国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状
国外具有代表性波形钢腹板预应力砼箱梁桥

波形钢腹板预应力砼箱梁桥在国外的应用法国在80年代末期首先把钢腹板运用于桥梁结构,并建成了第一座波形钢腹板箱梁桥Cognac桥。
随着这种结构成功的运用,各国都相继建造了数座此类型的桥梁。
如法国的Maup`re桥、Asterix桥、Doie桥、挪威的Tronko桥、委内瑞拉的Caracas桥、Corniche桥。
日本在引进这种新结构后,很快就在1993年成功建造了日本第一座波形钢腹板箱梁桥—新开桥。
在科研和实践的进一步的深入,日本建造了一系列的此类桥,成为目前修建此类桥型最多的国家,在建和已建成的桥已达近200座。
表1 国外具有代表性波形钢腹板预应力砼箱梁桥
(不含日本)
日本近年来波形钢腹板PC桥的建设情况
日本20世纪90年代波形钢腹板预应力砼箱梁桥以每年1座的速度增长,进入21世纪则以每年十多座的速度增长,2007年在建的波形钢腹板达到了64座,近年来日本又开始研究并应用波形钢腹板T形梁,可见波形钢腹板技术在日本发展势头之猛。
波形钢腹板PC桥的实际运营状况
2004年4月~5月日本波形钢腹板组合结构协会组织对日本早期完工的三座桥[新开桥(1993年完工)、银山御幸桥(1996年完工)、本谷桥(1999年完工)]现状调查,调查项目与方法如下表:
欲了解更多信息,请见河南大建钢构股份有限公司(),国内首家波形钢腹板PC箱梁桥集勘查设计、生产制造、施工安装及技术服务为一体的方案提供方。
波形钢腹板在桥梁结构中的应用与展望

受活载, 因而在长 期运营后, 以对体外 预应力索 可 进行更换 , 以恢 复 承 载 力 和 进 行 结 构 加 固 。 ( ) 免 了腹 板 开 裂 问题 , 久 性 能好 。 传 统 6避 耐 的预 应 力 混 凝 土 箱 梁 桥 受 外 力 荷 载 以及 混 凝 土 收 缩 、 变 的 影 响 , 常 在 腹 板 出 现 裂 缝 , 成 了 混 徐 常 造 凝 土 截 面 削 弱 、 筋 腐 蚀 乃 至 于 要 进 行 维 修 补 强 钢 等 一 系列 问题 ,成 为 预 应 力 混 凝 土 箱 梁 桥 的普 遍 病 害 ,而 波 形 钢 腹 板 P C箱 梁 桥 则 不 会 出 现 上 述 问题 , 久 性 能 较 好 ,但 需 对 波 形 钢 腹 板 进 行 防 耐 腐 保 护
力 混 凝 土 箱 形 梁 桥 的腹 板 采 用 较 轻 的 波 形 钢 板 ,
板 的3跨 连 续 箱 梁 桥 (h if gu d桥 )其 各 跨 跨 A wpe rn r , 度 为 (2+ 15+8 )n 8 1 2 i。韩 国正 在施 工 的I sn桥 , Iu
组 合 箱 梁 作 为 一 种 新 型 的钢 一 凝 土 组 合 结 构 逐 混 步发 展 起 来 。 形 钢 腹 板 箱 梁 结 构 在 顶 、 板 还 采 波 底
用 钢筋混凝土结 构, 预应力 钢束设置 在混凝 土体 内 , 在 箱 内 空 间 设 置 体 外 预 应 力 钢 束 , 凝 土 腹 并 混 板 用 波 形 钢 腹 板 替 代 ,这 种 结 构 使 主梁 相 对 轻 型 化, 在控 制 腹 板 斜 裂 缝 方 面有 很 大 优 势 , 而 减 小 进 了下 部 结 构 的 工 程 量 。 该 类 桥 与 普 通 的 预 应 力 混 凝 土 箱 梁 相 比, 具 有 以下 特 点 : ( ) 高 预应 力 效 率 , 善 结 构 性 能 。 波形 钢 1提 改 腹 板 的 纵 向 刚度 较 小 , 乎 不 抵 抗 轴 向力 , 而 几 因
波形钢腹板PC箱梁桥应用综述

波形钢腹板PC箱梁桥应用综述一、本文概述Overview of this article随着桥梁工程技术的不断发展与创新,波形钢腹板PC箱梁桥作为一种新型桥梁结构形式,其独特的优点在近年来逐渐受到了国内外桥梁工程界的广泛关注和应用。
波形钢腹板PC箱梁桥结合了预应力混凝土(PC)与波形钢腹板的优点,既提高了桥梁的承载能力,又增强了结构的耐久性。
本文旨在综述波形钢腹板PC箱梁桥的设计原理、施工技术、工程应用以及未来发展趋势,以期为该类型桥梁在我国桥梁建设中的推广应用提供有益的参考和借鉴。
通过总结和分析波形钢腹板PC箱梁桥的应用经验和成果,本文将探讨其在我国桥梁工程领域中的优势和潜力,以期为桥梁工程技术的进步和创新贡献力量。
With the continuous development and innovation of bridge engineering technology, the corrugated steel web PC box girder bridge, as a new type of bridge structure, has gradually attracted widespread attention and application from the bridge engineering community at home and abroad in recent years due to its unique advantages. The corrugated steel web PC box girderbridge combines the advantages of prestressed concrete (PC) and corrugated steel web, which not only improves the bearing capacity of the bridge but also enhances the durability of the structure. This article aims to summarize the design principles, construction techniques, engineering applications, and future development trends of PC box girder bridges with corrugated steel web plates, in order to provide useful reference and inspiration for the promotion and application of this type of bridge in bridge construction in China. By summarizing and analyzing the application experience and achievements of corrugated steel web PC box girder bridges, this article will explore their advantages and potential in the field of bridge engineering in China, in order to contribute to the progress and innovation of bridge engineering technology.二、波形钢腹板PC箱梁桥的结构特点Structural characteristics of PC box girder bridges with corrugated steel web plates波形钢腹板PC箱梁桥是一种新型的桥梁结构形式,其结构特点主要体现在以下几个方面。
国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状

图 1 I u 0 I n桥 s
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座上 , 工中跨合龙段 , 施 张拉 V型三角 区预应力束 后, 拆除合龙段支架 , 完成全桥体系转换。 3 V形三 角区底模 安装 高程控 制要 求 . 5
由于该 V形三角区分段依次施工 。 随着不同段 块的施工及体系的改变 , V形三角区各部位线形也 有变化。为保证其竣工后 的线形 , 根据支架预压后 的变形 , 由设计单位提供各段块底模安装 的控制高 程, 施工中严格执行。
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国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状

国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状王卫;张建东;段鸿杰;刘朵【摘要】Bridge with corrugated steel webs is a kind of composite-structure of steel and concrete using the corrugated steel webs instead of concrete webs for conventional prestressed concrete box girders. This structure is characterized by reduction of dead weight of maingirder,improvement of prestressed e~ciency of concrete girder and reduction of on-site work and construction cost. In recent years, the box girder bridges with corrugated steel webs have developed quickly all over the world, especially in Japan. In this paper,it presents the cases of bridge projects with corrugated steel webs in foreign countries, such as France, Japan, Germany and Korea.%波形钢腹板桥是采用波形钢腹板代替传统的预应力混凝土箱梁中混凝土腹板的一种组合结构桥梁,其结构的主要特点是减轻主梁的自重,提高混凝土主梁的预应力效率,减少现场工作量,降低工程成本。
近年来,波形钢腹板桥梁在世界各国尤其在日本得到快速发展,该文介绍了波形钢腹板桥的技术特点,并介绍了国外,尤其是日本的波形钢腹板桥梁的工程实例,以供参考。
波纹钢腹板箱梁国内外技术现状

波纹钢腹板箱梁国内外技术现状一、国外技术现状(1)抗剪研究早在20世纪20年代,Bergmann和Reissner基于弹性理论将矩形波形钢板看做在两个垂直方向上具有不同抗弯刚度的正交异性板,推出了波形钢板单位长度的剪切屈曲荷载。
20世纪60年代,美国学者沿用其弹性理论方法,基于边界条件假定了钢板的屈曲挠度形式,推出了波形钢板单位长度的剪切屈曲荷载的计算公式。
20世纪70年代,Easley对比分析了多个整体屈曲强度计算公式,最终给出了较为符合实际的理论结果。
而波形钢腹板的局部剪切屈曲,相当于在均匀剪应力作用下的钢板条简支在两弯折点时的屈曲,其弹性屈曲强度已有经典表达式。
对于非弹性范围内波形钢腹板整体屈曲、局部屈曲的计算,国外学者也给出了一些半经验的计算公式。
1981年,瑞典的Chalmers技术大学在钢木结构室进行了一系列梯形波形钢腹板的剪切屈曲试验,实验结果表明:深梁波形钢板的局部屈曲和整体屈曲存在相互作用;并于1983年又进行了一系列低高度和深梁的试验,并得出一系列有价值的试验结论。
美国Drexel大学对21根试验梁进行了试验研究,研究结果表明:波形钢腹板梁的剪力完全由腹板承担,而且钢腹板的破坏是由屈曲造成的,当波纹较密时,由整体屈曲强度控制;当波纹较疏时,由局部屈曲强度控制;而在屈曲过程中,又有可能伴随着合成屈曲。
同时,利用有限元分析系统ABAQUS 对试验梁进行了数值计算,进一步验证了上述结论。
瑞典学者也对波形钢腹板的抗剪屈曲强度进行了非线性有限元分析,分析结果发现:波形钢腹板的几何参数对屈曲强度有相当的影响,腹板的屈曲强度随腹板厚度、弯折角的增大而提高,波形钢腹板的子板宽度越小,腹板屈曲强度越大。
(2)波形钢腹板梁承载能力研究1994年,瑞典学者对腹板采用波形钢腹板的工字梁的极限承载力进行了研究。
采用大型非线性有限元分析系统ABAQUS建立了波形钢腹板梁的计算模型,分析结果表明,波形钢腹板的应力-应变关系曲线对极限承载力有影响。
波形钢腹板PC箱梁桥国内外应用现状

波形钢腹板PC箱梁桥国内外应用现状(注:截至2011年4月)早期法国CB公司修建了模型试验桥,即Cognac桥,于19886年建成,是最早的波形钢腹板PC组合箱梁桥,后来法国又先后修建了Maupre高架桥、Asterix桥与Dole桥等3座波形钢腹板PC箱梁桥。
日本也先后修建了新开桥、本古桥以及松木七号桥等,近年来日本在波形钢腹板桥建设方面发展很快,已建成该类桥梁近200座,较大规模的有12座。
德国在建的一座用波折腹板的3跨连续箱梁桥(Altwlipfergrund桥),其跨径布局为(82+115+82)m。
韩国正在施工的Il sun桥,各跨跨度为50m+10*60m+50m+2*50.5m,采用单箱三室截面。
当前我国该类桥梁的应用现状:已建成6座、在建3座、正在设计13座,其中山东鄄城黄河公路特大桥(70m+11*120m+70m连续跨)、河南大广高速卫河特大桥(主跨80m)、深圳平铁大桥、南山大桥等为较大跨度结构;而新密溱水路大桥、广州鱼窝头桥为较小跨度结构桥。
河南大建钢构股份有限公司()为国内首家整套方案供应方,致力于波形钢腹板PC箱梁桥的推广及应用。
试析波形钢腹板混凝土组合桥梁

试析波形钢腹板混凝土组合桥梁前言:波形钢腹板是近年来研发的新型桥梁结构形式,拓展了组合桥的新领域。
随着社会的不断发展,我国的道路等级也在逐渐的提高,建设规模也越来越大,桥梁的形式更是不断的丰富起来。
在这样的大环境下,传统的桥梁结构已经无法满足当前社会的需要,只有不断的创新才能推动我国桥梁建设更好的发展。
一、波形钢腹板——混凝土组合桥梁的结构特点分析波形钢腹板——混凝土组合桥梁是一种新兴的桥梁,它减轻了箱梁的重量,在结构上实现了轻便化,同时克服了传统平钢腹板的缺点。
在传统的桥梁施工中采用平钢腹板,箱梁顶底板变形会受到钢腹板的约束,这使得预应力损失比较大。
而采用波形钢腹板能够有效的改变原有的现象。
由于在桥梁的纵向波形,钢腹板便能够自由的进行伸缩,而不受到影响,使预应力的效率得到了有效的提高。
这也在一定程度上说明了波形钢腹板的优势[1]。
此外,波形钢腹板——混凝土組合桥梁在施工的过程中也体现出了本身的优势,不仅能够有效的减少模板、支架和混凝土的浇筑工程,更重要的是有效的避免了箱梁腹板内预埋管道,同时使工期得到了控制。
二、波形钢腹板混凝土组合梁桥相关分析在现代桥梁建设中减轻桥梁结构的重量是一项重要的研究课题。
对于预应力混凝土箱梁来说,钢腹板内部布筋以及使预应力筋转向,就一定要增加腹板的厚度,而腹板的面积应在总截面面积中的25%—35%。
对此,缩小腹板的厚度应该是减少箱梁重量以及减少预应力的最有效的方式之一。
近年来,为了能够有效的减少腹板厚度,国外提出了用平面腹板来代替传统想象混凝土腹板的办法,在根据箱型截面内的体外预应力筋来提升预应力。
这样的方式起到了一定的效果,根据相关实践资料显示,这种方式能够将自重减少25%以上,但由于顶板以及底板的混凝土收缩等会产生一定的形变,仍然会受到钢腹板的约束,这也使得预应力开始向钢腹板转移,而后者承担了比较大的预应力,有效的降低预应力的使用效率[2]。
对此上个世纪七十年代由法国提出了波形钢腹板代替平面钢腹板的全新想法。
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现代交通技术
2011年
同时,与传统的预应力混凝土箱梁相比,波形 钢腹板面外方向的刚度相对较小。 因此,在曲线桥 或斜桥中,有必要在适当的间隔范围内设置横隔板 以限制截面变形。 在工程实例中,波形钢腹板曲线 桥的最小平面弯曲半径达到 140 m。
其施工采用顶推施工方法,底板的混凝土充填 钢管被用作顶推施工中的前方推送梁,且顶推施工 中利用体外预应力索。
摘 要: 波形钢腹板桥是采用波形钢腹板代替传统的预应力混凝土箱梁中混凝土腹板的一种组合结构桥梁,其 结构的主要特点是减轻主梁的自重,提高混凝土主梁的预应力效率,减少现场工作量,降低工程成本。 近年来,波 形钢腹板桥梁在世界各国尤其在日本得到快速发展,该文介绍了波形钢腹板桥的技术特点,并介绍了国外,尤其 是日本的波形钢腹板桥梁的工程实例,以供参考。 关键词:波形钢腹板;组合结构桥梁;预应力混凝土;工程实例 中图分类号:U448.216 文献标识码:A 文章编号:1672-9889(2011)06-0031-03
(3)Dole 桥 如图 4 所示,Dole 桥是继 Cognac 桥,Maupre 高 架桥和 Asterix 桥后法国建造的第 4 座波形腹板桥。 此桥完工于 1993 年。 结构形式为 7 跨连续箱梁桥, 桥长 497.6 m, 最大跨度为 80 m。 主梁梁高为 2.5~ 5.5 m,钢腹板由 8~12 mm 厚的波形钢板构成。 这是第 1 座用悬臂挂篮施工方法建成的波形 腹板桥梁,此桥采用体内索和体外索并用。
图 1 波形钢腹板桥示意图
2 工程实例 2.1 法国[6-8]
(1)Cognac 桥 如 图 2 所 示 ,Cognac 桥 是 世 界 上 第 1 座 波 形 钢 腹 板 桥 ,建 于 1986 年 。 这 是 1 座 3 跨 连 续 箱 梁 桥,桥长为 105 m,最大跨度为 43 m。 其 主 梁 截 面 为箱形,梁高 2.285 m,波形钢腹板倾角约 35°。 施 工方法为满堂支架方法,预应力索为体外索,将来 可以更换。
图 3 Maupre 高架桥
图 5 银山御幸桥(施工中)
(2)本谷桥(Hondani Bridge)[9] 如图 6 所示, 本谷桥是日本的第 3 座波形钢
第6期
王 卫,等:国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状
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腹板桥梁。 这是 1 座 3 跨连续刚构箱梁桥, 桥长 198.2 m,最大跨度为 97.2 m,桥宽为 11.04 m。 施工 方法为悬臂挂篮施工法。 由于其主梁自重比预应力 混凝土箱梁轻,每个悬臂施工长度相对较长,按一 般预应力混凝土箱梁桥需 14 个节段, 而该桥因采 用波形钢腹板可减少为 11 个节段。 同时由于采用 钢腹板结构,各施工工序都大大缩短,与传统的预 应力混凝土桥施工相比每个节段的施工周期可缩 短 1~2 d。 此外,混凝土板和钢腹板的连接方法使用 嵌入式节点结构,钢板之间的连接采用搭接螺栓铆 接方法,从而达到有效吸收施工误差的目的。
近年来,日本桥梁界以减少自重,减少现场工 作量,降低成本为目标,为追求桥梁结构的合理性 做了很多尝试, 而波形钢腹板预应力混凝土组合 桥梁(以下简称:波形钢腹板桥)为其中之一。 该结 构作为降低造价的一种有效手段得到迅速发展, 目前在日本已建成或正在施工中的同类桥梁多达 百余座。
将波形钢板作为腹板用于预应力混凝土桥梁 的技术最早由法国开发, 并于 1986 年建成第 1 座 波形腹板桥 。 [1-3] 日本的第 1 座波形腹板桥由 PS 三 菱建设公司承建并于 1993 年竣工[4]。
基 金 项 目 :江 苏 省 自 然 科 学 基 金 项 目 (项 目 编 号 :BK2009028),交 通 行 业 联 合 科 技 攻 关 项 目 (项 目 编 号 :2009-353-332-300) 作 者 简 介 :王 卫 (1978-),男 ,江 苏 盐 城 人 ,工 程 师 ,主 要 从 事 桥 梁 检 测 工 作 。
第 8 卷第 6 期 2011 年 12 月
现代交通技术 Modern Transportation Technology
Vol.8 No.6 Dec. 2011
国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状
王 卫,张建东,段鸿杰,刘 朵
(江苏省交通科学研究院 长大桥梁健康检测与诊断技术交通行业重点实验室,江苏,南京 211112 )
由于该 V 形三角区分段依次施工,随着不同段 块的施工及体系的改变,V 形三角区各部位线形也 有变化。 为保证其竣工后的线形,根据支架预压后 的变形,由设计单位提供各段块底模安装的控制 程,施工中严格执行。
Development and Status of Composite Structure Bridge with Corrugated Steel Webs on Board
Wang Wei,Zhang Jiandong,Duan Hongjie,Liu Duo (Jiangsu Key Laboratory of Large-span Bridge Health Inspection & Diagnosis Technology Minstry of Communictions,
Transpotation Research Institute,Nanjing 211112,China)
Abstract:Bridge with corrugated steel webs is a kind of composite-structure of steel and concrete using the corrugated steel webs instead of concrete webs for conventional prestressed concrete box girders. This structure is characterized by reduction of dead weight of main girder,improvement of prestressed efficiency of concrete girder and reduction of on-site work and construction cost. In recent years,the box girder bridges with corrugated steel webs have developed quickly all over the world,especially in Japan. In this paper,it presents the cases of bridge projects with corrugated steel webs in foreign countries,such as France,Japan,Germany and Korea. Key words:corrugated steel webs;composite structure bridge;prestressed concrete;project case
图 7 栗东桥
(4)矢作川桥(Yahagigawa Bridge)[11]
图 8 矢作川桥
2.3 德国[5] Altwipfergrund 桥(见图 9)是德国建造的第 1 座
波形腹板桥梁。 施工采用悬臂挂篮方法,施工过程中 波形钢腹板作为承载部件负担挂篮等施工荷载。
该桥为 3 跨连续箱梁桥,桥长 280 m,最大跨度 为 115 m。 桥面板和波形钢腹板的节点采用焊钉和 条状 PBL 钢板,以抵抗桥面横向弯矩。 另外,混凝土 底板设置在波形的连接采用螺栓铆接,波形钢腹板 使用涂装防腐方法。
图 6 本谷桥
(3)栗东桥(Ritto Bridge)[10] 栗东桥是本文作者之一在日本工作期间主持 设计和施工的波形钢腹板矮塔斜拉桥 (见图 7),桥 长约 500 m,最大跨度 170 m,桥宽 19.6 m。 结构形 式是 4 跨和 5 跨连续箱梁矮塔斜拉桥,主梁截面为 单箱 3 室箱梁,采用悬臂挂篮方式施工。 此桥是世 界上首座波形钢腹板组合结构矮塔斜拉桥。 斜拉索锚固端的局部应力以及钢框架横隔板 结构的的索力传递机理等通过 1/2 缩尺模型荷载试 验和非线性有限元分析得到验证[3]。 同时,成桥后还 利用加震装置对波形刚腹板矮塔斜拉桥的动力特 性进行了探讨。 此外,考虑景观效果,此桥主塔外形 设计为展翅腾飞的丹顶鹤。 由于桥梁所在地为陶瓷 之 乡 (信 楽 焼 ),混 凝 土 采 用 灰 黄 色 混 凝 土 , 波 形 刚 腹板采用紫红色以衬托结构整体的东方美。
图 4 照片 4 Dole 桥
2.2 日本 日本已建成百座以上波形钢腹板桥。 其施工方
法,结构形式也多种多样。 以下介绍几座具有代表 性的工程实例。
(1)银山御幸桥(Ginzan-Miyuki Brd) 位于秋田县的银山御幸桥是日本的第 2 座波 形钢腹板桥。 此桥为 5 跨连续箱梁桥,桥长 210 m, 最长跨度为 45.5 m。 混凝土板和波形钢腹板采用焊 钉节点形式,钢腹板之间使用搭接螺栓连接。 此外 该桥使用了耐候性钢材。 另外,此桥也是日本的第 1 座波形钢腹板公路桥。 该桥采用顶推施工法架设(图 5),使用波形钢 腹板作为顶推施工中的前方推送梁,同时施工中使 用临时支柱斜拉主梁辅助施工。
如图 8 所示,矢作川桥是一座 4 跨连续箱梁组 合结构斜拉桥, 其主跨的中间部分采用钢梁结构, 而其余部分为波形刚腹板箱梁。 此桥是世界上第 1 次在斜拉桥中采用波形钢腹板结构。 桥长 820 m,最 大跨度为 235 m, 这 2 个长度都是世界上波形钢腹 板预应力混凝土桥中最长的。
另 外 ,桥 面 宽 度 为 43.5 m,是 日 本 最 宽 的 桥 梁 之一。 斜拉索采用单面索结构,主梁锚固端采用钢 框架横隔板结构以传递斜拉索的拉力。 波形钢腹板 以及钢框架横隔板的大部分可在工厂制作,可大大 减少现场施工量。