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摘要：装配式T形梁桥通过借助横隔板的接头和桥面板的接缝连成整体，使桥上车辆荷载能分配给各主梁共同承担。虽然横隔板的存在对主梁的预制增加一定困难，但本文将通过分析说明横隔板的存在对桥梁的使用性、经济性而言是非常重要的，并对横隔板间距进行一些分析。
关键词：装配式T形梁；横隔板；横隔板间距；分析
引言
对于大多梁式桥，为了保证上部结构的整体性，必须在支承处和悬臂端设置梁间横隔板，并根据梁的跨径大小，在跨间设置一定数量的梁间横隔板。这在一般的桥梁设计中均是这样的。我国的《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》也作了如此的规定。但是，目前许多国家认为，可以减少或不设置横隔板，我国也曾试建过一些无横隔板的T形梁桥。后来发现，这种梁桥较易出现翼板接缝处的纵向裂缝，主梁的梁肋处的裂缝也比有横隔板的T梁为多。设有端横隔板而无内横隔板的桥梁，桥跨结构的横向刚性有所降低。通过调查分析可知，横隔板的设置是很重要的，如何合理地布设横隔板更值得我们探讨。
一、横隔板的作用
钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁的横隔板的主要作用是保证两片主梁的共同作用，有利于承受横向水平力及偏载等作用。对于T形等开口截面梁，借助横隔板可提高梁的抗扭刚度；而对于箱形梁可有效地降低横隔板处及其梁体内的扭曲应力。无论梁在直线或曲线上，一般均有偏载存在，这也要依靠横隔板调节和传递剪力和扭矩，以改善两片主梁的受力状况。此外，梁的两端和中部的横隔板能使梁的横向成为一个整体以承受横向水平荷载（如离心力、风力或列车摇摆力等），达到共同受力的目的，端横隔板还能传递支座反力和作为顶梁用的支点。因此，横隔板是使梁成为空间整体结构的重要组成部分，横隔板在面内和面外均应有足够的刚度，并配置适量的受力钢筋。对于梁高较大、腹板较厚的主梁，由于腹板丧失稳定性往往导致主梁破坏，故除设置横隔板外，尚需设置必要的加劲肋。
二、横隔板的薄弱或断裂引起梁的横向振幅超限
工字形或T 形梁横隔板处现场接头的竖向裂纹或断裂是我国RC（钢筋混凝土）梁和PC（预应力混凝土）梁中最常见的病害之一。引起横隔板断裂的主要原因有：
（1）设计和施工因素；
（2）梁体的4个支座不在同一平面上或者支座板不平；
（3）线路与桥梁中心线的偏离等引起较大的剪力循环作用。
有关研究表明，横隔板联结的薄弱是引起简支梁横向振幅过大的主要原因。梁的横向振幅大大超过轨道几何尺寸容许误差中水平向（按作业验收的动态6 mm）的规定，将会威胁行车安全。横向振幅过大的原因除了列车上的转8A转向架的激励外，与我国现有两片T梁的横隔板联结有关。在长期动载作用下较为薄弱的联结会出现裂纹，不能保证两片T 梁成为一个整体，因此降低了梁的横向刚度和扭转刚度。为确保提速列车在桥上的运行安全，应定期对这种跨度的梁桥进行检查和测试，一旦发现横向振幅较大时应及早采取加固措施。
三、横隔板的间距问题的实验分析
（一）有机玻璃模型试验
同济大学曾对跨径L = 15.50 m， 桥宽净- 7+2 *0.25 m， 主梁间距为1.60 m， 由5 根T 形主梁组成的钢筋混凝土简支梁桥做过比例为1 ：20 的有机玻璃模型试验。模型设有端横隔板， 中间则分为3种情况： 无内横隔板， 仅有1个跨中横隔板， 有3 个内横隔板设在跨中和4 分点。试验结果表明， 主梁的弯矩分布、挠度分布、支承反力的分布， 有无内横隔板， 差别是很大的。在荷载作用处的主梁弯矩横向分布， 与该处有无内横隔板而大不相同。该处有内横隔板时， 弯矩的横向分布比较均匀， 直接在荷载作用下的主梁弯矩比较小； 若该处无内横隔板， 弯矩的横向分布则非常不均匀， 直接在荷载作用之下的主梁弯矩非常大， 而不论有无内横隔板， 各主梁的弯矩总和是不变的。因此， 为了减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩， 应在跨中设置横隔板。当跨径比较大时， 为了避免某些位置处主梁弯矩太大，超过按一般的荷载横向分布方法所得的计算值， 并为充分利用弯起该处主钢筋作为剪力钢筋提供可能性， 也应在梁内这些地方设置横隔板。也就是说， 当梁内按适当的间隔布设了横隔板时， 荷载产生的弯矩将会比较均匀地分配给各主梁承担。同时，试验明显表明，主梁的挠度横向分布、支承反力的横向分布与主梁弯矩的横向分布情况相同，有无内横隔板，差别很大。设置了内横隔板，可使主梁的挠度横向分布、支承反力横向分布趋于均匀。
在开口截面的直梁桥中，内横隔板的设置间距一般为5 m～7 m，厚度为12 cm～20cm，高度为主梁高度的3/4左右。端横隔板的高度一般与主梁同高。这只是一般的经验尺寸拟定，它的强度和刚度是否能起到应有的作用，还需进行计算。
（二）有限元分析法
采用空间有限元软件对同一桥梁跨度三种不同的主梁间距下横隔板数量的变化对主梁受力的影响进行了分析，主要考察了当横隔板数量逐渐增多时，各片主梁梁底的竖向位移、横向位移以及最大纵向拉应力的变化情况。从分析的结果来看，可以得出以下几方面的结论：
（1）横隔板对变形的影响是整体的，对中载时的作用效果较大，对偏载时的作用效果较小。横隔板的设置不但能明显改善桥梁的整体受力性能，而且也能提高桥跨的实际承载能力。
（2）在三种不同的主梁间距下各片主梁随着横隔板数量逐渐增多时的竖向位移、横向位移以及最大纵向拉应力的变化规律相类似，或变化情况不太明显，这表明主梁间距并非是横隔板间距设置的决定性的因素，不论主梁间距取值大或小时都应该在跨间设置一定数量的横隔板。
（3）横隔板的设置，对于加强结构的横向联系，保证结构的整体性有很大的作用，所以桥梁设计时应设横隔板，但并不是越多越好，结合文献对横隔板间距与桥跨度之间的关系分析结果，本文建议跨间横隔板间距不宜小于5.5 m，取值太小不仅对荷载横向分配贡献减小，且增加主梁受力负担，同时还会增加施工难度。
四、结语
通过本文的分析横隔板的设置在装配式T 形梁桥中都是必要的，尤其是在车辆和桥宽不断增大的情况下，横隔板的正确受力分析和设计计算显得更加重要，这已成为整个桥梁设计的重要组成部分。除了在梁体支承处和梁端必须设置以外，桥跨中部的横隔板数量，都必须经过内力计算来保证其有足够的强度和刚度在桥跨结构中发挥应有的作用。
参考文献：
[1]范立础. 桥梁工程. 人民交通出版社.2003.03
[2] 黄润，陈阵，刘海青，林志良. 20 m 预应力混凝土T 梁横隔板设置的研究.公路，2009.11
[3]于进学.混凝土简支梁横隔板裂损分析与加固措施.铁道建筑，2003（8）
[4]张耀辉，张华新.桥梁的横隔板效应.山西交通科技，1998.8
[5]魏晓全.公路T梁桥裂缝成因及其合理构造研究.重庆交通大学硕士学位论文，2011.06
作者简介：
梁志磊（1992.01—）男，汉，山西省晋中市，长安大学公路学院2011级 道路桥梁与渡河工程专业（桥梁工程方向）。
关键词：装配式T形梁；横隔板；横隔板间距；分析
引言
对于大多梁式桥，为了保证上部结构的整体性，必须在支承处和悬臂端设置梁间横隔板，并根据梁的跨径大小，在跨间设置一定数量的梁间横隔板。这在一般的桥梁设计中均是这样的。我国的《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》也作了如此的规定。但是，目前许多国家认为，可以减少或不设置横隔板，我国也曾试建过一些无横隔板的T形梁桥。后来发现，这种梁桥较易出现翼板接缝处的纵向裂缝，主梁的梁肋处的裂缝也比有横隔板的T梁为多。设有端横隔板而无内横隔板的桥梁，桥跨结构的横向刚性有所降低。通过调查分析可知，横隔板的设置是很重要的，如何合理地布设横隔板更值得我们探讨。
一、横隔板的作用
钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁的横隔板的主要作用是保证两片主梁的共同作用，有利于承受横向水平力及偏载等作用。对于T形等开口截面梁，借助横隔板可提高梁的抗扭刚度；而对于箱形梁可有效地降低横隔板处及其梁体内的扭曲应力。无论梁在直线或曲线上，一般均有偏载存在，这也要依靠横隔板调节和传递剪力和扭矩，以改善两片主梁的受力状况。此外，梁的两端和中部的横隔板能使梁的横向成为一个整体以承受横向水平荷载（如离心力、风力或列车摇摆力等），达到共同受力的目的，端横隔板还能传递支座反力和作为顶梁用的支点。因此，横隔板是使梁成为空间整体结构的重要组成部分，横隔板在面内和面外均应有足够的刚度，并配置适量的受力钢筋。对于梁高较大、腹板较厚的主梁，由于腹板丧失稳定性往往导致主梁破坏，故除设置横隔板外，尚需设置必要的加劲肋。
二、横隔板的薄弱或断裂引起梁的横向振幅超限
工字形或T 形梁横隔板处现场接头的竖向裂纹或断裂是我国RC（钢筋混凝土）梁和PC（预应力混凝土）梁中最常见的病害之一。引起横隔板断裂的主要原因有：
（1）设计和施工因素；
（2）梁体的4个支座不在同一平面上或者支座板不平；
（3）线路与桥梁中心线的偏离等引起较大的剪力循环作用。
有关研究表明，横隔板联结的薄弱是引起简支梁横向振幅过大的主要原因。梁的横向振幅大大超过轨道几何尺寸容许误差中水平向（按作业验收的动态6 mm）的规定，将会威胁行车安全。横向振幅过大的原因除了列车上的转8A转向架的激励外，与我国现有两片T梁的横隔板联结有关。在长期动载作用下较为薄弱的联结会出现裂纹，不能保证两片T 梁成为一个整体，因此降低了梁的横向刚度和扭转刚度。为确保提速列车在桥上的运行安全，应定期对这种跨度的梁桥进行检查和测试，一旦发现横向振幅较大时应及早采取加固措施。
三、横隔板的间距问题的实验分析
（一）有机玻璃模型试验
同济大学曾对跨径L = 15.50 m， 桥宽净- 7+2 *0.25 m， 主梁间距为1.60 m， 由5 根T 形主梁组成的钢筋混凝土简支梁桥做过比例为1 ：20 的有机玻璃模型试验。模型设有端横隔板， 中间则分为3种情况： 无内横隔板， 仅有1个跨中横隔板， 有3 个内横隔板设在跨中和4 分点。试验结果表明， 主梁的弯矩分布、挠度分布、支承反力的分布， 有无内横隔板， 差别是很大的。在荷载作用处的主梁弯矩横向分布， 与该处有无内横隔板而大不相同。该处有内横隔板时， 弯矩的横向分布比较均匀， 直接在荷载作用下的主梁弯矩比较小； 若该处无内横隔板， 弯矩的横向分布则非常不均匀， 直接在荷载作用之下的主梁弯矩非常大， 而不论有无内横隔板， 各主梁的弯矩总和是不变的。因此， 为了减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩， 应在跨中设置横隔板。当跨径比较大时， 为了避免某些位置处主梁弯矩太大，超过按一般的荷载横向分布方法所得的计算值， 并为充分利用弯起该处主钢筋作为剪力钢筋提供可能性， 也应在梁内这些地方设置横隔板。也就是说， 当梁内按适当的间隔布设了横隔板时， 荷载产生的弯矩将会比较均匀地分配给各主梁承担。同时，试验明显表明，主梁的挠度横向分布、支承反力的横向分布与主梁弯矩的横向分布情况相同，有无内横隔板，差别很大。设置了内横隔板，可使主梁的挠度横向分布、支承反力横向分布趋于均匀。
在开口截面的直梁桥中，内横隔板的设置间距一般为5 m～7 m，厚度为12 cm～20cm，高度为主梁高度的3/4左右。端横隔板的高度一般与主梁同高。这只是一般的经验尺寸拟定，它的强度和刚度是否能起到应有的作用，还需进行计算。
（二）有限元分析法
采用空间有限元软件对同一桥梁跨度三种不同的主梁间距下横隔板数量的变化对主梁受力的影响进行了分析，主要考察了当横隔板数量逐渐增多时，各片主梁梁底的竖向位移、横向位移以及最大纵向拉应力的变化情况。从分析的结果来看，可以得出以下几方面的结论：
（1）横隔板对变形的影响是整体的，对中载时的作用效果较大，对偏载时的作用效果较小。横隔板的设置不但能明显改善桥梁的整体受力性能，而且也能提高桥跨的实际承载能力。
（2）在三种不同的主梁间距下各片主梁随着横隔板数量逐渐增多时的竖向位移、横向位移以及最大纵向拉应力的变化规律相类似，或变化情况不太明显，这表明主梁间距并非是横隔板间距设置的决定性的因素，不论主梁间距取值大或小时都应该在跨间设置一定数量的横隔板。
（3）横隔板的设置，对于加强结构的横向联系，保证结构的整体性有很大的作用，所以桥梁设计时应设横隔板，但并不是越多越好，结合文献对横隔板间距与桥跨度之间的关系分析结果，本文建议跨间横隔板间距不宜小于5.5 m，取值太小不仅对荷载横向分配贡献减小，且增加主梁受力负担，同时还会增加施工难度。
四、结语
通过本文的分析横隔板的设置在装配式T 形梁桥中都是必要的，尤其是在车辆和桥宽不断增大的情况下，横隔板的正确受力分析和设计计算显得更加重要，这已成为整个桥梁设计的重要组成部分。除了在梁体支承处和梁端必须设置以外，桥跨中部的横隔板数量，都必须经过内力计算来保证其有足够的强度和刚度在桥跨结构中发挥应有的作用。
参考文献：
[1]范立础. 桥梁工程. 人民交通出版社.2003.03
[2] 黄润，陈阵，刘海青，林志良. 20 m 预应力混凝土T 梁横隔板设置的研究.公路，2009.11
[3]于进学.混凝土简支梁横隔板裂损分析与加固措施.铁道建筑，2003（8）
[4]张耀辉，张华新.桥梁的横隔板效应.山西交通科技，1998.8
[5]魏晓全.公路T梁桥裂缝成因及其合理构造研究.重庆交通大学硕士学位论文，2011.06
作者简介：
梁志磊（1992.01—）男，汉，山西省晋中市，长安大学公路学院2011级 道路桥梁与渡河工程专业（桥梁工程方向）。