轴心受压钢箱梁局部稳定验算方法综述

webyl · 发表于 2013-1-23 11:16:12

　钢材由于其强度高、延性好等优点在桥梁结构中得到广泛应用。斜拉桥、自锚式悬索桥的加劲梁采用的钢板均比较薄,在强大轴压力的作用下,其局部稳定问题突出。为防止板件发生局部屈曲,保证施工和运营过程的安全,利用中国、日本和英国的钢结构设计规
范,对已设计完成的钢箱梁各板件进行局部稳定验算很有必要。

1 　钢箱梁轴心受压局部稳定验算9 n X' u1 n" F! f+ e5 g. {+ J& a5 K
某桥梁钢箱梁典型横断面如图1 所示。从图中可看出,钢箱梁构造复杂,除主钢板( A B 、H H1 等) 外,还有各种类型的加劲肋, 如扁钢加劲肋( L L1 、MM1等) 、U 形加劲肋、球扁钢加劲肋( J J 1 等) 以及加劲板( A C, E F、FG、D H 等) 组成。
钢箱梁的局部稳定主要从板件的宽厚比、各板件的局部屈曲容许应力等方面进行验算。除对主钢板进行局部稳定验算外,为防止加劲肋发生局部失稳破坏,并且为保证加劲肋的加劲作用,加劲肋应属于完全加劲,故有必要对加劲肋进行验算;另外,当应力水平较
低时,虽然能保证主钢板和加劲肋的局部稳定,但对加劲板,当长细比较大时,也会发生局部失稳破坏,因此,亦有必要对加劲板进行局部稳定验算。
各板件构造尺寸除符合规范规定外,还应采用中、日两国规范相关条文计算出各板件的局部屈曲应力和屈曲容许应力,并与板件实际应力比较,以优化设计。

2 　轴心受压钢箱梁各板件构造验算
钢箱梁各板件局部稳定构造验算主要是对板件宽比的验算,验算如不满足,并不说明该板的局部屈曲安全度不够,但能说明材料的强度不能充分发挥作用,从局部稳定角度考虑,板件的宽厚比可进一步优化。
中国规范对板件的构造验算较全面;日本规范简洁但不全;英国规范则对加劲肋的构造验算有详细,但其考虑因素较多,验算带不便。
2. 1 　中国规范中有关轴心受压板件的构造验算
在中国规范中,有关钢箱梁板件轴心受压局部稳定构造验算规范条文较为全面,可以选用该规范中相关条文对钢箱梁中常见的板件进行构造验算。
2. 2 　日本规范中有关轴心受压板件构造验算
日本规范中,对钢箱梁板件的构造验算规范条文较少,仅限于对箱形截面和T 形截面板件,但由于未考虑板件长细比的影响,较为简洁,使用方便。
2. 3 　英国规范中有关轴心受压板件构造验算
英国规范中,仅对各种截面形式的加劲肋局部稳定构造验算有明确的规范条文(见文献[3 ]中9. 3. 4. 1. 2条～9. 3. 4. 1. 5 条及9. 3. 4. 2 条) ,但由于其考虑因素较多,使用较为繁琐,在其他规范没有相应条文的情况下,该规范有补充作用。
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