多室箱梁簡介

多室箱梁是設(shè)計了縱、橫隔筋的箱梁，宏觀上看為竹節(jié)結(jié)構(gòu)、束管結(jié)構(gòu)或蜂窩結(jié)構(gòu)的箱梁。

在增加了箱梁自重的情況下獲取更大的強度和剛度。2100433B

1 連續(xù)箱梁

1.1 等截面箱梁 在我國預(yù)應(yīng)力混凝土混凝土連續(xù)梁中最多采用的是等截面和變截面箱梁。等截面連續(xù)梁主要適用以下情形：

（1） 跨徑一般為40~60m（國外也有達到80m跨徑），構(gòu)造簡單，施工快 捷。

（2） 立面布置以等跨徑為宜，也可以不等跨布置，邊跨與中跨之比不小于 0.6，高跨比一般為1/15~1/25. （3） 適應(yīng)于支架施工、逐跨架設(shè)施工、移動模架施工及頂推施工。

1.2 變截面箱梁 變截面箱梁主要適用于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、梁底立面曲線可采用圓弧線、二次拋物線及折線等。為滿足梁內(nèi)各截面受力要求，可將截面的底板、頂板和腹板改變厚度。在孔徑布置方面，邊孔與中孔跨徑之比一般為0.5~0.8，當(dāng)邊跨與中跨之比小于0.3時，邊孔橋臺支座要做成拉壓式，以承受負反力。結(jié)合實例，分析發(fā)現(xiàn)邊跨與中跨之比在0.5~0.54時，在過渡墩墩頂支座仍然留有足夠的正壓力，而不出現(xiàn)負反力，當(dāng)小于0.3時，梁端受力接近固定端。 變截面箱梁的梁高與最大跨徑之比，跨中截面一般為1/30~1/50，支點截面可選用1/15~1/20. 另外一個資料關(guān)于高跨比：

（1） 跨中截面：h中=（1/30~1/50）L

（2） 支點截面：h支=（1/16~1/25）L （3） h中/h支：2.0~3.0

1.2.1 橫斷面形式 箱室數(shù)目與箱梁寬關(guān)系：

單箱單室：<18m

雙箱單室：20m左右

單箱雙室：25m左右分離式雙箱：>25m

一般等高度箱梁可以采用直腹板或斜腹板，變高度箱梁宜采用直腹板。

1.2.2 底板 底板厚度隨負彎矩的增大而逐漸加厚至根部，根部厚度一般為根部梁高的1/10~1/12，以符合施工和運營階段的受壓要求，并在破壞階段使中性軸盡量保持在底板以內(nèi)?？缰械装搴穸纫话銥?0~25cm，以滿足跨中正彎矩變化及板內(nèi)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋的要求。

1.2.3 頂板厚度 頂板厚度要滿足：橫向彎矩的要求；布置縱橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋得要求。

懸臂板的長度是調(diào)節(jié)頂板內(nèi)彎矩的重要因素，一般可取腹板間距之半，當(dāng)配置橫向預(yù)應(yīng)力時應(yīng)盡量外伸。 頂板的懸臂長度3~5m，其根部厚度60~70cm，端部厚度15~20cm。如果箱梁布置橫向預(yù)應(yīng)力，其端部厚度會有限制。橫向預(yù)應(yīng)力一般采用扁錨固，扁錨的最大型號為15-5，其錨固中點距混凝土邊緣的最小距離為9cm。 1.2.4 腹板厚度 腹板主要承受截面剪力和主拉應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋中，彎束對荷載剪力的抵消使得梁內(nèi)剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力較小。在變高連續(xù)梁橋中，截面高度變化也可減少主應(yīng)力值。因此，除上述受力因素外，考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋布置及混凝土澆筑的箱梁腹板最小厚度一般為：腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力束管道時采用20cm，有時采用23~30cm；有預(yù)應(yīng)力錨固是采用35cm。在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，腹板跨度宜從跨中向支點逐漸加寬，以承受支點處較大的剪力，一般采用30~80cm，也有達到1m左右。

1.2.5 橫隔板 橫隔梁的主要作用是增加截面的橫向剛度，限制畸變應(yīng)力。對于單箱單室截面，趨勢是不設(shè)中橫梁。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋

連續(xù)剛構(gòu)橋一般用在長大跨徑、高墩橋梁上，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點是中間橋墩采用墩梁固結(jié)，下部結(jié)構(gòu)一般采用柔性橋墩，以減少因主梁的預(yù)應(yīng)力張拉、溫度變化、混凝土收縮、徐變等作用引起的變形受到橋墩約束后產(chǎn)生的次內(nèi)力。 連續(xù)剛構(gòu)橋在橋墩抗彎剛度較小時其工作狀態(tài)接近于連續(xù)梁橋。與連續(xù)梁橋相比較，它在采用懸臂法施工時和使用階段，墩頂與梁一直保持固結(jié)狀態(tài)。連續(xù)剛構(gòu)橋的主要優(yōu)點在于可以減少大型橋梁支座和養(yǎng)護上的麻煩，減少橋墩及基礎(chǔ)工程的材料用量。 以下內(nèi)容主要介紹中、大跨徑橋梁中常用的連續(xù)剛構(gòu)橋的力學(xué)特點、適用范圍以及構(gòu)造上的一些特點。

2.1 力學(xué)特點及適用范圍

在受力方面，上部結(jié)構(gòu)仍為連續(xù)梁特點，但必須計入由于橋墩受力及混凝土收縮、徐變、溫度變化引起的彈塑性變形對上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。橋墩因需有一定柔度，所受彎矩有所減少，但在墩梁結(jié)合處仍有剛架受力性質(zhì)。 由于橋墩參與工作，連續(xù)剛構(gòu)橋與連續(xù)梁橋的工作狀態(tài)有一定區(qū)別, 連續(xù)剛構(gòu)橋由活載引起的跨中區(qū)域正彎矩比同跨徑連續(xù)梁橋的小。當(dāng)墩高達到一定高度后，兩者上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力相差不大。對三跨連續(xù)剛構(gòu)與三跨連續(xù)梁上部結(jié)構(gòu)的彎矩進行比較可知：兩者梁根部的恒載、活載彎矩基本一致；橋墩高40m時，兩者梁跨中恒載、活載彎矩相差小于10%；連續(xù)剛構(gòu)橋墩根部恒載、活載彎矩隨著橋墩加高而減小，但墩高達到40m以上時減小的速率很??；連續(xù)剛構(gòu)梁體內(nèi)的恒載、活載軸向拉力隨著橋墩加高而減小，但墩高達到30m以上時減小的速率很小。

當(dāng)設(shè)計跨度超過100m時，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋可作為連續(xù)橋梁的比選方案。

2.2 孔徑布置

國內(nèi)外已建成的連續(xù)剛構(gòu)橋，邊跨與中跨的跨徑比值在0.5～0.692之間。大部分比值在0.54～0.56之間，比變截面連續(xù)梁橋的比值范圍0.6～0.8要小。 理論研究分析證明，由于墩梁固結(jié)，邊跨的長短對中跨恒載彎矩調(diào)整的影響很小，而邊、主跨徑之比在0.54～0.56時，不僅可以使中墩內(nèi)基本沒有恒載偏心彎矩，而且可以在邊跨懸臂端用導(dǎo)梁支承于邊墩上，進行邊跨合攏，從而取消落地支架，施工也十分方便。

2.3 主梁截面尺寸

連續(xù)剛構(gòu)橋主梁截面形式主要采用箱形斷面，斷面尺寸的擬定與連續(xù)梁基本相同。由于連續(xù)剛構(gòu)橋墩梁連結(jié)，跨中活載彎矩比同跨徑連續(xù)梁橋的小，因此跨中梁高略小于連續(xù)梁橋。對于等截面梁，根據(jù)施工實際的統(tǒng)計，主梁高與最大跨徑的關(guān)系： max0.0520.202() hlm?? 近年來連續(xù)剛構(gòu)多采用單箱單室主梁配以大懸臂，箱寬8～9m，橋面寬15～18m，寬橋可用分離式單箱。頂板厚0.25～0.28m，底板跨中厚0.25～0.30m，腹板跨中厚度0.5m左右，底板和腹板的根部厚度選擇與連續(xù)梁亦基本相同。

箱梁橋倒梯形箱梁橋

梁的橫截面呈倒梯形的箱形梁橋。與矩形截面 的箱梁橋相比，不僅抗風(fēng)性能較好，且可構(gòu)成寬橋面 并可減小墩臺寬度和圬工數(shù)量。適用于城市橋梁。

箱梁橋分離式箱梁橋

具有兩個并列而不相連接箱梁的箱形梁橋。兩 橋之間用縱向構(gòu)造縫分開而獨自受力，可以構(gòu)成車 行道較多的寬橋(可達32m左右)。其構(gòu)造較單箱多 室梁橋簡單，用料經(jīng)濟，施工方便。

箱梁橋鋼橋面板箱梁橋

上部結(jié)構(gòu)采用由鋼板與縱、橫肋焊接組成的正 交異性板作橋面板的箱形梁橋。能減輕橋梁自重，可 獲經(jīng)濟效果，多用于大跨度鋼橋中。

箱梁橋雙層箱梁橋

在由頂板、底板及兩側(cè)腹板組成的箱型截面梁 中，頂板及底板分別供車輛和行人或自行車等通行 的架空建筑物。梁內(nèi)部凈空應(yīng)滿足行車凈空的要求， 上、下層的車行道或人行道應(yīng)分別有進出口和引道 與原有線路銜接。如1980年建成的奧地利維也納帝 國橋，箱梁內(nèi)通行地下鐵路，箱梁外側(cè)設(shè)有懸臂板用 作人行道，而上層頂板橋面則為六車道的汽車路。

箱梁橋雙腹板箱梁橋

主梁每側(cè)腹板均由雙層腹板構(gòu)成的鋼箱梁橋。 它的特點是建筑高度可比一般的鋼箱梁橋小，但用 鋼量較多。

箱梁橋斜腹板箱梁橋

邊腹板向外傾斜形成倒梯形截面的箱形梁橋。 在多車道的寬橋中，采用這種截面，可以減小橋面板 的挑臂長度，同時可減小箱室底板寬度，橋墩寬度得 以減小，能獲得較大的經(jīng)濟效益。缺點是截面的形心 偏上，在承受負彎矩區(qū)域的底板，需要加厚，變高度 時不易處理。

箱梁橋組合箱梁橋

用槽形梁和橋面板組合而成的箱形梁橋。是公 路和城市橋梁中組合梁橋的一種類型。常用預(yù)應(yīng)力 混凝土建成，具有抗扭強度高和節(jié)省鋼材的優(yōu)點，但 工期較長。