箱梁横框架分析的问题

图3 箱梁横向分析的框架模型

图3为常用的箱梁截面横向框架分析的平面杆系模型。

框架计算模型

框架分析主要为计算适用于顶板的桥面板受力，包括对称荷载效应和非对称荷载效应。而对于腹板和底板，由于两侧腹板采用简支约束，无法考虑两侧腹板的竖向位移差，这个竖向位移差就是箱梁截面框架由非对称荷载导致的畸变效应。所以,箱梁的横向框架模型可以计算全框架的对称荷载效应,但无法计算腹板和底板的非对称荷载效应。

箱室内外温差效应

现行规范的温度效应包括长周期的年均温差以及短周期的梯度温度效应，没有箱室内外温差的相关规定。实际上，箱室内外温差对于腹板受力有较大的影响：当箱室外侧温度高于箱室内部温度时，腹板内侧受拉；反之，当箱室外侧温度低于箱室内部温度时，腹板外侧受拉。在工程实践发现的病害中，箱室内外温差是腹板内外侧裂缝数量差异的主要原因，也是图1中腹板主应力指标分为内缘、外缘、中面的主要原因。箱室内外温差将导致竖向预应力效应在腹板内外侧发生卸载或加载，从而导致主应力在腹板不同位置上的差异。

成桥荷载试验和检测

成桥荷载试验通过加载确定桥梁的承载能力，通过比较结构响应（挠度、应变）的差异，掌握结构工作性能的变化情况。加载一般在选定的几个关键断面的几种关键工况，采用弯矩、挠度等效原则，在桥面布置加载车辆模拟实际活载，测试桥梁结构在试验荷载（正载及偏载）下的挠度及应变，并采用校验系数来评价桥梁结构的工作性能。

这个“工作性能”一般而言是纵向工作性能，或者也可以叫整体工作性能。成桥试验是桥梁工程交付使用前检验桥梁建设是否符合设计预期的重要环节。但是，横向设计虽然也是箱形截面桥梁结构重要的设计内容之一，荷载试验并没有对横向受力进行同样的校验。现行规范明确规定桥梁的横向分析属于局部分析，加载采用车辆荷载，且需要考虑冲击影响（一般按1.3考虑）。这样，按现行规范的55吨车，试验车辆应该需要70吨（尚未考虑箱室内外温差效应）。从这个角度讲，通常用于纵向加载的“加载车辆”可能并不符合横向加载要求。

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知识点：箱梁横框架