桥梁设计与施工要求，重返著名钢桥失效场景

1.设计要求

按照AASHTO标准规范[1]检查主梁的变形和剪力，满足 HS-20 的活载工作荷载设计和荷载系数设计要求。但腹板的相对厚度较小（t＝8 mm），导致主梁高厚比过大（D/t＝2 286/8≈290），尤其是结合制造和安装过程中不可避免地产生的腹板不平整现象，可假设腹板的长细比是导致裂纹萌生的一个因素。尽管如此，在设置纵、横向加劲肋时，腹板厚度也能够满足AASHTO规范设计要求。

2.连接板和主梁翼缘之间的连接

横联连接板和中间横向加劲肋没有焊接到梁受拉翼缘。由于车辆荷载作用下各主梁挠度不同，使横联构件产生内力，导致在无加劲的腹板间隙区产生面外弯矩，腹板面外变形会引起局部高应力，从而成为美国大部分钢梁桥出现疲劳裂纹的主要原因。虽然当前桥梁设计规范[1， 3]要求加劲肋和梁翼缘之间有可靠连接，但“顶紧”还是 20 世纪 80 年代中期之前的标准做法。(www.xing528.com)

3.腹板不平整度

由于腹板不平整会产生面外次弯矩，当前AASHTO公路桥梁规范和桥梁焊接规范提出了腹板几何尺寸要求，以控制不平整度。AASHTO规范[1]规定板平整度最大偏差不应该超过5 mm或，D 为板最小尺寸，T 为最小板厚。AASHTO/AWS 规定内梁平整度最大误差为d/92，而最外侧梁为d/105（当中间加劲肋在腹板两侧且D/t大于150时），其中d为板最小尺寸，D和t分别为腹板高度和厚度。

腹板最小尺寸由横向加劲肋间距决定，在开裂位置附近，肋间距在 768～914 mm，因此平整度最大容许误差为 10～11 mm（AASHTO）和8～10 mm（AASHTO/AWS）。考虑到这些几何因素，本节分别分析了5 mm、10 mm和19 mm的不平整度。