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波纹钢结构工程应用实例

波纹钢结构工程应用实例


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波纹钢结构简介


波纹钢结构:

波纹钢结构是将一定厚度的钢板经过波纹成型,增加其刚性的结构;在平板上加压成型的波纹,随着弯曲深度的增加,其刚性可增加5~10倍。而钢波纹管涵洞为波纹钢结构的一种形式,其采用波纹状管或由波纹状弧形板通过连接、拼装形成的一种涵洞形式,由于轴向波纹的存在,可以充分发挥受力优势,能在轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变,可以更大程度上分散荷载的应力集中,更好地发挥钢结构的优势,具有优良的受力特征。

结构优势:

将相同厚度的平钢板轧制成带有波纹形状的波纹钢板,其惯性矩显著增加,抵抗荷载的能力显著增强,所以钢波纹管涵洞可以更好地抵抗土体的静荷载和行车的动荷载,保证通车运营后的安全,其安全系数大大增加。

受力特点

本结构是由上部填土垂直压力与管侧被动土压力形成受力圆环,以环向应力支撑荷载的柔性结构。



结构受力图

采用薄壳钢波纹板结构替代圬工砌体,减少了砂、石用量,由于其轴向波纹的存在,可以更好的适应地基变形,解决了许多因地基变形导致的结构破坏难题。

国内外应用现状

01

公路桥涵

02

市政排水、雨水收集

03

综合管廊

国外

波纹钢板桥涵最早于1784年诞生于英国;

1896年美国率先进行了波纹钢板通道、涵管的可行性研究,并且首次应用于公路涵洞;

1923年美国铁路工程协会在伊利诺斯州中央铁路进行了波纹钢板的通道的测试;

之后,美国、加拿大、日本、韩国等国家道路工程已经广泛应用钢波纹板桥涵,并制定了设计、制造及施工安装手册或者规范,积累了较为成熟的波纹钢板桥涵设计方法及修建经验。

国外应用实例简介(公路桥涵)



  加拿大14m跨径桥


韩国茂朱梨美里桥(形式: 高拱型)跨径4×10.5米, 钢板厚 4.5毫米


大名洪川度假村比瓦尔底高尔夫球场生态桥梁(形式: 半圆拱型, 大骨架波纹钢板)跨距 13.5米, 高度 6.7米, 长度 104米, 钢板厚 7.01毫米

拱形钢波纹板通道,跨径:10米,矢高:4.5米,壁厚:7毫米

钢波纹板通道,跨径:10米,矢高:5.5米,壁厚:7毫米

拱形钢波纹板通道,跨径:13米,矢高:5.5米,壁厚:7毫米

拱形钢波纹板通道,跨径:18米,矢高:6.5米,壁厚:7毫米

拱形钢波纹板通道,跨径:15米,矢高:6.5米,壁厚:7毫米

拱形钢波纹板通道,跨径:24米,矢高:6.5米,壁厚:8毫米

拱形钢波纹板生态通道,跨径:11米,矢高:4.5米,壁厚:7毫米

钢波纹板生态通道,跨径:13.5米,矢高:4.5米,壁厚:7毫米

钢波纹板通道,单跨跨径:11.5米,矢高:6.5米,壁厚:7毫米加强肋

拱形钢波纹板通道,跨径:7.5米,矢高:6.5米,壁厚:7毫米

拱形钢波纹板通道,跨径:10米,矢高:5.5米,壁厚:7毫米加强肋

双孔钢波纹板桥,单跨跨径:13米, 壁厚:7毫米

三孔钢波纹板桥,中间跨径:13.5米,矢高:5米,壁厚:7毫米;边侧跨径:3米

双孔钢波纹板通道,单孔跨径:13.5米,矢高:4.5米,壁厚:7毫米

双孔桥梁,单孔跨径:14米,矢高:6.5米,壁厚: 7毫米,采用加强肋

跨径11m, 高 3.5m, 宽 6.6m, 壁厚:8毫米

台湾拱形钢波纹板通道,跨径:13米, 壁厚:7毫米

澳大利亚拱形钢波纹板通道,跨径:13米,矢高:4.5米,壁厚:7毫米

波兰拱形钢波纹板通道,跨径:13米, 壁厚:7毫米


市政排水、雨水收集


市政雨水管道

市政输水管道

市政地下排水管

城市下水管、雨水管、污水管


雨水收集


国外应用实例简介(综合管廊)



德国直径3m的钢波纹管综合管廊工程实例

含有热力、供水、通讯、电力及污水管道

使用时间已有25年


国内

二战期间,引进直接应用

1997年开始自主研发+引进应用

截止2010年年底全国推广应用10910道,截止2012年底,超过2万道

涉及行业:公路、铁路、矿区、市政……

跨径在0.2~8米,管顶填土高度0.6m~56m

截面:圆形、拱形、椭圆形

国内应用实例简介(公路桥涵)


多年冻土区

青藏公路K3278+915涵和K3280+200涵使用后的情况


西宁至玉树G214线3孔4米涵洞

济祁高速砀山段1-4米钢波纹管涵洞

济祁高速合淮段1-5米钢波纹管涵洞

平原区


软土区

沿海区

上海A3/A4/A15高速 直径3米/4米/5米

内蒙鄂尔多斯北环一级路,直径5米,涵长104米,涵顶填高22米

山岭重丘区

中交一公院道路波纹钢结构研发中心(ZJYGYcspc)

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