波形鋼腹板箱橋跨度的突破

傳統預應力混凝土重慶鋼箱梁具有彎扭剛度高、經濟性好、可施工性強等特點，是大跨度梁橋的首選結構形式。然而，大跨度預應力混凝土箱梁橋一般容易出現兩類病害：一類是梁根部（端部）腹板開裂；其次，隨著跨度的增大，跨中撓度持續減小的問題日益突出。原因是混凝土箱梁自重產生的荷載效應較大，腹板與頂板和底板連接為一體。頂板和底板之間的溫差，以及腹板干燥收縮和蠕變引起的應力集中更為突出，導致腹板開裂，嚴重影響結構的承載力和耐久性。此外，箱梁預應力失效和交通量的增加加劇了疾病的嚴重性。

為了解決上述問題，工程界對傳統的混凝土箱梁橋進行了一系列改進。

1.預制混凝土腹板箱梁橋。預制混凝土腹板可在工廠內澆筑，質量保證簡單。它們不僅保持了腹板良好的抗剪性能，降低了結構自重，而且穩定了施工過程中的干燥和變形。然而，由于使用預應力鋼筋束，腹板與頂板和底板之間的連接很難施工。

2.平面鋼腹板組合箱梁橋。平面鋼腹板組合箱梁橋采用鋼腹板代替混凝土腹板，采用外索縱向預應力。該鋼腹板抗剪性能好，重量輕，易于與頂板和底板連接。由于頂部和底部混凝土的蠕變和收縮引起的變形受到鋼腹板的約束，鋼腹板與混凝土頂部和底部之間發生應力再分配，造成顯著的縱向預應力損失。同時，鋼腹板承受壓力，需要在鋼腹板上設置加勁肋或增加板的厚度，以防止失穩。

3.波形鋼腹板組合梁橋。波形鋼腹板組合梁橋是一種使用波形鋼板代替混凝土腹板形成混凝土頂板和底板組合梁體系的結構。這種結構降低了結構的自重，并且由于波紋鋼板的褶皺效應，提高了對箱梁施加預應力的效率，對頂板和底板的蠕變和收縮變形的約束較小。與平面鋼腹板梁橋相比，波紋腹板橋具有更高的平面外剛度和抗剪屈曲強度。此外，波紋鋼腹板組合梁橋具有強烈的景觀美感。