整体式斜板桥受力浅析

摘要：对于整体式钢筋混凝土简支板桥, 在农村联网公路中非常常见。本文论述了整

体式斜交板桥的受力特点, 并通过斜板的内力计算来说明斜板的钢筋配置情况。

在新农村建设不断加快的过程中，交通发展需要先行。本人在设计桥梁的过程中，发现在农村联网公路中很多桥是整体式钢筋混凝土简支板桥，简直板桥中的正交板桥受力相对比较简单，而对于整体式斜交板桥, 它本身的受力状态与正交板桥有许多不同, 除了与桥的宽跨比、斜交角的大小有关外, 还与板的抗弯、抗扭刚度, 支承条件和荷载状态等有关，下面着重论述一下斜交板桥的受力特性。

一.影响斜板桥受力的一些参数

斜交板桥的受力状态与正交板桥有许多不同，除了与桥的宽跨比、斜交角(规定为支承边的垂线与自由边之间的夹角)等参数（如图1）有关外，还与板的抗弯、抗扭刚度、支承条件和荷载状态等有关。为了简化计算，我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第9．2．7条规定：“当整体式斜板的斜交角不大予15°时，主钢筋可平行于桥纵轴线方向布置。”该条说明当整体式斜板的斜交角不大于15°时，可按正交板计算，其计算跨径可取板的斜长。

图1 均布荷载作用下最大弯矩位置变动图

斜板的受力特点要比正交板复杂，影响其受力性能的重要因素主要有：

(1) 交角α：一般从20°～70°，α＜20°。时，其斜交的影响可以略去不计。其大小反映了斜交程度的大小，亦关系到斜桥的受力特性，一般α越小，斜桥的特点越明显。

(2) 宽跨比B／L：其中B为垂直于桥轴线的板宽，L为垂直于支承线的跨径。比值越大，其斜交的特性越突出。

(3) 对于支座类型，采用较厚的橡胶支座 (如球冠橡胶支座)时，由于支座刚度系数变小，使梁端扭矩变缓，因扭矩产生的竖向力分布较宽，其峰值也会变小，这必将使得支承反力的分布趋于合理。

二．斜板桥的受力特性

（1）斜交板的最大纵向弯矩, 一般比与斜跨径相等的正交板要小, 并随斜交角α的增大而减小，但横向弯矩则要大得多。

（2）当L／B较小时，中间部分主弯矩的方向接近垂直于支承边，而在自由边处的主弯矩接

近于自由边与支承边垂线之间的中间方向。 (3) 纵向最大弯矩的位置，随着α角的增大从跨中向钝角部位移动。图1中的曲线分别表示当α为30°、50°和70°时的跨中最大弯矩的位置。

三．钢筋的配置

主钢筋配置的数量应依主弯距的大小来定；配置方向应与主弯矩方向保持一致。但是, 由于桥上所承受的荷载类型、大小、位置等的不断变化, 在板的不同位置其主弯矩方向也不同。所以, 在斜板桥上完全按主弯矩配筋是不可能的, 只能选择控制截面的主弯矩方向或与主弯矩方向夹角尽量小的方向来配置主弯矩。一般规定, 当板的斜跨长与板桥垂直宽度的比L/ B＜1.3时, 中部主筋沿与支承边相垂直的方向配置, 靠近自由边的局部范围内沿斜跨方向布置；斜板桥正是采用此种方式配筋, 如图2所示。由于斜交板桥纵向最大弯矩的位置随着斜交角α的增大从跨中向钝角部位移动, 因而在斜板的两侧自由边一定范围内板宽范围内主筋间距应加密,一般加密到10cm。

横向的受力钢筋, 按钢筋方向的弯矩值进行配置。也就是说, 分布钢筋沿平行于支承边布置，如图2所示。

图2 斜交桥配筋图

四．结论

（1）斜板桥较正交桥受力复杂，斜板桥受力受到斜交角、高跨比与支座等的影响。随着斜交角α的增大，纵向最大弯矩从跨中向钝角的部位移动；斜交桥的横向最大弯矩要比正交桥大。

（2）本文根据斜交板桥的受力特性，给出了当L/ B＜1.3时，现浇板主钢筋与分布钢筋的配筋图。

总之, 了解了斜交板桥的受力特性, 就能合理地配置纵横向受力筋及角隅加强筋, 使断面的强度验算满足要求。