波形钢腹板组合箱梁是一种新型的钢－ 混凝土组合结构，以波形钢腹板代替传统混凝土腹板，混凝土顶底板抗弯性能和钢腹板抗剪性能明确［1 － 2］，这样既能充分利用钢与混凝土材料各自的优势，又有效地解决了混凝土桥梁腹板的开裂问题。同时，波形钢腹板组合箱梁桥与传统混凝土箱梁桥对比，大幅度减轻了上部结构的重量，也减少了下部结构的工程量，从而降低了造价，实现了桥梁的轻型化，提高了结构稳定性、强度和材料的使用效率［3 － 6］。
由于上述良好的性能，波形钢腹板组合箱梁结构在世界各地得到广泛应用。法国、日本、中国等国家也相继修建了大量的波形钢腹板组合箱梁桥［7 － 10］，数量已超过100 座。但到目前为止，国内外对于波形钢腹板的研究与应用主要都集中在组合箱梁桥，而对组合T 梁桥的研究较少，建成的实桥更少，目前仅在日本有1 座波形钢腹板简支T 梁桥———曽宇川桥，该桥全长23. 9 m，横向等间距布置9 片波形钢腹板组合T梁，波形钢板的厚度为9 mm［11］。
目前，我国对于波形钢腹板组合T 梁尚无研究与应用。本文参考交通运输部部颁预应力混凝土连续T梁桥( 40 m) 通用设计图纸［12］，提出波形钢腹板组合T 梁桥设计方案，进行详细的分析计算，并与混凝土T 梁桥进行技术性能和经济性能方面的对比。
1· 40 m 跨混凝土连续T 梁设计与计算
图1 ～ 图2 是交通运输部40 m 混凝土连续T 梁的通用设计图纸。桥双幅共宽33 m，梁高2. 5 m，C50 混凝土，4 跨连续结构。横向等间距布置7 片T梁，间距2. 35 m，单片T 梁顶板宽2. 35 m，翼缘板厚度0. 16 m，底板马蹄高0. 35 m、宽0. 6 m，腹板厚0. 2 m。每跨沿纵向布置7 道横隔板、间距6. 5 m。纵向预应力束分为2 种: 体内束采用2 束8s15. 24 mm和3 束7s15. 24 mm 钢绞线、墩顶现浇连续段负弯矩束采用6 束4s15. 24 mm 钢绞线，均为两端张拉。采用预制装配、先简支后连续的施工方法，墩顶现浇段长度为80 cm。施工顺序如下: ( 1) 架设预制T梁，安装临时支撑; ( 2) 安装永久支座，浇筑墩顶连续段及横向连接; ( 3) 张拉第1、2 跨间，第3、4跨间墩顶现浇连续段负弯矩钢束; ( 4) 张拉第2、3跨间墩顶现浇连续段负弯矩钢束; ( 5) 浇筑80 mm混凝土现浇层，拆除临时支撑，形成连续体系; ( 6)浇筑100 mm 沥青混凝土铺装，安装护栏、护墙。
2· 40 m 跨波形钢腹板连续T 梁设计与计算
在大量对比分析的基础上，提出4 跨40 m 连续波形钢腹板组合T 梁设计方案。结构布置及断面尺寸如图3 ～ 图5 所示。C50 混凝土，梁高2. 7 m，横向等间距布置6 片T 梁、横向间距2. 75 m，顶板宽2. 75 m，翼缘板厚度0. 17 m，底板宽度1. 3 m，底板高度0. 25 m，横隔板、墩顶现浇段布置和混凝土T 梁一致，波形钢腹板采用1200 型，钢板厚度14 mm，波距1. 2 m，波高0. 2 cm［13］。纵向预应力布置也采用2 种: ( 1) 体内束采用2 束5s15. 24 mm 和6 束5s15. 24 mm 钢绞线，分别为底板直线束和底板弯起短束。底板直线束锚固在梁端，底板弯起短束分别锚固在3#和5#横隔板、2#和6#横隔板以及1#和7#横隔板附近; ( 2) 墩顶现浇连续段负弯矩钢束为6束4s15. 24 mm 钢绞线，锚固在顶板下的齿板上。预应力钢束全部为两端张拉。施工方法同样采用预制装配、先简支后连续，具体施工工序和混凝土连续T 梁保持一致。
3· 受力性能对比
根据结构布置和施工程序，按照我国桥梁设计规范［14］对2 种结构分别进行模拟计算分析( 模型如图6 所示) ，并就2 种结构的承载力、应力、变形、强度等方面进行验算和对比，结果汇总列于表1。
对比可知，与40 m 跨混凝土连续T 梁桥相比，波形钢腹板组合T 梁桥在受力性能方面与前者存在以下差异: ( 1) 支座最大反力减少约9%; ( 2) 抗弯承载能力提高约12%; ( 3) 最大最小应力均与混凝土T 梁相近; ( 4) 活载最大挠度增加约25%，但仍符合规范f≤l /600 = 66. 67 mm 的要求［14］。
结果表明，同为40 m 跨连续T 梁，波形钢腹板组合T 梁的受力性能优于混凝土T 梁，具有实际应用的可行性。
4· 经济性能对比
经过计算，40 m 跨波形钢腹板组合连续T 梁桥相较于混凝土连续T 梁桥，每跨需增加使用波形钢腹板计约71 t。鉴于本文中波形钢腹板T 梁桥所采用的波形钢腹板高度较小，可采用经济实用的嵌入型连接，且又为等截面钢板，波形钢腹板离岸价预算12 000 元/t，合计总价格约为85 × 104 元。本文针对其他经济性能也进行了计算对比，结果汇总见表2。
对比可知，与40 m 跨混凝土连续T 梁所需材料用量相比，40 m 跨波形钢腹板组合T 梁在以下方面均有较大程度的节约: ( 1) 混凝土用量、预应力钢筋用量分别减少约32%、19%; ( 2) 下部结构工作量减少约20%; ( 3) 工厂在预制T 梁时，T 梁钢模用量每跨减少约29%。
通过经济性能的对比，结果表明，同为40 m 跨连续T 梁，波形钢腹板组合T 梁在经济性能方面较混凝土T 梁有很大程度的优势空间。
由于上述良好的性能，波形钢腹板组合箱梁结构在世界各地得到广泛应用。法国、日本、中国等国家也相继修建了大量的波形钢腹板组合箱梁桥［7 － 10］，数量已超过100 座。但到目前为止，国内外对于波形钢腹板的研究与应用主要都集中在组合箱梁桥，而对组合T 梁桥的研究较少，建成的实桥更少，目前仅在日本有1 座波形钢腹板简支T 梁桥———曽宇川桥，该桥全长23. 9 m，横向等间距布置9 片波形钢腹板组合T梁，波形钢板的厚度为9 mm［11］。
目前，我国对于波形钢腹板组合T 梁尚无研究与应用。本文参考交通运输部部颁预应力混凝土连续T梁桥( 40 m) 通用设计图纸［12］，提出波形钢腹板组合T 梁桥设计方案，进行详细的分析计算，并与混凝土T 梁桥进行技术性能和经济性能方面的对比。
1· 40 m 跨混凝土连续T 梁设计与计算
图1 ～ 图2 是交通运输部40 m 混凝土连续T 梁的通用设计图纸。桥双幅共宽33 m，梁高2. 5 m，C50 混凝土，4 跨连续结构。横向等间距布置7 片T梁，间距2. 35 m，单片T 梁顶板宽2. 35 m，翼缘板厚度0. 16 m，底板马蹄高0. 35 m、宽0. 6 m，腹板厚0. 2 m。每跨沿纵向布置7 道横隔板、间距6. 5 m。纵向预应力束分为2 种: 体内束采用2 束8s15. 24 mm和3 束7s15. 24 mm 钢绞线、墩顶现浇连续段负弯矩束采用6 束4s15. 24 mm 钢绞线，均为两端张拉。采用预制装配、先简支后连续的施工方法，墩顶现浇段长度为80 cm。施工顺序如下: ( 1) 架设预制T梁，安装临时支撑; ( 2) 安装永久支座，浇筑墩顶连续段及横向连接; ( 3) 张拉第1、2 跨间，第3、4跨间墩顶现浇连续段负弯矩钢束; ( 4) 张拉第2、3跨间墩顶现浇连续段负弯矩钢束; ( 5) 浇筑80 mm混凝土现浇层，拆除临时支撑，形成连续体系; ( 6)浇筑100 mm 沥青混凝土铺装，安装护栏、护墙。
2· 40 m 跨波形钢腹板连续T 梁设计与计算
在大量对比分析的基础上，提出4 跨40 m 连续波形钢腹板组合T 梁设计方案。结构布置及断面尺寸如图3 ～ 图5 所示。C50 混凝土，梁高2. 7 m，横向等间距布置6 片T 梁、横向间距2. 75 m，顶板宽2. 75 m，翼缘板厚度0. 17 m，底板宽度1. 3 m，底板高度0. 25 m，横隔板、墩顶现浇段布置和混凝土T 梁一致，波形钢腹板采用1200 型，钢板厚度14 mm，波距1. 2 m，波高0. 2 cm［13］。纵向预应力布置也采用2 种: ( 1) 体内束采用2 束5s15. 24 mm 和6 束5s15. 24 mm 钢绞线，分别为底板直线束和底板弯起短束。底板直线束锚固在梁端，底板弯起短束分别锚固在3#和5#横隔板、2#和6#横隔板以及1#和7#横隔板附近; ( 2) 墩顶现浇连续段负弯矩钢束为6束4s15. 24 mm 钢绞线，锚固在顶板下的齿板上。预应力钢束全部为两端张拉。施工方法同样采用预制装配、先简支后连续，具体施工工序和混凝土连续T 梁保持一致。
3· 受力性能对比
根据结构布置和施工程序，按照我国桥梁设计规范［14］对2 种结构分别进行模拟计算分析( 模型如图6 所示) ，并就2 种结构的承载力、应力、变形、强度等方面进行验算和对比，结果汇总列于表1。
对比可知，与40 m 跨混凝土连续T 梁桥相比，波形钢腹板组合T 梁桥在受力性能方面与前者存在以下差异: ( 1) 支座最大反力减少约9%; ( 2) 抗弯承载能力提高约12%; ( 3) 最大最小应力均与混凝土T 梁相近; ( 4) 活载最大挠度增加约25%，但仍符合规范f≤l /600 = 66. 67 mm 的要求［14］。
结果表明，同为40 m 跨连续T 梁，波形钢腹板组合T 梁的受力性能优于混凝土T 梁，具有实际应用的可行性。
4· 经济性能对比
经过计算，40 m 跨波形钢腹板组合连续T 梁桥相较于混凝土连续T 梁桥，每跨需增加使用波形钢腹板计约71 t。鉴于本文中波形钢腹板T 梁桥所采用的波形钢腹板高度较小，可采用经济实用的嵌入型连接，且又为等截面钢板，波形钢腹板离岸价预算12 000 元/t，合计总价格约为85 × 104 元。本文针对其他经济性能也进行了计算对比，结果汇总见表2。
对比可知，与40 m 跨混凝土连续T 梁所需材料用量相比，40 m 跨波形钢腹板组合T 梁在以下方面均有较大程度的节约: ( 1) 混凝土用量、预应力钢筋用量分别减少约32%、19%; ( 2) 下部结构工作量减少约20%; ( 3) 工厂在预制T 梁时，T 梁钢模用量每跨减少约29%。
通过经济性能的对比，结果表明，同为40 m 跨连续T 梁，波形钢腹板组合T 梁在经济性能方面较混凝土T 梁有很大程度的优势空间。