适用范围进行了对比研究;研究了开口、闭口加劲板的弹性屈曲特性,并对一些主要影响其屈曲应力的参数进行了分析;提出了加劲肋的合理构造,推导了纵向加劲肋、横隔板的所需刚度的计算公式;
(3首次提出并建立了考虑钢桥面板第二体系应力约束时的钢桥面板的稳定优化分析模型。针对目前钢桥面铺装容易受损、开裂的现状,基于格子梁法推导了分析钢桥面板第二体系应力的刚度计算公式,以计入结构重量和焊缝体积的结构造价为目标函数,以桥面板的局部刚度(限制第二体系应力的大小、防止钢桥面板的破坏和稳定容许应力为约束条件,采用可行方向法进行优化迭代,编制了计算程序;得到一些十分有意义的结论,可用于指导钢箱梁的设计;
(4提出了全面考虑材料、几何双重非线性以及计入初始几何缺陷、残余应力的加劲板稳定承载力的计算方法。分析理论可直接用于指导承压加劲板的设计。
(5应用梁柱理论,推导了加劲肋的M N φ ? ?之间的计算公式,并采用递推的方法推导了考虑初始缺陷、残余应力的加劲板承载能力简化计算方法,编制了计算程序,并与通用程序计算进行了对比,两者吻合较好。在此基础上,进行一批共6 块加劲板的稳定承载力的模型试验,得到了板件破坏时的极限荷载大小,同时对试验结果与理论计算结果进行了比较,吻合较好。
(6在此基础上,以三汊矶大桥为工程背景,介绍两个不同结构布置的1:5典型节段钢箱梁模型试验,其中模型1 的腹板采用开口加劲肋,承载力分析结果表明模型由于腹板的局部失稳而破坏;模型2 的腹板采用U 形闭口加劲肋,模型由于材料屈服而破坏,采用非线性有限元法得到了结构的荷载 -位移曲线,详细的理论分析验证了试验结果。试验结果对钢箱梁的设计有很大的参考意义。
本文链接:https://www.doczj.com/doc/965110039.html,/Periodical_gjg200505010.aspx
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目录 第一节:工程概况 (4) 1.公司简介 (4) 2.工程概述 (4) 3.施工程序 (4) 第二节：钢箱梁总体制作工艺 (6) 1．工艺标准 (6) 2．钢结构制作 (6) 3．精度控制措施 (15) 4．检查、验收 (18) 5．竣工资料 (20) 第三节：钢箱梁焊接施工工艺 (21) 1．说明 (21) 2．焊接方法及焊接材料 (21) 3．一般工艺要求 (22) 4．CO2气体保护焊单面焊双面成型工艺 (26) 5．全熔透焊缝位置 (27) 6．焊接规范 (28) 7．坡口形式 (28) 8．焊接检验 (30) 第四节：钢箱梁焊接工艺评定方案 (33) 1．概述 (33) 2．焊接工艺评定试验项目目录清单 (33) 3．焊接工艺评定方案 (33) 4．检验内容 (40)
第五节：涂装方案 (42) 1．油漆配套方案 (42) 2．钢材表面处理 (42) 3．油漆 (43) 4．涂层检验 (45) 第六节：运输方案 (47) 1．钢箱梁装运工具及运输日期 (47) 2．前期准备工作 (47) 3．运输路线 (48) 4．运输过程控制 (48) 5．特别事项 (49) 第七节：钢箱梁吊装 (50) 1．临时支墩结构形式 (50) 2．施工工艺 (51) 3．临时支墩的技术要求 (52) 4．吊装和拼装 (54) 5．安全计算 (57) 第八节:质量保证大纲 (58) 1．引言 (58) 2．工程质量目标 (58) 3．质量标准 (58) 4．质量保证与控制 (59) 第九节：安全文明施工方案 (63) 1．引言 (63) 2．健全组织机构 (63) 3．实行重点控制管理制度 (63) 第十节：劳动力和设备资源 (67)
钢箱梁 设计流程 一、薄壁扁平钢箱梁构造 (3) 1、总体布置 (3) 2、顶底板构造 (3) 3、纵隔板构造 (3) 4、横隔板构造 (4) 5、悬臂翼缘构造 (4) 二、项目简介 (4) 三、计算内容 (5) 1、纵向计算 (5) 2、横向计算 (6) 3、支承加劲肋计算 (8) 四、细部构造 (8) 1、翼缘处纵向加劲肋的焊接 (8) 2、支承加劲肋的布置 (9) 3、翼缘底板对应加劲肋 (9) 4、顶底板及腹板的加厚区长度 (9) 五、小结 (10) 1、钢箱梁构造确定方法 (10) 2、钢箱梁总体指标 (10)
?、薄壁扁平钢箱梁构造 1、总体布置 薄壁扁平钢箱梁（梁高与桥宽之比很小）是由顶板、底板、横隔板和纵隔板等板件通过全焊接的
方式连接而成，扁平钢箱梁的顶底板通过横隔板及纵隔板等横纵向联结杆件联成整体受力体系。箱梁的顶板通常按桥面横坡要求 设置，底板多采用平底板的构造形式。 2、顶底板构造 钢箱梁顶底板由均面板及纵肋组成，由于顶底板的宽度与板厚之比（宽厚比）较大，设置纵肋的主要目的是防 止顶底板在弯曲压应力或者制作、运输、安装架设中不可预料的压应力作用下的局部失稳。另外对钢箱梁顶板而 言，设置纵肋可将单桥面板变为正交异形板，大大增加桥面板的抵抗能力, 使桥面承受的竖向荷载有效地传递到横隔 板及腹板上。 纵肋的主要形式有开口加劲肋与闭口加劲肋两种，两者的区别如下： 劲肋。一般的闭口加劲肋采 用U肋，间距一般为600mm左右，开口加劲肋采用平钢板或倒T形截面，间距一般为 300mm左右。 3、纵隔板构造 纵隔板，即钢箱梁腹板，有斜腹板与直腹板两种形式。单箱多室钢箱梁中，外侧腹板一般为斜腹 板，其与顶底板共同构成单箱截面，箱梁内部多采用直腹板，将箱梁分为多室。 在弯矩和剪力作用下，纵隔板同时存在弯曲应力和剪应力，为防止腹板在弯曲压应力作用下的弯曲失稳，在纵 隔板上设有纵向加劲肋，纵向加劲肋一般采用平钢板截面，竖向间距500mm左右；为防止腹板在剪应力作用下的剪 切失稳，在纵隔板上设有竖向加劲肋，竖向加劲肋一般采用倒T形截面，纵向间距2m左右。纵向加劲肋纵向连续， 在横隔板与竖向加劲肋处穿孔而过，竖向加劲肋与顶底板不相连，距离50mm左右。 4、横隔板构造 在钢箱梁桥中，由于活载的偏心加载作用以及轮载直接作用在箱梁的顶板上，使得箱梁断面发生畸变和横向弯 曲变形，为了减少钢箱梁的这种变形，增加整体刚度，防止过大的局部应力，需要在箱梁的支点处和跨间设置横隔 板。 \___- __ | ) . ； t 4 J I 形式优点缺点适用部位 开口加劲肋 易于加工制造，加劲肋 与母板之间连接方便 抗弯、抗扭刚度小，用钢 梁较多，焊接工作量大 常用在钢箱梁纵膈板、横隔板 、斜腹板及顶板翼缘部分 闭口加劲肋 抗弯、抗扭刚度的大，稳定 性好，焊接工作量对小,焊 接变形小，用钢量小 〈寸接接头复杂，轧制精 度要求高， 常用在顶、底板 基本形式订
2.3钢箱梁制作 2.3.1工艺流程 2.3.2操作要点 1、翼板、腹板、底板、横隔板、接口板放样 （1）钢箱梁制作时应按1:1放样，曲线桥放样时应注意内外环方向和钢箱梁中间的连接关系。 （2）放样时应考虑到钢箱梁在长度和高度方向上的焊接收缩量。 （2）根据各制作单元的施工图，严格按照坐标尺寸，确定底板、腹板、横隔板、接口板的落料尺寸。 （4）对较难控制的弧形面，根据其实际尺寸放大样，做出铁样板，以备随时卡样检查。 （5）在整体放样时应注意留出余量，尺寸应根据排料图确定。 2、号料 （1）号料前必须对钢板进行除锈、矫平，并确认其牌号、规格、质量，合格后方可下料。 （2）号料时必须核实来料，注意腹板接科线与顶板接料线错开200mm以上，与底板接料线错开500mm以上，横向接口应错开l000mm以上，筋板焊接线不得与接料线重合。底板、腹板、上翼板和横隔板的号料必须按照整体尺寸号料。 （3）号料时必须注意钢板轧制方向与桥体方向一致，不得反向。 3、切割 （1）机械剪切时，其钢板厚度不宜大于12mm，剪切面应平整。剪切钢料边缘应整齐、无毛刺、咬口、缺肉等缺陷。 （2）气割钢料割缝下面应留有空隙。切口处不得出现裂纹和缺棱。切割后应清除边缘的氧化物、熔瘤和飞溅物等。 4、矫正 （1）下料后零件必须进行矫正，使其达到质量标准。 （2）钢料应在切割后矫正。矫正以冷矫为主，热矫为辅。冷矫施力要慢，热矫温控要严。 （3）热矫温度应控制在600～800℃（用测温笔测试），温尚未降至室温时，不得锤击钢料。用锤击方法矫正时，应在其上放置垫板。热矫后缓慢冷却，严禁用冷水急冷。 （4）主要受力零件冷弯时，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，小于者必须热煨，冷
互动空间 w w https://www.doczj.com/doc/965110039.html,协办 关于加劲肋设置的讨论 1 问题的提出 何杰 梁、柱腹板加劲肋在什么情况下需设置?《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102∶2002)(简称“门规”)中的规定比较含糊,只指明在有集中力作用的位置应设置,但是如果腹板高厚比超过《钢结构设计规范》(G B50017-2003) (简称“钢规”)限值时,应按“钢规”设置吗?若按“钢规”,势必增加用钢量。只要满足“门规”规定,就可以不用设置腹板加劲肋吗? zc1985 梁腹板高厚比不满足“钢规”时,可设置横向加劲肋,而不必加厚腹板,当不满足《建筑抗震设计规范》(G B50011-2001)(简称“抗震规范”)要求时,可否按“钢规”使用横向加劲肋,而不加厚腹板。 2 “门规”与“钢规”的区别 w anyeqing2003 “门规”与“钢规”的要求是有差别的。“钢规”中梁高厚比超过80235Πf y 时就要设横向加劲肋,而“门规”则仅要求 高厚比不超过250235Πf y 。见过许多门式刚架结构都没有设横向加劲肋。如果设的话,用钢量将会增加很多。 DX M200100Π2004210210 按“门规”61111条,腹板高厚比较大时可不设加劲肋,这一点与“钢规”是不同的。设计时应首先判断结构形式是否符合“门规”的规定。如属于门式刚架则只需满足“门规”61111条即可,不必按“钢规”设计。 AQ 轻钢设计不设置加劲肋是考虑利用腹板屈曲后强度,注意变截面时满足楔率的有关要求。“钢规”只要通过第41411条验算即可,第413条的规定是不考虑腹板屈曲后强度的。xxy “门规”第61111条第二款最后一段话和第61112条第三款有涉及,但没明确未考虑腹板屈曲后抗剪强度时设置加劲肋。关于这点,可参考陈绍蕃教授的《钢结构稳定设计指南》中第八章第四节。依个人理解,除柱边的梁加腋端之外,梁跨中部分弯矩较大,剪力较小,可按无拉力场设计,无需设置加劲肋。笔者曾根据承受M和V的梁段推导出保证腹板局部稳定而不设置横向加劲肋的最大高厚比:在平均剪应力Π屈服强度为011时,为170;在平均剪应力Π屈服强度为014时,为110。 redw ei1979 考虑腹板局部稳定,对于无吊车或具有轻中级吊车的门式刚架可以按照“门规”考虑利用腹板屈曲后强度不设横向加劲肋,但对于不能利用腹板屈曲后强度的有重级工作制吊车的刚架则必须设横向加劲肋。还有所有的吊车梁都必须设置横向加劲来保证腹板局部稳定,因为它们直接承受动力荷载。 其实按照“钢规”的要求H型或工字型截面梁是要设置横向加劲肋,而“门规”的规定只是一个特例。所以所有不能利用腹板屈曲后强度的H型或工字型截面梁都必须设置加劲肋。 集中荷载作用处和梁端部设置支承加劲肋是考虑局部压应力大而采取的构造措施,与腹板局部稳定没有关系。DY G ANG JIEG OU 承受静力荷载和间接动力荷载的组合梁宜考虑腹板的屈曲后强度,按“钢规”41411条款的规定计算其抗弯和抗剪承载力;而直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或其他不考虑屈曲后强度的组合梁,则按本规范41312条的规定配置加劲肋。门式刚架屋面梁是考虑利用钢材屈曲后的强度的,它要符合“门规”61111的规定,但这一条宽厚比的限值250 235Πf y是考虑加工制作水平的因素。 sumingzhou “门规”要求板件宽厚比h 0Πt w≤250235Πf y,是考虑到加工(焊接变形)和安装(吊装)要求。除集中荷载处和刚架转折处须设置横向加劲肋外(局部压应力较大),其他部位在超过“钢规”宽厚比要求时可以不设,计算时需考虑局部屈曲,利用屈曲后强度。但在宽厚比很大时,由于长板剪切屈曲应力较低,设置加劲肋可能会更省材料。 okok “门规”涵盖的工程,自己有明确规定的,不必执行“钢规”规定,也不必在梁柱全长范围内设置加劲肋。 规范间的关系:专门规范(如“门规”、 《高层民用建筑钢结构技术规程》(J G J99-98)、地方规范(如上海规范、广东规范等),在其适用范围内,与“钢规”有不同时,以专门规范、地方规范为难。专门规范、地方规范无规定的,以“钢规”范为准。 3 腹板高厚比不满足“抗震规范”可否通过设置加劲肋满足dyguoguo1978 要知道怎样设置加劲肋首先应该知道加劲肋的作用: 1)在集中荷载较大处设置加劲肋,可将集中荷载逐步均匀地传递到腹板上。 2)横向加劲肋的主要作用是抵抗因剪切应力引起的腹 411 Industrial C onstruction V ol137,N o15,2007工业建筑 2007年第37卷第5期
钢箱梁设计总说明（待深化） 编制： 审核： 审批： 中建交通建设集团有限公司 南宁市城市东西向快速路工程西段（北湖南路-民主路） 项目经理部
二○一四年十月
目录 目录 (1) 一、概述 (2) 二、施工技术规范和标准 (2) 三、材料 (3) 四、钢结构的制作 (3) 五、钢结构的焊接 (5) 1、焊接的一般要求： (5) 2、焊接工艺要求 (6) 3、焊缝的外观质量要求 (7) 3.1、焊缝的外观检查 (7) 3.2、焊缝的无损检测 (7) 3.3、受拉横向对接焊缝检验位置 (8) 六、钢结构的涂装 (8) 1、涂装的配套体系 (8) 2、涂装工艺及技术要求 (9) 七、钢结构安装要求 (9) 八、QS-149（主线）设计说明 (10) 九、QS-150（园湖路下匝道）设计说明 (11) 十、QS-151（钢箱梁焊缝大样图）设计说明 (12)
钢箱梁设计总说明（深化） 一、概述 1.1、本设计说明适用于南宁市东西向快速路工程（北湖南路–民主路）的钢结构桥梁的制造，作为设计、制作、安装、监理、验收的依据。 1.2、钢结构制作、安装前，应先了解结构所处总体位置的道路线型、纵断面线型以及与立柱、支座、桥面构造等的关系；了解与相邻结构的衔接形式及施工方案要求等。 1.3、钢结构加工制造中，必须对关键性零件，构件的半成品和成品进行检查、验收，并做好加工及检查记录以备跟踪考查；制造和检验所使用的量具、仪器、仪表等，必须由二级以上计量机构检测合格后方可使用；工厂制作与工地安装用尺应相互校验，以保证制作安装的精度。 1.4、本工程钢结构加工制造，必须严格进行施工过程中的全面质量控制和管理，不留隐患。 二、施工技术规范和标准 1、《公路桥涵施工技术规范》（JTGT F50-2011）； 2、《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）; 3、《桥梁用结构钢》（GB/T714-2008）； 4、《热轧球扁钢》（GB/T9945-2001）; 5、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）; 6、《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》（GB/T 985.1-2008）;
钢箱梁设计流程
一、薄壁扁平钢箱梁构造 (3) 1、总体布置 (3) 2、顶底板构造 (3) 3、纵隔板构造 (3) 4、横隔板构造 (4) 5、悬臂翼缘构造 (4) 二、项目简介 (4) 三、计算内容 (6) 1、纵向计算 (6) 2、横向计算 (7) 3、支承加劲肋计算 (8) 四、细部构造 (9) 1、翼缘处纵向加劲肋的焊接 (9) 2、支承加劲肋的布置 (9) 3、翼缘底板对应加劲肋 (9) 4、顶底板及腹板的加厚区长度 (9) 五、小结 (10) 1、钢箱梁构造确定方法 (10) 2、钢箱梁总体指标 (10)
一、薄壁扁平钢箱梁构造 1、总体布置 薄壁扁平钢箱梁（梁高与桥宽之比很小）是由顶板、底板、横隔板和纵隔板等板件通过全焊接的方式连接而成，扁平钢箱梁的顶底板通过横隔板及纵隔板等横纵向联结杆件联成整体受力体系。箱梁的顶板通常按桥面横坡要求设置，底板多采用平底板的构造形式。 2、顶底板构造 钢箱梁顶底板由均面板及纵肋组成，由于顶底板的宽度与板厚之比（宽厚比）较大，设置纵肋的主要目的是防止顶底板在弯曲压应力或者制作、运输、安装架设中不可预料的压应力作用下的局部失稳。另外对钢箱梁顶板而言，设置纵肋可将单桥面板变为正交异形板，大大增加桥面板的抵抗能力，使桥面承受的竖向荷载有效地传递到横隔板及腹板上。 纵肋的主要形式有开口加劲肋与闭口加劲肋两种，两者的区别如下： 由上表可知，顶底板的纵肋主要用闭口加劲肋，但翼缘顶板加劲肋也可采用开口加劲肋。一般的闭口加劲肋采用U肋，间距一般为600mm左右，开口加劲肋采用平钢板或倒T形截面，间距一般为300mm左右。 3、纵隔板构造 纵隔板，即钢箱梁腹板，有斜腹板与直腹板两种形式。单箱多室钢箱梁中，外侧腹板一般为斜腹板，其与顶底板共同构成单箱截面，箱梁内部多采用直腹板，将箱梁分为多室。 在弯矩和剪力作用下，纵隔板同时存在弯曲应力和剪应力，为防止腹板在弯曲压应力作用下的弯曲失稳，在纵隔板上设有纵向加劲肋，纵向加劲肋一般采用平钢板截面，竖向间距500mm左右；为防止腹板在剪应力作用下的剪切失稳，在纵隔板上设有竖向加劲肋，竖向加劲肋一般采用倒T形
梁腹板加劲肋设置内容概括： 一、加劲肋的选择 根据腹板高厚比范围确定采用何种加劲肋， 1、 y w f t h 235 80 0≤，腹板本身能保证，设构造加劲肋； 2、 y w f t h 235 80 0＞，按规定间距设置横向加劲肋； 3、 y w f t h 2351700＞且翼缘扭转受约束或者y w f t h 235 150 0＞但翼缘扭转未受约束时，设置横向+纵向加劲肋； 4、任何情况下，均应保证y w f t h 235 250 0≤ 二、加劲肋位置要求 1、横向加劲肋：应尽量成对布置在腹板两侧 尺寸：mm h b s 40300+≥ 15 s s b t ≥ 间距：{}002,5.0h h a ∈ 2、纵向加劲肋：布置在腹板受压区 尺寸： 85.00 ≤h a 时，满足305.1w y t h I ≥ 位置：距受压边距离0151~41h h ??? ? ?≈ 3、短加劲肋： 尺寸：()s s b b 0.1~7.01≈ 15 1 1s s b t ≥ 间距： 1175.0h a ≥ 三、支座处支承加劲肋计算内容 1、肋板稳定性：按支反力R 作用下，计算长度为0h ，有效面积为肋板横截面及两侧各
y w f t 235 15范围的腹板组成的十字形截面，轴心受压构件计算。 2、刨平顶紧时，肋板顶面承压强度：ce ce ce f A R ≤=σ（此种处理方法多用） 焊缝连接时，验算焊缝应力。 3、肋板与腹板连接焊缝验算 四、设置加劲肋厚腹板区格安全验算 1、仅配置横向加劲肋的腹板： 0.1,2 2≤+??? ? ??+???? ??cr c c cr cr σ σττσσ 2、求弯矩单独作用下的临界应力cr σ： 1)求通用高厚比b λ： 梁受压翼缘扭转受约束时：235 177 2y w c b f t h = λ 梁受压翼缘扭转不受约束时：235 153 2y w c b f t h =λ 2）求cr σ 当85.0≤b λ时，f cr =σ 当25.185.0≤b λ＜时，()[]f b cr 85.075.01--=λσ 当25.1＞b λ时，21.1b cr f λ σ= 2、求剪力单独作用下的临界应力cr τ： 1)求通用高厚比s λ： 当 0.10 ≤h a 时：() 23534.5441200y w s f a h t h += λ 当0.10 ＞h a 时：() 235 434.541200y w s f a h t h += λ
钢箱梁制造 全桥钢箱梁单元制造划分成47个梁段，梁段间连接采取全断面焊接的连接形式。梁段长度12m （标准段）、13.0m （中央段）、18.5m （端梁段）。单元梁段最大重量为252.5t （端梁段）。 全桥梁段划分成25个吊装段，即跨中吊装段（1个）、标准吊装段（20个）、合拢段（2个）、端部吊装段（2个），其中标准吊装段为24m ，即两个标准梁段焊接而成。跨中吊装段采用单节段吊装，长度13m ，最大吊装重量278.0吨（标准吊装段）。亦可根据跨缆吊机的数量采用单节段吊装。 2.9.3.1 钢箱梁制造总体工艺概述 钢箱梁主体结构形式及单元件划分见图2.9-20。 主桥加劲梁采用正交异性板流线型扁平钢箱梁，梁高3.0m ，宽（含风嘴）27.8m ；顶板厚16mm ，U 形加劲肋厚18mm ，底板厚10mm ，其U 形加劲肋厚6mm ；吊耳板厚60mm 。钢箱梁标准梁长12m ，内设4道实体式横隔板，为加强桥面板刚度，减小桥面板变形对铺装层的部利于影响，横隔板间距确定为3.0m 。吊索处横隔板厚12mm （承力板为20mm ），其余横隔板厚10mm 。在端梁段有永久竖向支座处的横隔板厚度为20mm ，端横隔板厚度为20mm 。根据构造需要，端梁段局部设纵隔板2道。支座处横隔板上设置起顶加劲构造，以备更换支座时使用。 图2.9-20 官山大桥钢箱梁示意图 ? 钢箱梁制作重点及对策 官山大桥为双塔单跨悬索桥，钢箱梁其他部位均采取焊接结构，其制作重点及相应工艺措施如下： 横隔板 底板 斜底板斜顶板顶板 吊索锚板
钢箱梁制作重点： ●梁段组装预拼线型与全桥成桥线型一致性； ●悬索锚箱的制造、安装； ●相邻梁段端口与U型肋组装的一致性； ●梁段端口外形尺寸； ●梁段组装焊接质量。 工艺保证措施： ●制定合理的焊接工艺，减少结构变形造成的误差； ●推广应用先进的焊接方法，保证钢箱梁的焊接质量； ●设计合理的胎架和工装，保证结构尺寸的一致性； ●制定完善的装配工艺，保证结构的安装精度； ●梁段组装完成后按成桥线形进行预拼装，预拼装时对高度、里程及锚箱位 置等关键部位进行控制。 ?钢箱梁制作总体思路 根据官山大桥钢箱梁设计特点，结合其它大型钢箱梁桥制作经验，该桥钢箱梁制作分为以下五个工艺阶段： ●单元件制作 ●梁段匹配组装 ●梁段预拼装 ●钢箱梁水路发运至桥址 ●钢箱梁吊装及工地连接 2.9. 3.2钢箱梁制造技术准备工作 钢箱梁制造技术准备工作严格按照相关工艺要求来执行。所有钢材经复验合格后才能投入预处理工序。
大跨度简支钢箱梁设计与施工 姚长见 （中铁九局集团有限公司勘察设计院，辽宁沈阳110051） 摘要：沈阳市南北快速干道工程南段高架桥采用70.0m简支钢箱梁跨越沈吉线及新开河，为减小对铁路运营和地面道路交通的影响，采用顶推法施工。运用空间板壳有限元理论对钢箱梁在施工及运行阶段进行了受力分析，保证了钢箱梁施工及后期运行安全。本工程的成功实施为同类型钢箱梁设计及施工积累了宝贵经验。 关键词：大跨度；简支钢箱梁；顶推法；空间板壳有限元理论 箱梁截面抗弯、抗扭刚度大及整体性好，具有较大的跨越能力。钢箱梁与混凝土梁相比自重轻、相同跨径下其梁高小，施工工期较短，为此钢箱梁常被应用于大跨度桥梁和市政高架桥中。钢箱梁的施工方法有支架拼装法、顶推法及转体施工法，各施工方法可根据现场实际情况确定。 1 工程概况 沈阳市南北快速干道工程南段高架桥上跨沈吉线、新北热电厂专用线及新开河，为减少施工对桥下电气化铁路及地面道路交通的影响，采用1孔70.0m简支钢箱梁，采用顶推法施工。高架桥为双向4车道，全宽17.5m，钢箱梁采用单箱五室闭合截面，箱梁中心线位置梁高2.295m。横坡为双向1.5%，横坡通过调整主梁腹板高度来形成。钢箱梁断面见图1。 图1 钢箱梁标准断面 2 有限元分析 采用Midas/Civil运用空间板壳有限元理论对结构进行有限元数值分析，模拟计算钢箱梁顶推施工各阶段及运营阶段桥梁结构受力及变形情况。 2.1 有限元模型 采用MIDAS/Civil空间板单元计算，计算模型见图2。 图2 钢箱梁计算模型 2.2 计算参数 2.2.1材料选取 钢材Q345E：弹性模量E=2.06×105MPa，剪切模量G=0.81×105MPa。 钢材抗拉、抗压和抗弯f d=270Mpa 钢材抗剪f vd=155Mpa（根据“公路钢结构桥梁设计规范”选用） 2.2.2计算荷载 （1）恒载：钢材78.5kN/m3，铺装23kN/m3，防撞栏杆12.5kN/m。
（5）钢箱梁施工工艺 1）总体思路 A匝道第三联（2*27.5m）、第四联（30m+45m），B匝道第二联（30m+50m+37.5m）为钢箱梁，采用分节段工厂预制，在桥位现场搭设临时支墩并搭设临时支架，利用汽车吊分段吊装架设就位后进行拼装、焊接、涂装施工。由于A、B匝道跨越地铁、城铁，应采取保护措施，我单位拟在地铁、城铁上浇筑钢筋混凝土道路，道路宽8m、长20m、厚20cm，并铺设30cm水泥稳定碎石基层，结构总厚度50cm。 2）工程特点及难点 钢箱梁线形控制精度高。钢箱梁为曲线连续梁，在现场拼装时需要同时保证成桥平曲线线形和竖曲线线形，按线形制造精度要求高，控制难度大。 钢箱梁安装在既有线路上跨线施工，施工过程要求各主要道路交通运营不能中断，尽量减少各类扰民的因素，这对现场安装的施工组织提出了更高的要求。 现场场地有限，运输节段来料存放数量有限，要求严格按架梁顺序供梁，并尽量减少梁段的存放时间；存梁场地与安装位置有一定距离，需要水平运输。同时现场道路比较窄，转弯半径小，都是水平运输的制约因素。 现场焊接工作包括节段间的纵缝和环缝，工作量较大，焊接质量要求高。现场的节点均为焊接，将采用手工电弧焊、CO2气体保护和埋弧自动焊等各种焊接方法，焊接位置将有平位焊、立位焊和仰位焊等各种
焊接工位，现场焊缝多为熔透焊，要求进行超声波、磁粉及X射线等无损检测。 高空施工危险性大。钢箱梁的架设高度一般不超过8m，存在着诸多的高空作业，如高空吊装、高空拼装焊接、高空调整、高空涂装等，高空施工的安全保护，是工程施工的重点。 施工防护措施多。在高空施工要设置施工操作平台，在跨线部分上方施工焊接时，在下面既有线路未封闭时，要在高空进行防护，防止火花、小物件坠落等。 3）分段方案 根据现场条件和本工程结构特点，采用工厂内分段预制，运输到现场后，分段吊装架设的方法。工厂分段方案如下： ①A匝道桥第三联 钢箱梁沿桥长方向划分为24个节段，相邻两节段之间的顶板、底板、及腹板环缝处分别错开200mm，呈Z字形布置。顶板、底板及腹板的纵向加劲肋嵌补长度约为400mm。 ②A匝道桥第四联 钢箱梁沿桥长方向划分为24个节段，相邻两节段之间的顶板、底板、
X X 街跨线桥55m 钢箱梁的制作与安装 工程概况：： XX 街跨线桥第二联为55m 单跨简支钢箱梁，横跨XX 高速公路， 位于2～3#墩之间，左右分幅布置，两侧过渡桥墩处与预应力混凝土箱梁相接。采用全焊单箱三室截面钢箱梁，全宽8.50m ，梁高2.5m ，箱梁全长（沿道路中心线）为54.92m 。钢箱梁的顶板兼做桥面承重结构，按正交异性板设计。钢梁梁体部位顶板、底板采用U 形肋加劲，悬臂部分顶板采用板肋加劲。箱内纵向每隔3m 设一道普通横隔板，中间开设人孔。端支点横隔板为整板式隔板，并在支点处设竖向加劲肋。每两道横隔板中间设腹板竖向加劲肋。 一、钢箱梁的加工制作 工厂内加工制作工艺流程： 下料 组装成单元 焊接 梁段整体组装 梁段调整和验收预拼装 除锈、涂装 （（一一））加加工工前前准准备备 1）根据设计图纸的要求，进行制作工艺设计，完成加工图、提 供配料清单；进行焊接工艺评定试验，以确定焊接方法、焊接材料、焊接步骤、工艺参数等，制订工艺规则和厂内检验标准。 3）根据钢箱梁加工和安装的方案，选择使用性能满足工艺要求
的切割、焊接设备，编写相应的焊接规程，对焊接工艺进行评定。 4）量具、仪器、仪表的准备：钢箱梁制造和检验所选用的量具、 仪器、仪表定期由二级以上计量机构检定合格后方可使用，以保证构 件尺寸的准确。现场安装时所使用的测量工具，在使用前应与工厂制 造用具应进行相互校对。 5）钢板到货后下料前，检查钢板几何尺寸、平整度及表面锈蚀 或非正常锈蚀情况。 6）为保证大型平面焊接钢构件的外廓尺寸及部件位置的准确， 钢构件应在特别设置的场地及定位设备内组装和施焊。钢箱梁段也必 须借助胎架组装及施焊，以保证外廓尺寸的准确。胎架表面沿纵向和 横向按图纸预设拱度，施工期间定期进行检测、调整，以保证获得设 计要求的梁段几何线形。 7）钢构件组焊场地或钢箱梁的胎架处应设置临时连接件及U 型 肋定位装置，以保证钢箱梁段之间连接的准确度。 8） 钢箱梁制作过程、板件及单元件的安装，必须采取有效措施 以保证板件及单元件具有足够刚度，防止安装产生变形。 （二） 制制造造精精度度、、变形控制 11..单单元元件件反反变变形形焊焊接接 单元件的角焊缝采用CO2气体保护自动焊机施焊，焊接线能量 不大，且焊接运行均匀，所产生的焊接应力分布有规律。通过单元件 施焊试验，确定焊后变形趋势及量值。针对变形方向和量值设计反变 形焊接胎架，在单元件在焊接前施加反方向、等变形量值的预变形， 使焊后变形量正好与其反变形量相抵消。
- 说明 一、设计范围 镇江扬州长江公路大桥施工图设计 G 3 标为南汊悬索桥加劲梁，各册内容如下：第二册南汊悬索桥 第五分册㈠钢箱梁构造 第五分册㈡竖向支座和抗风支座 第五分册㈢维护检查车和箱内小车 第五分册㈣附属工程 本册图纸为第二册南汊悬索桥第五分册㈠钢箱梁构造 本册内容包括：箱梁断面布置；箱梁主体结构设计，其中包括顶板及其U形加劲肋、底板及其U形加劲肋、斜腹板及其球扁钢加劲肋、横隔板等；吊索锚箱；检修道；端梁段支座承力构造；梁段的划分及吊装步骤；梁段现场连接及临时连接件；堆放支点构造；桥面铺装与检修道铺装；主梁防护等。 二、设计依据 1.交通部“交公路发(2000)411号文”：关于对镇江扬州长江公路大桥初步设计的批复。 2.江苏省气象科学研究所2000年5月提交的“镇江扬州长江公路大桥桥位风速观测及设计风速计算专题研究报告”。 3.同济大学土木工程防灾国家重点实验室2000年6月提交的“镇江扬州长江公路大桥节段模型风洞试验研究”报告。 4.同济大学土木工程防灾国家重点试验室2000年9月提交的“镇江扬州长江公路大桥节段模型风洞试验研究”补充报告。 5.同济大学土木工程防灾国家重点试验室2000年9月提交的“镇江扬州长江公路大桥地震反应分析报告”。 三、主要设计规范及标准1. 《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89） 2. 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86） 3. 《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89） 4. 《铁路桥涵设计规范》（TBJ2－96） 5. 《铁路钢桥制造规范》（TB10212－98） 6. 《碳素结构钢》（GB700－88） 7. 《低合金高强度结构钢》（GB／T1591－94） 8. 《焊接用钢丝》（GB1300－77） 9. 《气体保护电弧焊用碳素低合金钢焊丝》（GB8100－95） 10.《碳钢焊条》（GB5117－95） 11.《低合金钢焊条》（GB5118－95） 12.《碳素钢埋弧焊用焊剂》（GB5293－85） 13.《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323－87） 14.《钢结构工程施工及验收规程》（GBJ205－83） 15.《表面粗糙度参数及其数值》（GB1031－95） 16.《铁路钢桥保护涂装》（TB1527－89） 17.《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结构分级》（GB11345－89） 18.《对接焊缝超声波探伤》（TB1558－84） 19.《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB985－88） 20.《焊条质量管理规程》（JB3223－83） 21.《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－89） 22.《钢桥、混凝土及结合桥》（英国标准BS5400） 23.《钢床板设计要领·同解说》（日本国本四连络桥公团，1989） 24.《上部结构设计基准·同解说》（日本国本四连络桥公团，1989） 25.《美国公路桥梁设计规范》（AASHTO，1994）
钢结构加劲肋小结 陈绍蕃《钢结构稳定设计指南》第三版7.4.1介绍了钢结构的加劲肋设计：加劲肋是保障板件不失稳的一项重要手段。加劲肋的具体作用是在板件屈曲时保持挺直，从而对板件提供一条支撑边。加劲肋必须设置在适当的位置，并具有足够的刚度和截面积，才能起到应有的作用。 均匀受压的板设置纵向加劲肋，位置设置在板宽度的中央，或者把板宽度分成三个或者更多的等分。受弯的板在受压区设置纵向加劲肋，并偏向应力较大的一边。受剪构件，可以设置纵向或者横向加劲肋。 加劲肋的设置类型（纵向、横向以及短加劲肋）和设置位置，是与板的屈曲破坏模式息息相关的：对于均匀受压板，屈曲失稳形态为沿着纵向形成一个或者若干个半波，如下图所示 这样的失稳形态，设置纵向加劲肋当然效果做好，纵向加劲肋穿过失稳半波，加劲效果最好，而假横向加劲肋，则几乎没有效果。 受弯的板件（不均匀压力作用）板件一端受压一端受拉，失稳波形为在受压区附近的鼓曲变形，下图所示 所以需要将纵向加劲肋加在受压区并靠向压应力较大的一边。 受剪板件的屈曲失稳波形为斜向45°左右的鼓曲变形， 这样的变形，纵向或者横向加劲肋都会提高屈曲临界应力。
综上，加劲的设置位置，都是在受压区，是为了提高受压板件的屈曲临界应力，抑制屈曲变形。 《钢结构设计规范》GB50017-2003，4.3.6中，对于加劲肋的外伸宽度和厚度都做了具体的规定： 在具体的钢结构设计过程中，我们经常会画如下图所示的节点： 这样的节点，需要如何套用《钢结构设计规范》GB50017-2003，4.3.6条的板厚要求？15-15剖面的14mm厚的板子，与翼缘焊接区域长度为179mm,自由悬挑部分长度为110mm,如果按照 4.3.6条厚度的要求，板要做成（179+110）/15=20mm厚，还是做成179/15=12mm厚？ 15-15剖面的14mm厚的板子，支撑条件为一边全部简支，一边完全自由，另外两边有一部分简支一部分自由的板件，受力方式可以转化为在翼缘受集中压力和弯矩的剪弯构件，所以厚度的限制，应该取与翼缘焊接部分的长度179mm,板厚最少要做到12mm是比较合理的！
目录 目录. (1) 一、工程概况. (3) 二、编制依据. (3) 三、适用范围. (3) 四、主要工程量. (3) 五、施工准备. (4) 5.1 组织机构 (4) 5.2 施工场地布置. (5) 5.2.1 施工场地布置要求 (5) 5.2.2 施工现场场地布置 (5) 5.3 现场交通布置 (6) 5.4 施工用水与施工用电 (6) 5.4.1 施工用水 (6) 5.4.2 施工用电 (6) 六、配重混凝土施工. (7) 6.1 铁砂混凝土的施工 (7) 6.2 施工顺序 (8) 6.3 施工进度计划安排 (10) 6.4 压重混凝土灌注 (10) 七、施工资源配置. (12) 7.1 劳动力需求计划 (12) 7.2 机、器、具配置 (12) 八、质量控制措施. (14) 九、安全保障措施. (14) 9.1 安全保证措施 (15) 9.1.1 建立健全安全管理制度 (15)
9.1.2 高处作业施工安全措施 (15) 9.1.3 施工现场临时用电安全措施 (16) 9.1.4 施工现场防火安全措施 (17) 9.2 、夜间施工. (17) 9.2.1 夜间施工措施 (17) 9.2.2 夜间施工的安全保证措施 (17) 十、文明施工. (18)
钢箱梁配重混凝土专项施工方案 一、工程概况 郑州市北三环路快速化工程BT 项目第二项目经理部第五处钢箱梁制作安装工程 位于郑州市北三环第二标段N线、S线主线桥及J 匝道上，共设计三联钢箱梁分别为 N32联主线桥长4*29m，S32联主线桥长3*30m；高度为 2 米，宽度约13 米。J3 联匝道长32.2+37.8+29m；高度为 2 米，宽度约10 米。N 线N32 钢箱梁起终点桩号： N103~N107；S 线S32 钢箱梁起终点桩号：S104~S107；J3 匝道钢箱梁起终点桩号：J7~J10。本工程主体钢结构钢板材质Q345qD；工程量总计约：1700t。 二、编制依据 1、《城镇桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008； 2、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）； 3、《工程建设标准强制性条文》（公路、市政工程部分）； 4、《郑州市三环路快速化工程北三环主线桥图纸汇审答疑文件》 5、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012 6、郑州三环路快速化工程北三环施工组织设计； 7、郑州市三环线快速化工程北三环第一、二标段（南阳路-黄家庵路）施工图设计。 三、适用范围 本施工方案适用于郑州三环线快速化工程北三环一、二标段（南阳路～黄家庵路）J3 联、S32联、N32联钢箱梁配重混凝土施工。 四、主要工程量 表4-1 钢箱梁各联压重混凝土工程量及技术性能要求 序号联号 桩号砼量 (m3) 起点桩号终点桩号 砼品种容重备注 3 1 S3 2 S104(S3+270) S107(S3+360) 64.2 C30补偿收缩砼>23kN/m 3 2 N32 N103(S3+275) N107(S3+391) 85.6 C30补偿收缩砼>23kN/m 3 3 J3 J7(J0+174) J10(J0+273) 209 钢砂补偿收缩砼>35kN/m
1.9 钢箱梁制作 1.9.1 适用范围 适用于高速公路与城市桥梁的钢箱梁制作加工,其他公路桥梁钢箱梁制作也可参照执行. 1.9.2 施工准备 1.9. 2.1 技术准备 1. 详细审查设计加工图纸,进行制作方案设计. 2. 设计胎具施工图. 3. 由专门的测量人员根据胎具图的要求,进行测量放线.做好详细的胎具测量记录,经质量部门认可后方能上胎具组装施工. 4. 进行加工制作技术交底. 1.9. 2.2 材料要求 1. 钢材：品种、规格必须符合设计要求和国家现行标准的规定,有质量证明书、试验报告单,进场后做探伤试验,合格后方可使用. 2. 高强螺栓：螺栓的直径、强度必须符合设计要求和国家现行标准的规定,并有出厂质量证明书,在复试合格后方可使用. 3. 焊条、焊丝、焊剂：所有焊接用材料必须有出厂合格证,并与母材强度相适应,其质量应符合国家现行标准. 4. 油漆：品种、规格应符合设计图纸要求,并有出厂合格证. 5. 剪力钉：应有材料合格证,其质量应符合设计和国家现行标准有关规定. 1.9. 2.3 机具设备 机械：双梁桥式起重机、刨边机、摇臂钻、龙门剪、电焊机、卷板机、钢板清理机、切割机、超声波探伤仪、X射线探伤仪、空压机等. 1.9. 2.4 作业条件 1. 提供的技术文件、加工图必须齐全. 2. 原材料经复验合格后方可下料. 3. 必须具备胎具搭设及构件加工、存放的场地. 4. 操作人员已经过交底培训,持证上岗. 1.9.3 施工工艺 1.9.3.1 工艺流程 翼板、腹板、底板、横隔板、接口板放样→号料→切割→矫正→零部件成型→装配→结构板材焊接→剪力钉焊接→制孔→预拼装→喷砂、涂装 1.9.3.2 操作工艺 1. 翼板、腹板、底板、横隔板、接口板放样 (1) 钢箱梁制作时应按1∶1放样,曲线桥放样时应注意内外环方向和钢箱梁中间的连接关系. (2) 放样时应考虑到钢箱梁在长度和高度方向上的焊接收缩量. (3) 根据各制作单元的施工图,严格按照坐标尺寸,确定其底板、腹板、横隔板、接口板的落料尺寸.
邓娟红,等:钢箱梁开口加劲肋设计探讨钢箱梁开口加劲肋设计探讨 邓娟红宋一凡陈至辰 (长安大学陕西省公路桥梁与隧道重点实验室西安710064 摘要结合钢箱梁设计工程实践,利用有限元程序ANSYS7.0对钢箱梁顶板、底板开口加劲肋进行了全面的计算分析,模型采用Shell63单元离散,通过计算给出了开口加劲肋的间距、高度对钢箱直粱桥和钢箱弯梁桥受力性能的影响规律,从而达到加劲肋优化设计的目的,为同类桥梁设计提供参考。 关键词开口加劲肋钢箱梁直箱梁弯箱梁 DESIGN RESEARCH oN oPEN STIFFENER FoR STEEL BoX GIRDER Deng JuanhOng SOng Yifan Chen Zhichen (Chang 7an University,Major Laboratory for Highway Bridge and Tunne“n Shaanxi Xi’an 710064 ABSlRACT(n the basis of steel box girder design engineering practice,it is conducted a fuU calculation and a analysis of the stiffeners for steel box girder r∞f and fl∞r using ANSYS 7.0.It is found that there is apparent reguladty between the height and space of the stiffeners and the stressed peI’formance of the straight steel box girder and th e curved box girder bridge.Thus it offers an e“ective method for the optimum design of stiffener. KEY WoRDS open stiffener steel box girder straight box girder curved box girder 近年来随着高等级公路的修建和城市高架桥、
三、钢箱梁施工方案、方法及其措施 （一）钢箱梁设计概况 B匝道桥第九联上部结构采用路径为45m的钢箱梁，为单箱单室截面，梁高2.05m，底板宽5.7m，悬臂长度1.6m。钢箱梁顶板厚度20mm，腹板厚度16mm，底板厚度22mm，横隔板厚度12mm，横隔板及悬臂挑板均每300cm和100cm设置一道。在支座处加密一道横隔板。顶板采用8mm U形加劲肋，间距60cm。底板采用166船用球扁钢加劲肋。腹板上采用10mm厚钢板加劲。 钢箱梁节段在工厂预制，运至工地后拼装。本标段箱梁各部位的连接均采用焊接（即全焊结构）。 （二）钢箱梁制作 1、经业主、监理同意后，钢箱梁拟委托具有钢结构施工一级资质的企业在工厂车间内分节段预制，节段的大小以满足设计、起重、公路运输限界以及方便现场组拼为原则。 2、各结构零部件表面须光滑平整，不得有凹凸不平、弯曲及翘曲现象。全部钢板均进行预处理，表面处理等级为Sa2.5。 3、保证钢结构基本尺寸误差在规定允许范围内。 4、顶板对按焊缝与腹板对接焊缝错开250mm，腹板与底板再错250mm。面板、腹板、底板焊缝均按规范围要求开具相应“V”形坡口。对接焊缝要焊透，各种焊缝高度符合规范围要求。 5、对接焊缝选用引弧板与母材的材质、厚度相同，剖口形成与母材相同。 6、焊接不应有裂纹和沿焊缝边缘的未溶合、烧穿、假焊、未填满的火口及超出允许限度的气孔、夹渣、咬肉等。 7、钢梁制作时先详细核对各块尺寸后再下料。 8、钢结构的制作与安装符合《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）及《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）中有关规定。 9、钢梁分节段预制完成后，对主体尺寸严格校验，并在出厂前进行自由状态预拼装。对不符合预拼装的允许偏差的构件进行修整或返工，合格后方可出厂。（三）钢箱梁运输、安装 由于现场条件受限，大吨位吊机无法进场，所以钢箱梁安装拟使用三台吊机，以相邻路梁为平台，完成顶推施工，其安装施工流程如图2.6-5所示，具体安装施工工艺、要点如下：
------------------------------------------------------------------- 计算项目: 跨度2.1m,间距0.5m加劲肋计算 ------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ] 左支座简支右支座简支 跨号跨长(m) 截面名称 1 2.100 焊接正T形截面:xh=T16(型号) xh=T16 t=6 d=6 b=180 h=86 [ 计算结果 ] 跨号: 1 左中右 上部弯矩(kN-m): 0.0000 0.0000 0.0000 下部弯矩(kN-m): 0.0000 2.3411 0.0000 剪力(kN ): 4.4593 0.0000 -4.4593 [容许安全系数] 侧向稳定性安全系数： 1.00000 抗弯强度安全系数： 1.00000 抗剪强度安全系数： 1.00000 [最小安全系数] 跨号侧向稳定抗弯强度抗剪强度安全状态 1 4.221 1.316 9.660 安全 [各跨截面几何特性] 跨号面积惯性矩Ix 抵抗矩WxA 抵抗矩WxB 回转半径ix 惯性矩Iy 抵抗矩 WyA 抵抗矩WyB 回转半径iy 面积矩Sx γx1 γx2 (cm2) (cm4) (cm3) (cm3) (cm) (cm4) (cm3) (cm3) (cm) (cm3) 1 15.60 87.37 53.83 12.5 2 2.37 291.74 141.00 141.00 4.32 14.60 1.05 1.20 注：WxA—截面上部对x轴的抵抗矩； WxB—截面下部对x轴的抵抗矩。 WyA—截面左侧对y轴的抵抗矩。 WyB—截面右侧对y轴的抵抗矩。 γx1—截面上部的塑性发展系数。 γx2—截面下部的塑性发展系数。 [各跨材料特性]