桥梁工程器 Ｂｒｉｄｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 在采用杆系分析法与局部板壳有限元结合方法 确定横隔板厚度。 的基础上，介绍钢箱梁各构件的实用设计。 ２钢箱梁设计 ２．１钢箱梁总体设计 ２）支点横隔板的设计 支点横隔板承受来自腹板传递的力，再将其传递 给支座。因此可简化为支承于支座上的简支梁或者连 钢箱梁总体设计主要是支承反力及梁体刚度，属 续梁，承受腹板的竖向力。支点横梁一般由２～３块横 第１体系受力范围，可通过单梁模型分析。《公路桥涵 隔板联合组成。截面为箱型截面，顶、底板宽度可按文 钢结构及木结构设计规范》【２】规定钢梁在静活载作用下 献『３—５】计算。结构承受的外力为该支座处的总支反力 （不计冲击力）最大竖向挠度￣＜Ｌ／６００。因此，当桥梁刚 均分给各腹板，同时考虑偏载系数。 度不满足要求时。由于增加钢箱梁顶、底板厚度的效 率远小于增加整体梁高的效率，故结构刚度的提高主 要通过增加腹板高度来实现。 ２．２顶、底板及腹板的设计 顶、底板及腹板均承受第１体系应力，其中顶板还 承受第２体系应力．故纵向单梁模型中的底板及腹板应 力即为实际应力．顶板应力还需与第２体系应力叠加。 顶、底板是钢箱梁结构中主要抵抗弯矩的构件，受 压区钢板的局部稳定性必须充分考虑。腹板在钢箱梁 中主要抵抗剪力，增加其厚度对主梁抗弯刚度的提高 作用有限。因此。腹板宜做得高而薄以提高主梁抗弯 刚度，同时还应考虑腹板的局部稳定性。 实际设计时应根据单梁应力分析结果、局部桥面 板及腹板有限元分析结果，确定顶、底板厚度，及顶板 加劲构造；根据纵向剪应力分析结果，确定腹板厚度、 腹板个数及腹板加劲构造。 ２．３横隔板设计 钢箱梁上部结构荷载由桥面板通过纵向加劲肋 传给横隔板，最终由横隔板传递到纵向腹板上。横隔板 沿桥横向受力，其与沿桥横向有效宽度内的钢箱梁的 上下翼缘共同作用．类似于多点支撑的工字梁。在钢桥 面的自重、二期恒载和汽车荷载作用下，钢箱梁横隔 板沿桥横向（即垂直于沿桥纵向）的主受力方向上，同 时承受沿桥横向的正应力、竖向正应力和剪应力的作 用．横隔板的稳定性在设计时应特别重视。 １）普通横隔板的设计 普通横隔板首先承受桥面板荷载，再传递到纵向 腹板上。横隔板沿桥横向受弯，可简化为支承于腹板上 的工字型截面的简支梁或连续梁计算，并直接承受车 辆荷载。截面顶、底板宽度可按文献［３—５】并结合国内 实际情况计算。注意车辆荷载要按最不利位置加载。 由于横隔板间距将影响顶、底板有效宽度，故根 据沿桥横向正应力可确定横隔板间距。根据剪应力可 根据支点横梁沿桥横向正应力情况设计支点横 隔板间距，以及支点附近顶、底板厚度；根据支点横梁 剪应力情况设计支点处横隔板厚度及横梁腹板个数。 ３）悬臂翼缘设计 悬臂翼缘沿桥横向受弯，可简化为一端固结于主 梁腹板的悬臂梁计算其弯曲应力，计算截面为工字型 截面，按照计算的有效宽度作为工字型翼缘进行设计。 根据沿桥横向正应力设计翼缘挑臂的底板宽度及厚 度，根据剪应力调整横隔板厚度设计。由于翼缘横隔 板被纵肋削弱的部分很大，故剪应力控制应更为严格。 ２．４钢箱梁倾覆验算 相较于混凝土箱梁，钢箱梁结构自重较轻，因此 在偏心活载作用下，整体失稳、倾覆的风险更高。但对 钢箱梁结构的抗倾覆验算，规范中没有明确规定计算 原则及标准，一般以按照规范规定的活载在横向最不 利位置加载后。支座不产生负反力为准。 在《公路钢结构桥梁设计规范》（征求意见稿）中对 钢结构桥梁的横向抗倾覆系数作出如下规定：在计算 荷载的最不利组合作用下，桥跨的倾覆稳定系数不得 小于１－３。实际设计中，考虑到极端荷载及其布置情况。 倾覆系数一般不小于２．５ｔ６］。 抗倾覆系数等于恒载抵抗力矩与活载倾覆力矩 之比。其中倾覆轴为偏载作用侧两支座连线，抵抗力 矩为恒载作用下的支座反力对倾覆轴线的力矩，倾覆 力矩为桥梁上引起倾覆的活载对倾覆轴线的力矩。当 计算抗倾覆系数不满足要求时。一般通过混凝土块压 重及调整支点间距解决。 ３结语 笔者从理论上介绍了钢箱梁主要构件的控制设 计方法，对钢箱梁设计具有一定参考作用，在实际设 计中仍有部分问题应引起设计人员注意： １）由于现行钢桥设计规范较为简单，实际设计部 （下转第４６页） ２０１５－￣Ｍ ４ （７．ｆ）第３３巷啼荭故ｊＩ：４１