下承式钢板梁：桥梁建筑高度限制下的理想选择

下承式钢板梁（图6.2.1）是在桥梁的建筑高度受到限制时使用的形式。其结构形式是在两片工字形板梁的下翼缘间加纵横梁桥面系，列车在主梁中间穿过，主梁中心距应适当增大，与上承式板梁相比所耗钢料较多。其主梁的构造与上承式板梁相同，其纵横梁桥面系与标架桥面系基本相同。

图6.2.1　下承式钢板梁构造示意图

主梁是下承式板梁桥的主要承重结构，也是采用两片工字形截面的板梁，其各部构造、作用及名称与上承式板梁相同。(www.xing528.com)

由于列车要在两片主梁之间通过，所以下承式板梁的主梁中心距应根据限界要求来确定。由于桥梁建筑限界的宽度为4.88 m，因此标准设计的两片主梁中心距为5.4 m，这与上承式板梁有所不同。

下承式钢板梁的桥面系由纵梁和横梁组成（包括纵横梁之间的联结系）。由于下承式板梁的两片主梁之间设有桥面系，所以桥面不是设置在主梁上，而是设置在纵梁上，这与上承式板梁不同。纵梁连接于横梁并由横梁支承，横梁连接于主梁而由主梁支承，横梁的跨度即主梁的中心距。纵梁的中心距为2 m，横梁之间的中心距一般为4 m。当荷载作用于桥面时，桥枕把荷载传递给纵梁，纵梁传递给横梁，横梁传递给主梁，主梁传递给支座，支座传递给墩台。

由于列车要从两主梁下部的桥面通过，而主梁高度一般低于机车车辆限界高度，因此，在主梁上翼缘平面就不能设置上平纵联，在主梁的横断面内也不能设置横向联结系。由于下承式板梁没有上平纵联，为了使其成为一个稳定的空间结构，在主梁的下翼缘水平面内，要设置有足够强度的下平纵联。下平纵联的作用是承受列车和主梁所受的全部风力，以及列车横向摇摆力、离心力，并把该力传到支座。由于下承式板梁只有下平纵联，没有上平纵联及横联，为了使主梁上部形成一个不变的空间结构，必须在横梁端部上方与主梁之间加设三角形的肱板，肱板的一边和主梁的加劲角钢连接在一起，另一边通过另加的水平角钢和横梁上翼缘连接在起，从而在每根横梁端部形成一个刚性的连接，使横梁、肱板、加劲角钢形成一个刚固的半框架，以阻止主梁上（压）翼缘的翘曲。所以肱板的作用一方面是对主梁上翼缘起支承作用，保证上翼缘的稳定；另一方面是将上半个主梁所受的风力通过横梁传到下平纵联，同时肱板与横梁联成一体，亦可起到横联的作用。

下承式板梁桥与上承式板梁桥相比，在结构方面增多了桥面系，因此用料较多，制造养护也费工。由于它的宽度大，无法整孔运送，增添了装运与架梁的工作量。所以当采用板梁桥时，应尽可能不采用下承式而采用上承式。但是，由于下承式板梁桥具有较小的建筑高度，在某些条件下仍有采用下承式板梁桥的必要，例如铁路跨线桥，当桥上线路标高不宜提高而又要求桥下有一定净空时，若上承式板梁桥的建筑高度过大，则可考虑采用下承式板梁桥。