山东鄄城黄河公路大桥是目前规模最大的波形钢腹板PC组合结构桥梁,也是国内首次大规模使用波形钢腹板的工程。在考察日本等国家波形钢腹板制造技术的基础上,分析了以往采用传统冷成型方法生产中厚钢波形钢腹板产生的各种缺陷及原因,在山东鄄城黄河公路大桥的波形钢腹板制作中,将传统工艺中多点同时受压改为仅在钢板的波峰或波谷的中央处用上模和底模将钢板夹紧,而从夹紧处用小半径辊轮向两侧碾压的方法,使钢板在非设计折角处不产生塑性变形,并且与传统加工方法相比在设计折角区域也仅产生很微小量的拉伸和压缩变形。该工艺避免了钢板因受拉引起的损伤和微裂纹等各种缺陷的产生,提升了产品各项质量指标,提高了生产效率,并延长了产品使用寿命。在制作山东鄄城黄河公路大桥波形钢腹板过程中,制定的产品质量控制指标对钢板矫正、喷砂、喷铝、喷漆这4个工序作了补充。按照该方法浙江中隧桥波形钢腹板有限公司已成功建造了拥有自主知识产权的冲压加工机组,并获得了18项专利。
为了了解波形钢腹板变截面连续体系梁桥钢腹板的弯曲剪应力及剪力传递效率,基于组合有限元思想,采用有限元软件建立大桥精细模型,首先对组合箱梁拟平截面假定进行验证,然后选取12个控制截面,分析自重、自重+预应力荷载作用下各控制截面的波形钢腹板剪应力及剪力传递效率。计算结果表明:弯曲作用下变截面波形钢腹板组合箱梁截面满足平截面假定,波形钢腹板中的剪应力沿板厚均匀分布,自重及预应力作用下变截面波形钢腹板组合截面的剪力传递效率为50%~80%,且变截面效应带来的梁高和底板厚变化会使波形钢腹板参数相同的梁段剪力分配比例有明显变化。
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