CN107977540B - 一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法 - Google Patents

一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法，该设计方法包括以下步骤：根据波纹钢板拱桥的使用需求初步确定波纹钢板拱桥的矢高f；根据波纹钢板拱桥的矢高f、上覆土力学性能参数以及上覆土厚度计算出波纹钢板拱桥的跨度l；根据计算获得的波纹钢板拱桥的跨度l和矢高f判断其是否满足使用需求，如此往复，直至波纹钢板拱桥的跨度l和矢高f满足使用需求为止；之后计算出波纹钢板拱桥的横断面轴线。本发明的优点是：相比传统的波纹钢板拱桥而言，在基本不增加工程造价的情况下，最大限度地减小波纹钢板的弯矩，也最大限度地减小了波纹钢板拱桥基础的水平推力，从而减小波纹钢板拱桥的变形，也可以减小波纹钢板拱桥的用钢量。

Description

一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，具体涉及一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法。
背景技术
传统拱桥（在此指钢筋混凝土拱桥、石拱桥等）的拱轴线通常采用悬链线或抛物线，然而，波纹钢板拱桥所承受的荷载模式明显与传统的拱桥不同，即拱顶上承受竖向土压力与水平土压力，因此，其横断面拱轴线设计方法不可参考传统拱桥的拱轴线设计方法。此外，传统拱桥为了减小结构所承受的荷载，上部不再进行填土，因此拱圈上一般只有竖向荷载；为了减小拱圈上的弯矩，拱脚必须提供水平约束力。而波纹钢板拱桥上部进行了填土，因土体产生侧土压力而导致波纹钢板桥的拱圈上具有水平荷载，且上部交通荷载传递到波纹钢板拱圈上时，具有一定的扩散效应，因此，波纹钢板拱桥上的交通荷载与传统拱桥受到的荷载不同，即交通荷载一般可以近似地考虑为地表均布荷载。由此可见，波纹钢板拱桥与传统的拱桥的受力特点明显不同。
波纹钢板拱桥缺乏设计理论与方法，导致波纹钢板拱桥在使用过程中易发生变形而导致其推广应用受限。波纹钢板拱桥截面抗弯刚度小，主要借助竖向土压力与水平土压力的共同作用来减小截面弯矩。波纹钢板拱桥是利用波纹钢板组装成拱后在上部进行填土所形成的公路桥或铁路桥。从现有调研来看，波纹钢板拱桥在国内外公路中有了一定的应用，而在铁路中很少应用。相比传统的钢筋混凝土梁桥、圬工拱桥、石拱桥等而言，波纹钢板拱桥具有造价低、工厂标准化制做、方便运输、施工效率高、养护维修方便等优点；相比其他形式的钢结构梁桥而言，波纹钢板拱桥用钢量要少得多，且组装效率高；同时，由于波纹的存在，波纹钢板相比同等用钢量的钢板（厚度比波纹钢板的厚度要大）的抗弯刚度要大很多。由此可见，波纹钢板拱桥应用的经济效益明显，值得推广应用。
但是，尽管波纹的存在，波纹钢板拱桥的截面抗弯刚度比钢筋混凝土梁桥的截面抗弯刚度要小得多，因此，截面在弯矩作用下易发生变形，这也是波纹钢板无法作为直梁而直接在上部进行填土或行车的原因。此外，当波纹钢板拱桥的拱脚存在水平推力时，易导致拱脚基础发生水平位移，而拱脚基础发生水平位移导致拱脚水平约束力的减小，由此加大了截面弯矩，也加大了拱桥的竖向沉降，对拱桥结构的整体受力、以及上部填土与路面的稳定性均极为不利。正因为如此，现有的波纹钢板拱桥的跨度非常有限，且大量推广应用受限，尤其是上部平顺性要求高的铁路工程中应用需要非常谨慎。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法，该设计方法根据波纹钢板拱桥的上覆土厚度以及填土的力学性能从而确定波纹钢板拱桥的横断面轴线，使波纹钢板拱桥的横断面理论弯矩为零，同时使波纹钢板拱桥的拱脚理论水平推力为零，从而最大限度地减小了波纹钢板拱桥的横断面变形。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法，所述最优受力状态是指所述波纹钢板拱桥横断面理论上的弯矩为零，且所述波纹钢板拱桥拱脚位置的水平推力也为零，其特征在于在所述最优受力状态下，所述设计方法包括以下步骤：
（1）根据波纹钢板拱桥的使用需求初步确定所述波纹钢板拱桥的矢高f；
（2）根据所述波纹钢板拱桥的矢高f、上覆土力学性能参数以及上覆土厚度以计算出所述波纹钢板拱桥的跨度l；
（3）根据计算获得的所述波纹钢板拱桥的跨度l和矢高f判断其是否满足使用需求，若满足使用需求，则进入下一步骤；若不满足使用需求，则返回至所述步骤（1）重新确定所述波纹钢板拱桥的矢高f，并进入所述步骤（2）再次计算所述波纹钢板拱桥的跨度l；如此往复，直至所述波纹钢板拱桥的跨度l和矢高f满足使用需求为止；
（4）根据所述波纹钢板拱桥的矢高f、跨度l、上覆土力学性能参数以及拱顶覆土厚度计算出所述波纹钢板拱桥的横断面轴线；
（5）根据所述波纹钢板拱桥的矢高f、跨度l、上覆土力学性能参数以及拱顶覆土厚度计算出所述波纹钢板拱桥横断面轴线的最大轴力与最小轴力；
（6）进行所述波纹钢板拱桥的拱脚结构设计。
在所述最优受力状态下，所述步骤（2）中，所述波纹钢板拱桥的跨度l的计算公式为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
式中：
f为所述波纹钢板拱桥的矢高；
γ为所述波纹钢板拱桥上的上覆土平均容重，若所述上覆土存在分层情况，则取加权平均值；
P 1为作用于所述波纹钢板拱桥的拱顶部竖向土压力，其计算式为P 1=γH；
P 2为所述波纹钢板拱桥的拱顶部水平土压力，其计算式为P 2=γHk= P 1 k。
H为所述波纹钢板拱桥上的理论上覆土厚度，包括实际的上覆土厚度以及经交通荷载换算获得的上覆土厚度；
k为侧土压力系数，取与所述波纹钢板拱桥接触部分土体的侧土压力系数。
在所述最优受力状态下，所述步骤（4）中，构建以所述波纹钢板拱桥的拱顶为原点的X-Y坐标系，X轴为正方向向下的竖轴，Y轴为水平向横轴，所述波纹钢板拱桥的所述横断面轴线在所述X-Y坐标系中的表达式为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
其中：
x为所述横断面轴线在所述X-Y坐标系中的竖坐标，x∈[ 0，f ]，y为所述横断面轴线在所述X-Y坐标系中的横坐标；
f为所述波纹钢板拱桥的矢高；
P 1为作用于所述波纹钢板拱桥的拱顶竖向土压力，其计算式为P 1=γH；
P 2为所述波纹钢板拱桥的拱顶部水平土压力，其计算式为P 2=γHk= P 1 k；
P 3为所述波纹钢板拱桥的拱脚部与拱顶部的水平土压力差，其计算式为P 3=γfk；
γ为所述波纹钢板拱桥上的上覆土平均容重，若所述上覆土存在分层情况，则取加权平均值；
H为所述波纹钢板拱桥上的理论上覆土厚度，包括实际的上覆土厚度以及经交通荷载换算获得的上覆土厚度；
k为侧土压力系数，取与所述波纹钢板拱桥接触部分土体的侧土压力系数；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
。
在所述最优受力状态下，所述波纹钢板拱桥横断面上的任一截面的剪力为零，所述波纹钢板拱桥横断面轴线的最大轴力N max位于拱脚位置、最小轴力N min位于拱顶位置，计算公式分别为：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE010
式中：
f为所述波纹钢板拱桥的矢高；
l为所述波纹钢板拱桥的跨度
P 1为作用于所述波纹钢板拱桥的拱顶部竖向土压力，其计算式为P 1=γH；
P 2为所述波纹钢板拱桥的拱顶部水平土压力，其计算式为P 2=γHk= P 1 k；
P 3为所述波纹钢板拱桥的拱脚部与拱顶部的水平土压力差，其计算式为P 3=γfk；
γ为所述波纹钢板拱桥上的上覆土平均容重，若所述上覆土存在分层情况，则取加权平均值；
H为所述波纹钢板拱桥上的理论上覆土厚度，包括实际的上覆土厚度以及经交通荷载换算获得的上覆土厚度；
k为侧土压力系数，取与所述波纹钢板拱桥接触部分土体的侧土压力系数。
若在所述波纹钢板拱桥的矢高f范围内存在土体分层情况，则所述侧土压力系数k取加权平均值，计算式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
式中：
n为在所述波纹钢板拱桥的矢高f范围内土体分层的数量；
k i 为第i层土体的侧土压力系数；
h i 为第i层土体的厚度。
在所述最优受力状态下，所述波纹钢板拱桥横断面轴线在拱脚位置处的切线为竖直。
在所述最优受力状态下，所述步骤（6）中的所述拱脚结构设计是指将所述波纹钢板拱桥的拱脚与基础之间采用铰接连接。
本发明的优点是：相比传统的波纹钢板拱桥而言，在基本不增加工程造价的情况下，最大限度地减小波纹钢板的弯矩，也最大限度地减小了波纹钢板拱桥基础的水平推力，从而减小波纹钢板拱桥的变形，也可以减小波纹钢板拱桥的用钢量。
附图说明
图1为本发明中基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计流程示意图；
图2为本发明中基于最优受力状态的波纹钢板拱桥的土压力模式及拱脚反力示意图；
图3为本发明中基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面轴线的坐标示意图；
图4为本发明中基于最优受力状态的波纹钢板拱桥半结构力学模型；
图5为本发明中基于最优受力状态的波纹钢板拱桥的拱脚安装示意图；
图6为本发明中基于最优受力状态的波纹钢板拱脚安装局部放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-6，图中标记1-5分别为：切线1、拱脚结构2、水平拱脚柱3、水平钢柱铰底座4、钢筋混凝土基础5。
实施例：如图1-6所示，本实施例具体涉及一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法，该波纹钢板拱桥横断面轴线并不是悬链线、抛物线或圆弧线，而是与波纹钢板拱桥的上覆土厚度及上覆土的力学性能相关的，波纹钢板拱桥的横断面轴线在拱脚位置的切线1为竖直，且拱脚结构2处采用铰接；此处所指的最优受力状态是指使波纹钢板拱桥横断面理论上的弯矩为零，且使波纹钢板拱桥在拱脚位置处的水平推力也为零；因此，图2中MA=0；MB=0；QA=0；QB=0；该波纹钢板拱桥横断面设计方法具体包括以下步骤：
（1）根据波纹钢板拱桥的使用需求初步确定波纹钢板拱桥的矢高f；
（2）根据波纹钢板拱桥的矢高f、上覆土力学性能参数以及上覆土厚度计算获得波纹钢板拱桥的跨度l，计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
式中：
f为波纹钢板拱桥的矢高；
γ为波纹钢板拱桥上的上覆土平均容重，若上覆土存在分层情况，则取加权平均值；
P 1为作用于波纹钢板拱桥的拱顶部竖向土压力，其计算式为P 1=γH；
P 2为波纹钢板拱桥的拱顶部水平土压力，其计算式为P 2=γHk= P 1 k；
H为波纹钢板拱桥上的理论上覆土厚度，包括实际的上覆土厚度以及经交通荷载换算获得的上覆土厚度；
k为侧土压力系数，取与波纹钢板拱桥接触部分土体的侧土压力系数；若在波纹钢板拱桥的矢高f范围内存在土体分层情况，则侧土压力系数k取加权平均值，计算式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE016
式中：
n为在波纹钢板拱桥的矢高f范围内土体分层的数量；
k i 为第i层土体的侧土压力系数；
h i 为第i层土体的厚度
（3）根据计算获得的波纹钢板拱桥的跨度l和矢高f判断其是否满足使用需求：
若满足使用需求，则进入下一步骤；
若不满足使用需求，则返回至步骤（1）重新确定波纹钢板拱桥的矢高f，并进入步骤（2）再次计算波纹钢板拱桥的跨度l；如此往复，直至波纹钢板拱桥的跨度l和矢高f满足使用需求为止；
（4）根据波纹钢板拱桥的矢高f、跨度l、上覆土力学性能参数以及拱顶覆土厚度计算出波纹钢板拱桥的横断面轴线，在X-Y坐标系中的具体表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
其中：
X-Y坐标系的原点位于波纹钢板拱桥的拱顶位置，X轴为正方向向下的竖轴，Y轴为水平向横轴，可参见图3所示；
x为波纹钢板拱桥的横断面轴线在X-Y坐标系中的竖坐标，x∈[ 0，f ]，y为波纹钢板拱桥的横断面轴线在X-Y坐标系中的横坐标；
f为波纹钢板拱桥的矢高；
P 1为作用于波纹钢板拱桥的拱顶部竖向土压力，其计算式为P 1=γH；
P 2为波纹钢板拱桥的拱顶部水平土压力，其计算式为P 2=γHk= P 1 k；
P 3为波纹钢板拱桥的拱脚部与拱顶部的水平土压力差，其计算式为P 3=γfk；
γ为波纹钢板拱桥上的上覆土平均容重，若上覆土存在分层情况，则取加权平均值；
H为波纹钢板拱桥上的理论上覆土厚度，包括实际的上覆土厚度以及经交通荷载换算获得的上覆土厚度；
k为侧土压力系数，取与波纹钢板拱桥接触部分土体的侧土压力系数；若在波纹钢板拱桥的矢高f范围内存在土体分层情况，则侧土压力系数k取加权平均值，具体计算式同于步骤（2）中所述；
Figure DEST_PATH_IMAGE020
；
（5）如图2-5所示，根据波纹钢板拱桥的矢高f、跨度l、上覆土力学性能参数以及拱顶覆土厚度计算出波纹钢板拱桥横断面轴线的最大轴力与最小轴力，波纹钢板拱桥横断面上的任一截面的剪力为零，波纹钢板拱桥横断面轴线的最大轴力N max位于拱脚位置、最小轴力N min位于拱顶位置，计算公式分别为：
Figure DEST_PATH_IMAGE022
Figure DEST_PATH_IMAGE024
式中：
f为波纹钢板拱桥的矢高；
l为波纹钢板拱桥的跨度；
P 1为作用于波纹钢板拱桥的拱顶部竖向土压力，其计算式为P 1=γH；
P 2为波纹钢板拱桥的拱顶部水平土压力，其计算式为P 2=γHk= P 1 k；
P 3为波纹钢板拱桥的拱脚部与拱顶部的水平土压力差，其计算式为P 3=γfk；
γ为波纹钢板拱桥上的上覆土平均容重，若上覆土存在分层情况，则取加权平均值；
H为波纹钢板拱桥上的理论上覆土厚度，包括实际的上覆土厚度以及经交通荷载换算获得的上覆土厚度；
k为侧土压力系数，取与波纹钢板拱桥接触部分土体的侧土压力系数；若在波纹钢板拱桥的矢高f范围内存在土体分层情况，则侧土压力系数k取加权平均值，具体计算式同于步骤（2）中所述；
（6）进行波纹钢板拱桥的拱脚结构2设计，基于最优受力状态下的波纹钢板拱桥横断面，在拱脚处只需要基础提供竖向支承反力即可，且拱脚部设计为非嵌固结构，具体如图5、6所示，拱脚结构2处采用铰接，在钢筋混凝土基础5上设置水平钢柱铰底座4，且波纹钢板拱桥的拱脚处设置有水平拱脚柱3，水平拱脚柱3可匹配安装于水平钢柱铰底座4，使两者形成铰接。

Claims (5)

1.一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法，所述最优受力状态是指所述波纹钢板拱桥横断面理论上的弯矩为零，且所述波纹钢板拱桥拱脚位置的水平推力也为零，其特征在于在所述最优受力状态下，所述设计方法包括以下步骤：
（1）根据波纹钢板拱桥的使用需求初步确定所述波纹钢板拱桥的矢高f；
（2）根据所述波纹钢板拱桥的矢高f、上覆土力学性能参数以及上覆土厚度以计算出所述波纹钢板拱桥的跨度l；所述波纹钢板拱桥的跨度l的计算公式为：
Figure 16857DEST_PATH_IMAGE001
式中：
f为所述波纹钢板拱桥的矢高；
γ为所述波纹钢板拱桥上的上覆土平均容重，若所述上覆土存在分层情况，则取加权平均值；
P 1为作用于所述波纹钢板拱桥的拱顶部竖向土压力，其计算式为P 1=γH；
P 2为所述波纹钢板拱桥的拱顶部水平土压力，其计算式为P 2=γHk= P 1 k；
H为所述波纹钢板拱桥上的理论上覆土厚度，包括实际的上覆土厚度以及经交通荷载换算获得的上覆土厚度；
k为侧土压力系数，取与所述波纹钢板拱桥接触部分土体的侧土压力系数；
（3）根据计算获得的所述波纹钢板拱桥的跨度l和矢高f判断其是否满足使用需求，若满足使用需求，则进入下一步骤；若不满足使用需求，则返回至所述步骤（1）重新确定所述波纹钢板拱桥的矢高f，并进入所述步骤（2）再次计算所述波纹钢板拱桥的跨度l；如此往复，直至所述波纹钢板拱桥的跨度l和矢高f满足使用需求为止；
（4）根据所述波纹钢板拱桥的矢高f、跨度l、上覆土力学性能参数以及拱顶覆土厚度计算出所述波纹钢板拱桥的横断面轴线；构建以所述波纹钢板拱桥的拱顶为原点的X-Y坐标系，X轴为正方向向下的竖轴，Y轴为水平向横轴，所述波纹钢板拱桥的所述横断面轴线在所述X-Y坐标系中的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中：
x为所述横断面轴线在所述X-Y坐标系中的竖坐标，x∈[ 0，f ]，y为所述横断面轴线在所述X-Y坐标系中的横坐标；
f为所述波纹钢板拱桥的矢高；
P 1为作用于所述波纹钢板拱桥的拱顶部竖向土压力，其计算式为P 1=γH；
P 2为所述波纹钢板拱桥的拱顶部水平土压力，其计算式为P 2=γHk= P 1 k；
P 3为所述波纹钢板拱桥的拱脚部与拱顶部的水平土压力差，其计算式为P 3=γfk；
γ为所述波纹钢板拱桥上的上覆土平均容重，若所述上覆土存在分层情况，则取加权平均值；
H为所述波纹钢板拱桥上的理论上覆土厚度，包括实际的上覆土厚度以及经交通荷载换算获得的上覆土厚度；
k为侧土压力系数，取与所述波纹钢板拱桥接触部分土体的侧土压力系数；
Figure 402839DEST_PATH_IMAGE003
；
（5）根据所述波纹钢板拱桥的矢高f、跨度l、上覆土力学性能参数以及拱顶覆土厚度计算出所述波纹钢板拱桥横断面轴线的最大轴力与最小轴力；
（6）进行所述波纹钢板拱桥的拱脚结构设计。
2.根据权利要求1所述的一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法，其特征在于在所述最优受力状态下，所述波纹钢板拱桥横断面上的任一截面的剪力为零，所述波纹钢板拱桥横断面轴线的最大轴力N max位于拱脚位置、最小轴力N min位于拱顶位置，计算公式分别为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
Figure 182576DEST_PATH_IMAGE005
式中：
f为所述波纹钢板拱桥的矢高；
l为所述波纹钢板拱桥的跨度
P 1为作用于所述波纹钢板拱桥的拱顶部竖向土压力，其计算式为P 1=γH；
P 2为所述波纹钢板拱桥的拱顶部水平土压力，其计算式为P 2=γHk= P 1 k；
P 3为所述波纹钢板拱桥的拱脚部与拱顶部的水平土压力差，其计算式为P 3=γfk；
γ为所述波纹钢板拱桥上的上覆土平均容重，若所述上覆土存在分层情况，则取加权平均值；
H为所述波纹钢板拱桥上的理论上覆土厚度，包括实际的上覆土厚度以及经交通荷载换算获得的上覆土厚度；
k为侧土压力系数，取与所述波纹钢板拱桥接触部分土体的侧土压力系数。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法，其特征在于若在所述波纹钢板拱桥的矢高f范围内存在土体分层情况，则所述侧土压力系数k取加权平均值，计算式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
式中：
n为在所述波纹钢板拱桥的矢高f范围内土体分层的数量；
k i 为第i层土体的侧土压力系数；
h i 为第i层土体的厚度。
4.根据权利要求1所述的一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法，其特征在于在所述最优受力状态下，所述波纹钢板拱桥横断面轴线在拱脚位置处的切线为竖直。
5.根据权利要求1所述的一种基于最优受力状态的波纹钢板拱桥横断面设计方法，其特征在于在所述最优受力状态下，所述步骤（6）中的所述拱脚结构设计是指将所述波纹钢板拱桥的拱脚与基础之间采用铰接连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109033547B (zh) * 2018-07-03 2023-04-07 三峡大学 沥青路面路基工作区深度计算模型
CN109635515B (zh) * 2019-01-22 2021-03-30 西南交通大学 一种拱塔斜拉桥拱塔轴线优化方法
CN110909429B (zh) * 2019-11-26 2022-04-26 中铁第四勘察设计院集团有限公司 基于隧道衬砌病害检测的波纹钢板内衬加固参数优化设计方法及结构
CN114279840B (zh) * 2021-12-24 2024-04-19 安徽省交通控股集团有限公司 一种公路装配式波纹钢结构稳定性评价方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997047825A1 (en) * 1996-06-12 1997-12-18 Wilson, Michael, W. Composite concrete metal encased stiffeners for metal plate arch-type structures
CN202936716U (zh) * 2012-11-23 2013-05-15 南京联众建设工程技术有限公司 一种双层波纹钢板拱桥
CN103620119A (zh) * 2011-06-28 2014-03-05 日铁住金建材株式会社 波纹钢板的设计方法、及波纹钢板制槽
CN103745036A (zh) * 2013-12-21 2014-04-23 广西科技大学 波形钢腹板pc组合箱梁的抗弯稳定性仿真分析方法
CN104260199A (zh) * 2014-09-26 2015-01-07 中铁二十局集团第五工程有限公司 一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制施工工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997047825A1 (en) * 1996-06-12 1997-12-18 Wilson, Michael, W. Composite concrete metal encased stiffeners for metal plate arch-type structures
CN103620119A (zh) * 2011-06-28 2014-03-05 日铁住金建材株式会社 波纹钢板的设计方法、及波纹钢板制槽
CN202936716U (zh) * 2012-11-23 2013-05-15 南京联众建设工程技术有限公司 一种双层波纹钢板拱桥
CN103745036A (zh) * 2013-12-21 2014-04-23 广西科技大学 波形钢腹板pc组合箱梁的抗弯稳定性仿真分析方法
CN104260199A (zh) * 2014-09-26 2015-01-07 中铁二十局集团第五工程有限公司 一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制施工工艺

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Shear Force Distribution Analysis on Corrugated Steel Webs of Three-Box Single Cross-Section Girder Bridges with Variable Depth;Xin L .;《2014 7th International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation (ICICTA).IEEE》;20151231;全文 *
地表超载作用下盾构隧道劣化机理与特性;黄大维，周顺华等;《岩土工程学报》;20170731;第39卷(第7期);全文 *
大跨度变截面波纹钢腹板PC连续梁桥的设计;崔冰，董萌，李准华;《土木工程学报》;20110731;第44卷(第7期);全文 *
覆土波纹钢板拱桥施工过程的受力分析;刘保东，尹航等;《公路交通科技》;20100131;第27卷(第1期);全文 *

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