孫淑梅

（煙臺(tái)市萊山公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，山東 煙臺(tái) 264003）

引言

裝配式小箱梁橋建筑高度低、施工快捷，具有抗彎剛度、抗扭剛度大、穩(wěn)定性好和活載作用下受力均勻等優(yōu)點(diǎn)，得到了快速發(fā)展［1-2］。其中，斜交裝配式小箱梁橋占據(jù)了相當(dāng)大的比重。

裝配式小箱梁橋的荷載橫向傳遞主要依靠現(xiàn)澆濕接縫，結(jié)構(gòu)的橫向效應(yīng)及空間受力特征比較突出，而斜交小箱梁橋與正交橋的受力特性又有較大的不同。目前國(guó)內(nèi)的橫向分布計(jì)算方法都是只針對(duì)單跨簡(jiǎn)支正交橋，而對(duì)于斜交小箱梁橋的荷載橫向分布還沒(méi)有一種成熟的計(jì)算方法。

對(duì)于斜交小箱梁橋的計(jì)算，空間有限元法如果建模得當(dāng)，能較好地模擬實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)的形狀及邊界條件，所得計(jì)算結(jié)果能較準(zhǔn)確地反映實(shí)橋的受力狀況。但空間有限元法耗時(shí)耗力，同時(shí)對(duì)從業(yè)人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的要求較高，且大多斜梁橋的跨徑不大，采用空間有限元法計(jì)算并不十分合理。

1 工程概況

某高速路 4 座斜交角度不同的裝配式小箱梁橋A、B、C、D 斜橋，上部結(jié)構(gòu)均為單孔跨徑 30 m 的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)小箱梁，梁高均為1.8 m，斜交角度分別為 60°、65°、75°、80°；主梁均采用C50 混凝土；設(shè)計(jì)荷載均為公路-Ⅰ級(jí)。橋梁橫斷面見(jiàn)圖1，主梁截面特性見(jiàn)表1。

圖1 橋梁橫斷面/cm

表1 主梁截面特性

2 靜載試驗(yàn)實(shí)測(cè)值

斜橋 A、B、C、D 靜載試驗(yàn)均采用 6 輛載重 30 t的三軸卡車(chē)，通過(guò)對(duì)次邊跨跨中撓度最不利位置進(jìn)行偏載加載，測(cè)量試驗(yàn)荷載下次邊跨跨中的撓度，得到各片小箱梁跨中的橫向分布系數(shù)。靜載試驗(yàn)的車(chē)輛加載橫橋向布置見(jiàn)圖2。

圖2 車(chē)輛加載橫橋向布置/cm

靜載試驗(yàn)得到的各橋次邊跨跨中撓度實(shí)測(cè)值見(jiàn)表2，次邊跨跨中荷載橫向分布系數(shù)實(shí)測(cè)值見(jiàn)表 3。

表2 偏載工況次邊跨跨中撓度實(shí)測(cè)值/mm

表3 次邊跨跨中荷載橫向分布系數(shù)實(shí)測(cè)值

3 正交情況下的荷載橫向分布理論計(jì)算值［3］

由于斜橋 A、B、C、D 結(jié)構(gòu)形式和主梁截面特性均相同，按正交情況計(jì)算的荷載橫向分布系數(shù)相同。計(jì)算方法采用剛接板梁法計(jì)算得到各片主梁的荷載橫向分布影響線，然后根據(jù)車(chē)輛布載形式得到各片主梁的荷載橫向分布系數(shù)。計(jì)算得到的橫向分布影響線和橫向分布系數(shù)值見(jiàn)表4、表 5。

表4 荷載橫向分布影響線豎標(biāo)（正交情況）

表5 荷載橫向分布系數(shù)理論值

4 對(duì)比分析

將靜載試驗(yàn)得到各橋荷載橫向分布系數(shù)實(shí)測(cè)值與正交理論值進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果見(jiàn)表6、圖 3。

表6 偏載工況次邊跨跨中橫向分布系數(shù)對(duì)比

圖3 偏載工況次邊跨跨中橫向分布系數(shù)曲線

從表 6 和圖 3 可以看出：（1）在相同的偏載作用下，橋 A（60）與橋 B（65）各片梁的橫向分布系數(shù)比較接近，且分布規(guī)律相同，中梁橫向分布系數(shù)較邊梁大；橋 C（75）與橋 D（80）各片梁的橫向分布系數(shù)比較接近，且分布規(guī)律相同，邊梁橫向分布系數(shù)較中梁大。（2）A（60）與橋B（65）各梁的橫向分布系數(shù)分布規(guī)律與正交理論值有較大差異，因此，建議采用空間有限元法進(jìn)行計(jì)算。（3）C（75）與橋D（80）除偏載對(duì)側(cè)的邊梁外，其余各梁的橫向分布系數(shù)與正交理論值較為接近，受力最不利的邊梁橫向分布系數(shù)與正交理論值最大偏差不超過(guò) 4.4%，偏載對(duì)側(cè)的邊梁橫向分布系數(shù)比正交理論值小，按正交理論值計(jì)算，結(jié)果偏于安全，因此，對(duì)于斜交角度 75和 80的斜交小箱梁橋，可近似按照正橋進(jìn)行計(jì)算，滿(mǎn)足工程應(yīng)用需求。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）橋梁斜交角度越大，受力情況越接近于正橋，根據(jù)橋 C（75°）與橋 D（80°）的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，建議對(duì)于斜交角度＞75°的斜交小箱梁橋，近似按照正橋進(jìn)行計(jì)算。（2）根據(jù)橋 A（60°）與橋 B（65°）的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，斜交角度較小的小箱梁橋，受力與正橋有較大差異，謹(jǐn)慎起見(jiàn)，對(duì)于斜交角度＜ 75°的斜交小箱梁橋，建議采用空間有限元法進(jìn)行計(jì)算。