大懸臂寬鋼箱梁支點橫梁計算方法分析

成厚松，張艷靜，郭 夏

（中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430015）

0 引言

目前隨著城市交通量增長，橋梁建設標準提高，橋面寬度加大；同時為保證地面交通空間，墩柱布置位置受到限制，造成支座間距較小，形成橫向大懸臂寬箱梁結構。不同于混凝土箱梁，鋼箱梁是一種更為典型的薄壁結構，空間效應顯著[1]，其支點橫梁受力體系更加模糊。當采用隔離體簡化模型計算分析時，有兩個不確定因素：一是橫梁荷載加載方式不明確；二是橫梁計算截面不明確。本文結合某高架橋標準跨3×40 m、橋寬25.5 m的一聯鋼箱梁橋，對其支點橫梁簡化計算作一些研究。

1 鋼箱梁板單元模型計算分析

該高架橋其中一聯3×40 m鋼箱梁，梁高1.8 m，橋寬25.5 m，其支座間距為5.6 m，橫向懸臂理論長度達9.8 m，是典型的大懸臂寬鋼箱梁橋。鋼材采用Q345qD，箱梁頂板厚16 mm，底板厚14 mm，在支點橫梁區域均加厚至24 mm。在中支點處，由兩道橫隔板與頂底板組成箱型截面橫梁；在端支點處，由一道橫隔板與頂底板組成工字型截面橫梁，見圖 1、圖 2。

圖1 鋼箱梁斷面及支座橫向布置（單位：mm）

圖2 鋼箱梁腹板及橫隔板構造（僅示意半聯）

使用MIDAS/FEA有限元程序建立全橋板單元模型，采用4節點板單元，荷載為自重，二期恒載和汽車荷載。在對鋼箱梁進行橫向分析時，汽車荷載按橫梁支座頂出現最大拉應力時的車道荷載布置。沿縱橋向剖面A-A處頂底板橫向正應力計算結果見圖3。

圖3 鋼箱梁A-A剖面頂底板應力圖

圖3 結果顯示，在中橫梁和端橫梁處頂底板應力出現峰值并向跨中遞減；……