美桥欣赏
连接美国和加拿大的彩虹桥
（长安大学 武芳文老师 供图）
前几篇文章，已经详细阐述了钢箱梁的结构体系和传力路径。下面对两个实例工程中的3×30m钢箱梁和混凝土箱梁进行简要的类比分析（该钢箱梁断面组成，部分构造细节可优化，大家可以留言探讨）。
钢箱梁横断面 / mm
混凝土箱梁横断面 / mm
传力路径
钢箱梁传力路径如前所述。而对于一个3×30m混凝土现浇预应力匝道箱梁，荷载传力途径：
传力途径1：荷载通过顶板横向传递给纵腹板（一般隔板间距与腹板间距之比大于2，为横向单向板。对应纵向1m板条桥面板横向计算(采用车辆荷载计算））——组成横框的桥面板的横向受力；
洋红色箭头代表力流传递
传力途径2：荷载通过顶底板及腹板纵向传递给横梁(对应于纵向主梁计算顶底板抗弯，腹板抗剪，采用车道荷载计算，受拉部位设置预应力钢束保证混凝土抗裂，同时钢束的设置不能使混凝土受压过大)——纵向受力；
洋红色箭头代表力流传递
传力途径3：荷载通过横梁传至支座（对应于横梁计算，根据横梁跨度以及支座与纵腹板的相对位置等决定是否采用预应力)——横梁的横向受力。
构造类比
类比1：16mm厚顶板及顶板位置的纵向加劲肋(U肋、倒T肋、板肋)相当于25cm厚混凝土顶板；
类比2：14mm厚底板及其加劲肋相当于25cm厚混凝土底板；
类比3：14mm厚腹板类式于45cm厚腹板；
有兴趣的同仁可以计算下两种结构顶底板、腹板抗力上的大致数值。
钢箱梁与混凝土箱梁区别
本质的不同点在于钢箱梁纵向2～3m间距需设置跨间隔板，以支承顶板上加劲肋的受力，减小顶板加劲肋计算跨度，同时减小较薄的钢板的畸变变形增强横向抗扭性能。
任何钢结构箱型杆件均需设置隔板，此构造类似与竹子中的隔板，大自然中生物是演化的最合理构造。当然竹节隔板为稳定需求，钢箱梁隔板抗畸变和提供第二体系支撑，亦需区别。
钢箱梁的传力途径，相比于混凝土传力途径，多了一个横隔板间顶板纵肋的纵向传力。钢箱粱需要两个体系相加原因也在于此。
我们延伸探讨下混凝土箱梁横断面设计。对于宽桥面的混凝土箱梁，我们通常采用多箱室或多主箱梁的横截面。
合理化的桥面板结构是将传统设计的多室箱梁优化为单箱室截面，通过减少腹板的数量，减轻上部结构重量。此外通过倾斜的腹板减小底板的宽度。
在这里，我们研究三种能想到的方式：
1）超宽单箱室截面；
2）肋板加劲桥面板单箱室截面；
3）带斜杆支撑的单箱室截面。
对于如上所述的第二种形式的经典案例如下：
Viaduc de tulle(法国，2002年)总长854m，跨径布置：68m+124m+3x180m+100m，梁高4～10m，桥宽19.3m，悬臂长4.135m，腹板斜率27°，每隔3.5m设置一道横向贯通加劲横肋。
标准横断面 / cm
作者：陈耀军 / 刘甜甜 / 陈正星
