单箱单室钢箱梁的极高抗扭刚度,源于其闭合箱形截面的先天优势与核心构件的协同作用,这种性能使其能有效抵御扭转、畸变等复杂荷载,成为大跨、宽幅及曲线桥梁的优选结构。其抗扭性能的实现并非单一构件作用,而是顶板、底板、腹板、横隔板及加劲肋系统形成的有机整体共同发力的结果。

闭合箱形截面是高抗扭刚度的结构基础。与开口截面组合梁不同,单箱单室钢箱梁通过顶底板与两侧腹板的全焊接闭合连接,形成完整的环状受力体系,使扭矩能够转化为截面内的剪力均匀传递,避免了开口截面因局部变形导致的抗扭能力衰减。虎门大桥的工程实践已证实,闭口截面钢箱梁的扭转刚度远大于开口截面结构,在特定风环境下仅发生竖向振动,而不会出现开口截面易产生的扭转振动问题。
横隔板系统作为 "抗扭骨架",进一步强化了截面稳定性。跨间横隔板按 2-3.5 米间距布置,通过限制顶底板与腹板的相对位移,有效抑制了偏心荷载引起的截面畸变,而支点处加厚至 24-30mm 的横隔板群,能将集中荷载快速分散至整个截面,避免局部扭转应力集中。三星堆博物馆螺旋坡道采用单箱单室钢箱梁结构时,正是通过增设内隔板,使其抗扭刚度显著优于空间桁架方案,满足了大半径螺旋结构的扭转控制需求。
加劲肋系统则为抗扭性能提供了细节保障。顶板采用的 U 形闭口加劲肋通过双面焊接工艺,不仅增强了面板自身的抗扭能力,更与顶底板形成刚性更强的整体翼缘,配合腹板纵横加劲肋对薄壁的加固作用,使整个箱体在扭转荷载下不易发生局部失稳。武汉沌口长江大桥应用的 U 肋内焊技术,进一步提升了焊缝整体性,使结构在重载下仍能保持稳定的抗扭性能。
这种多构件协同形成的高抗扭刚度,让单箱单室钢箱梁既能适应杭州湾跨海铁路桥那样的强风环境,也能满足重载交通桥梁的扭转控制需求,充分彰显了其在复杂受力场景中的工程价值。
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