钢板-混凝土组合梁桥的活载结构效率指数研究

Abstract

为综合考虑钢板-混凝土组合桥梁的工程经济性和整体刚度，并对其量化评估，引入一种新的评价指标——活载结构效率指数（ILLSI）。该指数结合了桥梁结构的用钢量和活载作用下的挠度。对简支方案和连续方案下的ILLSI 计算公式进行了理论推导，并与数值计算结果进行了对比验证。以交通运输部发布的《装配化工字组合梁钢桥通用图》为蓝本，采用ILLSI评价指标分别对双主梁、四主梁、五主梁方案进行评估，提出了ILLSI 指数95%的置信区间。结果表明：对于ILLSI指数95%置信区间，在跨径为20~40 m时，双主梁简支方案为77.45~217.38 m∙kN-1，四主梁简支方案为39.04~120.80 m∙kN-1，五主梁简支方案为35.27~117.57 m∙kN-1；在跨径为30~60 m时，双主梁连续方案为101.60~339.93 m∙kN-1，四主梁连续方案为55.15~174.96 m∙kN-1，五主梁连续方案为52.94 ~165.58 m∙kN-1。当跨径一定时，双主梁方案的ILLSI指数大于多主梁方案的ILLSI指数，四主梁方案的ILLSI指数略大于五主梁方案的ILLSI指数，但二者相差较小；工字钢-混凝土组合主梁的应力占比随ILLSI指数的增大而减小，且呈幂函数的变化规律；双主梁、四主梁、五主梁简支方案的ILLSI 指数95%置信区间所对应的应力占比区间平均值为35%~67%。

Keywords

• 工字形钢板组合梁桥;工程经济性;活载结构效率指数;应力占比;评价指标