波折钢腹板组合桥梁
波形钢腹板桥简介
外力荷载以及混凝土收缩、徐变的影响, 常常在腹板出现裂缝, 造成了混凝土 截面削弱、钢筋腐蚀乃至于要进行维修补强等一系列问题, 而波形钢腹板 PC 箱梁桥则不会出现上述问题, 耐久性能较好。
(10) 造型美观：波形钢腹板具有优良的外观, 可使桥梁获得较强的美 感，是山区、风景区较好的桥型选择。
日本、日见低塔斜拉桥：91.8m+180m+91.8m
曾宇川桥：23.1m跨波形钢 腹板预应力砼Ｔ梁桥
波形钢腹板预应力砼箱梁桥在国内的应用
国内对波形钢腹板箱梁的研究还处于初级阶段，先后有交通部交 通科研设计院、西南交通大学、东南大学、重庆交通大学等单位对该组 合箱梁的钢腹板屈曲强度、方案设计、桥面板有效宽度、剪力连接键等 做过研究。
● 波形钢腹板PC桥耐久性
其耐久性类同钢—混组合梁桥，日本波形钢腹板结构研 究会2019年组织对已经运营了5～10的新开桥（1993建成）、 银山御幸桥（2019年建成）、本谷桥（2019年建成）进行 了实地检测，结果表明这三座桥外观、内在均无明显病害， 运营状况正常。
4. 波形钢腹板PC箱梁桥的设计计算
● 波形钢腹板PC桥的抗震性能
纵向抗震性：一般认为减轻了主梁的重量，所以有利于抗震。但是，主梁 和桥墩固结的部结构，上部结构也有可能进入塑性域，因此有必要引起 注意 。
横向抗震性：波形钢腹板PC桥梁不具有混凝土腹板，所以减少了承受面外 方向地震的受拉钢筋。因此，预计面外方向的抗力低于通常的混凝土箱梁桥。 但是，面外方向的弯曲刚度亦有所下降，可是其量较小，所以认为两者的抗震 性能基本相同。
结构要点
（1）波形钢腹板在纵向由于折皱效应，其纵向抗拉压刚度小，故设计 时可以认为波形钢腹板不承受轴向力：即近似认为抗弯惯矩计算可仅考虑混 凝土顶、底板，而剪力则完全由钢腹板承担，且剪应力在腹板上作均匀分布。 波形钢腹板主要作用在于抗剪，故波形钢腹板的厚度与形状取决于抗剪强度 与剪切屈曲稳定性的需要。
波形钢腹板桥梁主要特点
波形钢腹板桥梁主要特点波形钢腹板桥梁主要特点摘要：波纹钢腹板预应力组合箱梁桥恰当的将钢、混凝土结合起来，提高了材料的使用效率，这种结构外形美观、应用前景广阔，本文对波纹钢腹板预应力组合箱梁桥的构造及受力特点作了简要介绍。
关键词：波形钢腹板；桥梁；特点1．概述传统的混凝土箱梁以其良好的受力性能，在大跨连续刚构桥中得到了广泛的应用。
但是，其自重占整个荷载的比重很大，结构恒载对控制截面产生的内力一般占到了总内力的80%以上，并且跨度越大、桥面越宽，则此比例越高，另外，腹板与顶底板连成一体，顶底板的温差以及混凝土腹板的干燥收缩引起的应力问题比较突出，会导致各种各样的裂缝，而且降低了预应力的效率，严重影响结构的承载能力和耐久性。
在如何解决传统混凝土箱梁上述问题的背景下，波形钢腹板组合箱梁桥便应运而生了波纹钢腹板组合箱梁桥是一种新型的钢一混凝土组合结构桥梁，箱梁的顶、底板一般为混凝土，而腹板则为波折形状的钢腹板，钢腹板和混凝土顶底板之间有剪力连接键连接，它对于减轻箱梁自重、降低混凝土的温度和收缩徐变应力以及提高预应力效率等都是十分有效的。
2．波形钢腹板桥梁的特点2.1构造特点波形钢腹板箱梁桥的顶、底板一般为混凝土，而腹板则为波折形状的钢腹板，钢腹板和混凝土顶底板之间有剪力连接键连接。
因为预应力钢索不能在腹板内实现转向，所以波形钢腹板箱梁桥中都配有体外预应力索。
此外，因为波形钢腹板箱梁的横向刚度较弱，故比一般的混凝土箱梁多设置了横隔板。
2.1.1几何参数波纹钢腹板是在工厂经过冷弯加工压制成型的构件，波纹钢腹板的主要几何参数为波纹板厚、波高、波纹钢腹板的单个波长、高度、平板的长度、斜板长度以及斜板投影长度。
2.1.2 预应力配束方式波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁由于使用了波纹钢腹板，从而省去了腹板束。
波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁的预应力配束方式有两种：一是将预应力束筋全部配成体外束，在梁体内通过转向块或横隔板转向，并锚固于端横隔板上；。
波形钢腹板桥pc组合桥的设计与施工
98m+130m+80m
5、在建的深圳南山大桥
6、在建的河南桃花峪黄河大桥
80+130+80m
三、波形钢腹板设计与制造
波形钢腹板的设计理论
日本是世界上波形钢腹板PC箱梁桥建造 最多的国家，据可查到的资料为130座。
日本关于波形钢腹板PC组合箱梁桥的设 计、施工技术也在设计与建设中不断发 展与完善。
波形钢腹板PC组合箱梁桥 设计与施工
东南大学 万水
汇报内容
一、国外发展状况； 二、国内发展状况； 三、波形钢腹板的设计与制造； 四、波形钢腹板PC箱梁桥的设计； 五、抗剪连接件； 六、卫河桥的施工； 七、滁河桥的施工； 八、波形钢腹板PC组合桥梁研究进展； 九、结束语。
波形钢腹板PC箱梁的特点
充分发挥各种材料的性能：混凝土抗 弯、波形钢腹板抗剪，结构受力更加 合理；
提高腹板抗剪能力和结构耐久性，有 效解决传统PC箱梁桥腹板的开裂这一 常见病害；
造型美观、施工方便，提高了建设速 度等。
一、国外发展状况
世界上第一座波形钢腹板组合梁桥 法国Cognac桥（31m+43m+31m）
抗剪计算 流程图
截面抗扭刚度的计算
关于波形钢腹板箱梁桥截面的抗扭刚度的计算，各
国设计者研究和总结出了一些计算方法，这里采用
日本上平公式
JT
JT = [
h1
4 A2 + b1 + h1
+ b1 ]
ns (t1(1+ a) t2 (1− a) nst3(1+ a) t4 (1− a)
横隔梁的合理间距
作，不会发生相对滑移或剪切连接破坏； （2）忽略波形钢腹板对抗弯承载能力的贡
波形钢腹板组合箱梁桥
三.技术特点
• 自重减轻：用波形钢腹板替代混凝土腹板，主梁 自重约可以减轻20%；抗震性能提高。
• 施工方便：钢腹板制作实行工厂化，架设方便， 便于进行质量控制。
• 减少病害：减少预应力混凝土桥腹板斜裂缝，跨 中下挠等病害。
四.国内工程应用现状
已建桥梁近10座，主要为跨径较小（30m以下）的 简支梁或连续梁桥。
悬臂施工（错位浇注）
波形钢腹板桥悬臂错位施工的优势：
1. 减小挂篮规模和重量 2. 缩短工期，减小劳力 3. 合拢段施工调整方便 4. 减少施工期两侧不平衡弯矩 5. 提高经济性，节约施工成本
目前日本波形钢腹板桥基本上都采用错位施工法。
目前规划和施工中有10余座，如：鄄城黄河大桥， 卫河大桥等较大跨径桥梁，大径桥梁的制作和施 工经验有待积累。
鄄城黄河大桥
五.主要施工方法
• 预制吊装 • 预制节段拼装 • 满堂支架施工 • 悬臂施工 • 顶推施工
预制吊装
运用于：桥梁所在地的低级较弱，主梁下方空间 狭窄，难以搭建满堂支架。
预制节段拼装
波折腹板组合箱梁桥
主讲人：凌昊敏 交通1101
内容构成
组合梁桥的分类 波形钢腹板桥概要 波形钢腹板桥的技术特点 国内工程应用现状 主要施工方法
一. 组合箱梁的分类
闭合截面组合箱梁
组合箱梁
槽型截面组合箱梁 双重截面组合箱梁
波折腹板组合箱梁
二. 波形钢腹板桥的概要
用波形钢板代替混凝土箱梁桥腹板的组合结构桥梁形式， 在法国首次采用，在日本应用最为广泛（近200座桥）。
波折钢腹板组合梁桥设计与施工实践
波折钢腹板组合梁桥设计与施工实践一、设计其次，进行桥梁受力分析。
波折钢腹板组合梁桥在受力时主要承受弯曲力和剪力。
根据桥梁的受力特点，设计合理的截面形状和尺寸，以满足桥梁的受力要求。
然后，对波折钢腹板组合梁桥进行静力计算。
根据桥梁的自重、活载和风载等荷载进行静力计算，确定桥梁的受力状态。
在计算中需考虑桥梁的各种荷载组合情况，以保证桥梁的安全性和承载能力。
最后，进行桥梁的施工图设计。
在施工图设计中，需要详细标注波折钢腹板组合梁桥各个构件的尺寸、节点连接等细节，保证施工的准确性。
二、施工实践1.桥梁基础施工：首先进行桥墩或桥台的基础施工，确保桥梁的稳定性和承载能力。
通常采用钢筋混凝土基础结构。
2.钢腹板制作：根据设计要求，对波折钢板进行切割、冲孔等加工工艺，制作出所需要的形状和尺寸。
3.钢腹板安装：将制作好的钢腹板安装在桥梁主梁的上部，采用焊接或螺栓连接等方式进行固定。
4.主梁制作：根据设计要求，制作桥梁的主梁，通常采用钢结构材料，如焊接H型钢等。
5.主梁安装：将制作好的主梁安装在桥墩或桥台上，与钢腹板形成整体结构，通常采用临时支撑和起吊等方式。
6.支座施工：根据设计要求，安装桥梁的支座，用以承载桥梁的重量及荷载，保证桥梁的正常使用。
7.桥面系施工：最后进行桥面系的施工，包括铺设防滑层、管线敷设等工作，确保桥梁的安全性和使用性能。
在波折钢腹板组合梁桥的施工过程中，需要严格控制各个工序的质量，保证施工的准确性和安全性。
同时，还需要合理组织施工人员，确保施工进度的顺利进行。
总之，波折钢腹板组合梁桥的设计与施工实践是一项复杂而又具有挑战性的工作。
通过合理的桥梁设计和严格的施工操作，可以确保波折钢腹板组合梁桥的安全性和使用性能。
波形钢腹板PC组合连续梁桥设计
波形钢腹板PC组合连续梁桥设计1 波形钢腹板PC组合箱梁的特点波形钢腹板预应力混凝土（PC）组合箱梁结构是一种新型的钢—预应力混凝土组合结构(图1)。
图1 波形钢腹板箱梁这种组合箱梁结构的特点是：占自重25％左右的腹板采用轻型波形钢板，大幅度减轻了箱梁的自重，使基础工程在内的下部结构减少，从而降低了材料用量和造价。
由于不需要混凝土腹板，相应减少了钢筋和模板的拼装、拆除作业，缩短了工期。
在结构上看，波形钢腹板PC组合箱梁充分利用了混凝土抗压，波形钢腹板质轻、抗剪屈服强度高的优点。
波形钢板最早应用在船舶、集装箱以及机翼地制造中，后来开始应用在民用建筑之中，瑞典早在二十世纪六十年代，就将冷轧波形钢板梁用于较大跨径的屋顶主梁。
这种波形钢腹板因其在轴向为折叠状板，当受到轴向预压力作用时能自由压缩，因此由上、下混凝土翼板的徐变、干燥收缩产生的变形几乎不受约束，从而避免了由于钢腹板的约束作用而造成箱梁截面预应力的损失。
用波形钢板代替平面钢腹板，不仅减轻了箱梁自重，而且也省去了设置纵横向加劲肋的繁杂工艺，钢板的加工更为便利。
与混凝土腹板箱梁相比，仅有十几毫米厚的钢板所能承受的剪力对混凝土腹板来说，将达数十厘米厚，其重量仅为混凝土腹板的1/20左右，同时波形钢板具有很高的抗剪屈曲强度，抗剪的要求很容易满足。
更为重要的是，波形钢腹板有效地解决了传统的预应力混凝土箱梁腹板易出现斜裂缝的问题。
波形钢腹板PC组合箱梁所具有的区别于一般PC箱梁的特点，主要表现在波形钢腹板、体外预应力束布置、波形钢板与上下混凝土板的结合，即抗剪连接件等几方面。
近年来，我国展开了这种结构的力学性能、工程设计和施工方法等方面的研究[1-5]，并已经建造了几座波形钢腹板PC组合箱梁桥。
2 结构设计本桥为上海市中环高架道路上中路越江隧道～申江路济阳路立交SW匝道，为上海市第一座此类桥梁。
该桥为两跨45＋45m等高预应力波形钢腹板PC组合连续箱梁桥。
波形钢腹板组合梁结构创新及施工方法
波形钢腹板组合梁结构创新及施工方法摘要：波形钢腹板组合梁桥是一种采用波形钢腹板代替传统的混凝土腹板，与混凝土顶、底板连接形成的组合结构形式桥梁。
其混凝土顶、底板几乎承受了组合截面的全部弯矩，而波形钢腹板承受了组合截面剪力的主要部分，充分发挥预应力混凝土和钢材这两种材料的性能。
主要介绍该形式桥梁在结构设计、预应力效率、截面抗剪性能以及结构抗震性能等方面的特点；介绍该桥型的应用现状，分析比较其适用范围。
关键词：波形钢腹板、组合梁桥、概述、施工方法一、概述波形钢腹板组合梁桥是“波形钢腹板一预应力混凝土组合梁桥”的简称，是一种采用波形钢腹板（沿桥轴方向呈褶皱状、沿竖向为平直状）取代使用混凝土的传统腹板形式的新型组合梁桥。
较釆用混凝土腹板的桥梁结构形式，该桥型实际上取消了箱梁（或工字梁）的腹板所使用的混凝土材料，取而代之为更为轻巧的钢腹板，从而降低主梁自身重量；同时由于腹板形状为纵向刚度较低的波纹形，解决了由于平直钢腹板对混凝土顶、底板纵桥向变形的限制作用而造成的降低截面预应力效率。
该桥型最早由法国 Campenon Bernard公司于1975年提出，并于1986年在法国建成首座该型桥梁— Cognac桥。
此后，在欧洲、亚洲、南美等地区修建了大量该型桥梁。
我国从20世纪80年代开始研究波形钢腹板组合梁桥，并于2005年建成首座波形钢腹板组合梁桥，至今已有一百多座波形钢腹板一PC组合梁桥，并在大跨度结构形式桥梁中多次运用。
目前我国交通主管部门已发布了该型桥梁用的波形钢腹板产品规范。
此外，已有部分省份制订了波形钢腹板组合梁桥的地方标准或规范，对该桥型的设计有一定的指导作用。
波形钢腹板有较高的应用价值，随着施工技术和施工设备的不断成熟，其应用价值也在不断提高。
波形钢腹板在桥梁结构中的应用案例不断增加，且均获得了良好的应用效果，提升了桥梁结构的各项性能，如在连续梁、简支梁、斜拉桥、组合桥梁结构中，波形钢腹板能有效保障桥梁的安全性及力学性能。
波形钢腹板组合梁桥课程设计
波形钢腹板组合梁桥课程设计姓名：班级：学号：指导老师：摘要波形钢腹板组合梁桥由于具有比拟优越的结构性能，近几年来在国内国外的运用越来越多，主要特点表达在：〔1〕自重小〔相比与传统PC梁桥〕，有利于减轻结构自重，抗震性能好〔2〕波形钢腹板主要承当剪力，不能承当纵向轴力，纵向弯曲可不计入波形腹板的影响〔3〕波形钢腹板PC箱梁抗弯刚度、抗扭刚度与横向刚度均比混凝土PC箱梁小，设计中应注意按适当间距设计横隔板以增大其抗扭能力。
除此之外，波形钢腹板组合箱梁特别适合于大、中跨径的多跨连续梁桥及连续刚构桥，当跨径超过50米时，经济效果很明显。
MIDAS/Civil是针对土木结构，特别是分析象预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等特殊的桥梁结构形式，同时可以做非线性边界分析、水化热分析、材料非线性分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析，通过建模分析运算可以可以大大减轻工程计算量，提高分析设计效率，给土木工程结构分析带来很大的方便。
关键词：波形钢腹板桥梁；迈达斯；有限元分析AbstractCorrugated steel web composite girder bridge due to structure with superior performance, more and more used in recent years at home and abroad, the main characteristics embodied in: (1) the small weight, good seismic performance of corrugated steel web plate (2) the main bear shear (3) the corrugated steel web PC box girder bending stiffness and torsional stiffness and lateral stiffness are smaller than the PC box girder concrete.In addition, corrugated steel web composite box girder is particularly suitable for large, medium span of multi-span continuous beam bridge and continuous rigid frame bridge, when the span of more than 50 m, the economic effect is obvious.MIDAS/Civil is for Civil structure, at the same time, can do a nonlinear boundary, hydration heat, the material nonlinear analysis, static elastoplastic analysis and dynamic elastoplastic analysis, through the analysis of the modeling algorithm can greatly reduce the engineering calculation, improve the efficiency of analysis and design, to make a lot of convenient for Civilengineering structure analysis.Keywords:Corrugated steel web plate Bridges;Midas;The finite element analysis目录一：技术参数 (4)二：结构构造..............................4-5 三：模型建立..............................6-14 四：有限元分析............................15-19一．技术参数1. 荷载及公路等级：公路-II 级，两车道，二级公路；2. 设计车速：80km/h 。
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波折钢腹板组合桥梁
1.国内外发展现状
国外将波形钢腹板运用的桥梁结构的建设可追溯至1986年，法国建成了世界上第一座波形钢腹板梁桥——Cognac，之后又接连修建了maupre桥、asterix桥及dole桥。
日本从法国引进了波形腹板箱梁技术，并陆续修建了几十座波形钢腹板箱梁桥，对波形钢腹板梁技术进行了全方面的研究，将它用在连续刚构桥和部分斜拉桥中，拓展了波形形钢腹板的应用范围。
国内波形钢腹板混凝土组合结构的研究起步较晚，最近几年才开始发展，国内类似结构桥梁不多。
国内先后建成的有2005年建成的江苏淮安的长征桥和河南的泼河大桥，2007年建成的青海三道河桥、南京滁河大桥等，相比国外的建设，我国技术还不够成熟，尚处于研究当中。
通过采用折形钢腹板取代混凝土腹板，形成组合截面体系，减轻结构的自重，提高预应力施加效率，同时又可以解除箱梁腹板与底板的相互约束、减少温差、干燥收缩、徐变的不利影响，提高了结构的稳定性，强度及材料的使用效率，在公路桥和铁路桥具有很好的发展前景。
2．波形腹板桥的技术特点
波形腹板桥梁是采用波形腹板代替预应力混凝土箱梁中的混凝土腹板的一种组合结构，如图1所示。
在传统的预应力混凝土箱梁桥中，混凝土腹板占了主梁自重的30%-40%,因此波形钢腹板桥梁可以大大减轻上部结构的自重。
同时，波形钢腹板由于其折叠效应，不承受轴向力和弯矩，具有很高的抗剪屈曲性能。
从这些特性上来看，波形钢腹板用于预应力混凝土桥梁极为合理，能提高混凝土顶板和底板的预应力效率，能承受足够的剪力。
施工方面，由于不需要腹板的模板等施工，大大减轻了施工现场的工作量。
3.结构布置特点
预应力折腹式组合箱梁是由混凝土顶底板、折形钢腹板、横隔梁、体内外预应力钢束等组成。
通过采用波折形状的钢腹板，构成钢板与混凝土组合箱梁截面体系，能够更加有
效的施加预应力。
图2是该型桥梁的各种结构体系与最大跨径的关系以及结构形式和数量。
图3是墩顶截面高度与主跨跨径关系，图4
是跨中截面高度与主跨跨径关系。
图2
结构体系和最大跨径的关系和结构形式和数量关系
图3
墩顶截面高度与主跨跨径关系
图4 跨中截面高度与主跨跨径关系
4.箱梁截面的连接
4.1 波折腹板之间的连接
桥梁纵向刚度极小，不需要承担轴力，仅仅需要考虑如何承担剪力。
目前常用的连接方式主要有焊接和高强螺栓连接，如图5
所示。
图5 焊接和高强螺栓连接
4.2.波折腹板与混凝土顶底板的连接
波折腹板与混凝土顶底板的连接形式主要有翼缘型和插入式，而翼缘型又可以分为型钢连接件、开孔钢板连接件、焊钉连接件和组合方式，如图6
所示。
图6 波折腹板与混凝土顶底板的部分连接形式
4.3．波折腹板与横隔梁板的连接
波折腹板与横隔梁板的连接主要有翼缘型连接和嵌入式连接，如图7所示。
图7 波折腹板与横隔梁板的连接
5.总结
通过对波折腹板箱型桥梁的研究，学习和了解了波折钢腹板的国内外研究现状，技术
特点以及结构的布置形式和箱梁截面间的连接。
认识到采用折形钢腹板取代混凝土腹板，
不仅能减轻结构的自重，提高预应力施加效率，同时又可以解除箱梁腹板与底板的相互约束、减少温差、干燥收缩、徐变的不利影响，是一种非常有前景的桥梁，在以后的工作和
学习中，应更加深入的去学习和了解，争取能在以后的桥梁建设中有所推广和使用。