有關(guān)現(xiàn)在波形鋼腹板的管理應(yīng)用新措施有哪些呢，對于混凝土的新科技發(fā)展制度有哪些呢?應(yīng)該如何倆加強(qiáng)這方面的措施及技巧呢?本文從波形鋼腹板梁的結(jié)構(gòu)形式和模型建立等方面都做了介紹。本文選自：《混凝土》,《混凝土》(月刊)創(chuàng)刊于1979年，由中華人民共和國建設(shè)部主管，中國建筑東北設(shè)計研究院與中國建筑業(yè)協(xié)會混凝土分會主辦,是全國中文核心期刊和中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)—數(shù)字化期刊群、中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計源期刊、劍橋科學(xué)文摘(工程技術(shù))源期刊、美國化學(xué)文摘(CA)源期刊。《混凝土》雜志是我國混凝土行業(yè)中的權(quán)威性專業(yè)期刊，也是該行業(yè)發(fā)行量最大的專業(yè)技術(shù)期刊之一，深受業(yè)內(nèi)人士的推崇和信任。

　　摘要：根據(jù)板厚t從6mm變化到28mm，腹板高度從1m變化到7m時的波形鋼腹板的屈曲模態(tài)所示，可以看出，隨著板厚的增加，結(jié)構(gòu)屈曲模態(tài)逐漸由局部屈曲轉(zhuǎn)變?yōu)檎w屈曲，我們通過研究模態(tài)圖和應(yīng)力折線圖，可以初步確定不同型號波紋鋼腹板的屈曲模態(tài)幾何參數(shù)界限。

　　關(guān)鍵詞：波形鋼腹板,混凝土,工程論文發(fā)表

　　1、波形鋼腹板梁的結(jié)構(gòu)形式

　　波形鋼腹板梁的主要技術(shù)革新在于將傳統(tǒng)梁的平鋼腹板替換為波形鋼板。目前，波形板的波紋形式主要有3種，即梯形、曲線形和折線形等，其中梯形是實(shí)際工程中最常用的波紋形式。目前國內(nèi)外橋梁工程中應(yīng)用較多的是波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，其結(jié)構(gòu)形式如圖 1所示，主要由混凝土頂?shù)装濉⒉ㄐ武摳拱濉M隔板、體外預(yù)應(yīng)力筋和體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋等構(gòu)成。

　　2、模型建立

　　為了對波形鋼腹板的屈曲性能進(jìn)行有限元分析，采用ANSYS軟件建立波形鋼腹板的有限元模型。波形鋼腹板一旦發(fā)生彎曲變形以后，就具有了曲殼的特性，因此采用考慮剪切變形的4節(jié)點(diǎn)殼單元SHELL181對波形鋼腹板進(jìn)行離散化。SHELL181單元有4個節(jié)點(diǎn)，單元每個節(jié)點(diǎn)有6個自由度，分別為沿節(jié)點(diǎn)X、Y、Z方向的平動自由度和繞節(jié)點(diǎn)X、Y、Z軸的轉(zhuǎn)動自由度。此外，SHELL181單元具有塑性、應(yīng)力剛化、大變形以及大應(yīng)變的能力。

　　波形鋼腹板的有限元模型如圖3所示，網(wǎng)格的密度保證分析能得到穩(wěn)定的結(jié)果。本節(jié)主要分析波形鋼腹板的屈曲性能，因此不考慮上下翼板和加勁板的作用，而采用四邊簡支的邊界條件，約束情況如表2。為了保證波形鋼腹板發(fā)生剪切屈曲破壞模式，在BC邊施加均布剪切荷載，此時可以認(rèn)為波形鋼腹板處于純剪受力狀態(tài)。

　　對77個波形鋼腹板有限元模型進(jìn)行特征值屈曲分析，研究腹板高度對1000型波形鋼腹板剪切屈曲強(qiáng)度的影響。其中腹板高度hw的變化范圍為1m～7m，厚度tw的變化范圍為6mm～28mm。將有限元計算結(jié)果與腹板高度hw的關(guān)系示于表3。

　　從經(jīng)濟(jì)方面看，采用波形鋼板代替了混凝土腹板大幅度減輕了傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的自重，從而增大了橋梁的跨越能力。已有工程實(shí)例表明，與相同跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋相比，采用波形鋼腹板PC組合箱梁可使結(jié)構(gòu)自重減輕25%～30%。由于上部結(jié)構(gòu)自重的降低，同時可使下部結(jié)構(gòu)的工程量減少，從而降低了波形鋼腹板PC組合箱梁橋的造價。有關(guān)資料表明，與相同跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋相比，采用波形鋼腹板PC組合箱梁橋可節(jié)約成本約15%～20%，當(dāng)跨度大于50m時技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢更為明顯。

　　從施工方面看，由于波形鋼腹板PC組合箱梁相對較輕，采用節(jié)段懸臂澆注施工方法時可以增加每個施工節(jié)段的長度，減少節(jié)段數(shù)量，從而縮短工期。例如在本谷橋的初步設(shè)計施工計劃中，采用混凝土腹板箱梁時有39個節(jié)段，而采用波形鋼腹板后只需要31個節(jié)段，因而大大地縮短了工期。此外，波形鋼腹板可以工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場拼裝施工，構(gòu)造簡單，安裝快捷，從而減少了腹板立模及混凝土澆注等現(xiàn)場作業(yè)量，加快了施工進(jìn)程。

　　據(jù)表3作出圖4。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，對于同一腹板厚度tw的波形鋼腹板，其剪切屈曲強(qiáng)度隨著腹板高度的增大而減小;腹板厚度較大時，波形鋼腹板的剪切屈曲強(qiáng)度隨腹板高度的變化幅度較大;腹板厚度較小時，不同高度的波形鋼腹板的剪切屈曲強(qiáng)度基本保持不變。

　　對77個波形鋼腹板有限元模型進(jìn)行特征值屈曲分析，研究腹板高度對1000型波形鋼腹板剪切屈曲強(qiáng)度的影響。其中腹板高度hw的變化范圍為1m～7m，厚度tw的變化范圍為6mm～28mm。

　　同樣根據(jù)表3做出圖5。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，對于同一腹板高度hw的波形鋼腹板，其剪切屈曲強(qiáng)度隨著腹板厚度的增大有顯著增大。此外，當(dāng)腹板厚度較大時，減小腹板高度可以顯著提高波形鋼腹板的剪切屈曲強(qiáng)度;當(dāng)腹板厚度較小時，腹板高度的變化對波形鋼腹板的剪切屈曲強(qiáng)度幾乎沒有影響。

　　3、結(jié)論

　　波形鋼腹板主要有三種屈曲模式：局部屈曲、整體屈曲和組合屈曲。組合屈曲是局部屈曲和整體屈曲相互影響、組合而成的復(fù)雜的屈曲。

　　根據(jù)文獻(xiàn)資料，日本采用有限元來計算波形鋼腹板的合成剪切屈曲強(qiáng)度，計算結(jié)果表明，波形鋼腹板整體屈曲和局部屈曲的合成程度不是很大，但整體屈曲和局部屈曲的近似范圍卻很大，組合屈曲可視為一種中間狀態(tài)，在很多情況下可以用整體屈曲和局部屈曲做近似計算。