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钢混组合桥面板的发展概况及设计维护要点

钢混组合桥面板的发展概况及设计维护要点
钢混组合桥面板的发展概况及设计维护要点

装配式钢混组合桥梁设计规范

装配式钢混组合桥梁设计规范 1 范围 本标准规定了我省公路装配式钢混组合桥梁的材料、结构设计、构造、耐久性设计等内容。 本标准适用于我省各级公路采用装配化技术建造的组合钢板梁桥和组合钢箱梁桥的设计。 装配式钢混组合桥梁设计除应符合本规范的规定外,还应符合国家和行业有关标准的规定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 714 桥梁用结构钢 GB/T 1228 钢结构用高强度大六角头螺栓 GB/T 1229 钢结构用高强度大六角头螺母 GB/T 1230 钢结构用高强度垫圈 GB/T 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 5117 碳钢焊条 GB/T 5118 低合金钢焊条 GB/T 5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T 10045 碳钢药芯焊丝 GB/T 10433 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉 GB/T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 GB/T 14957 熔化焊用钢丝 GB/T 17493 低合金钢药芯焊丝 GB/T 50283 公路工程结构可靠度设计统一标准 CJJ/T 111 预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程 JGJ 87 建筑钢结构焊接技术规程 JTG 3362 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG B01 公路工程技术标准 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG D64 公路钢结构桥梁设计规范 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 JT/T 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 JTG/T D64-01 公路钢混组合桥梁设计与施工规范 JTG/T F50 公路桥涵施工技术规范 3 术语和定义 下列术语适用于本标准。

钢一混凝土组合梁

钢-混凝土组合梁 钢-混凝土组合梁(以下简称组合梁)是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型梁,通常其肋部采用钢梁,翼板采用混凝土板,两者间用抗剪连接件或开孔钢板连成整体。抗剪连接件是钢梁与混凝土板共同工作的基础,它沿钢梁与混凝土板的交界面设置。两种材料按组合梁的形式结合在一起,可以避免各自的缺点,充分发挥两种材料的优势,形成强度高、刚度大、延性好的结构形式。近几年,钢-混凝土组合梁在我国的应用实践表明,它不仅可以很好地满足结构的功能要求,而且还具有良好的技术经济效益。 钢-混凝土组合梁的特点 钢-混凝土组合梁可以广泛的用于建筑结构和桥梁结构等领域。对比钢梁和钢筋混凝土梁,钢-混凝土组合梁具有以下主要特点: (1)由于混凝土板与钢梁共同工作,可以充分发挥钢材与混凝土材料各自材料特性;另外,钢-混凝土组合梁与钢板梁相比节省钢材约20%-40%,可以降低造价。 (2)增大梁的截面刚度,降低梁的截面高度和建筑高度。 (3)组合梁的混凝土受压翼板增加了梁的侧向刚度,防止了主梁在使用荷载下的扭曲失稳。 (4)降低冲击系数,抗冲击、抗疲劳和抗震性能好。 (5)可以节省施工支模工序和模板,有利于现场施工。 钢-混凝土组合梁发展 钢-混凝土组合梁结构是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构,其与木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构和钢结构并列,已经扩展成为第五大结构(组合结构),它是通过连接件把钢梁和混凝土板连接成整体而共同工作的受弯构件。在荷载作用下,混凝土板受压而钢梁受拉,充分发挥钢材与混凝土的材料特性,实践表明,它兼顾钢结构和混凝土结构的优点,具有显著的技术经济效益和社会效益,将成为结构体系的重要发展方向之一,作为组合结构体系中重要的横向承重构件的钢-混凝土组合梁在建筑及桥梁结构等领域必将具有广阔的应用前景。其发展过程大致经历以下四个阶段: 1、20世纪20年代--30年代。萌芽阶段。 钢一混凝土组合梁的研究始于1922年,MackayMH在加拿大Domion桥梁公司进行了两根外包混凝土钢梁试验,同时英国国家物理实验室也进行了外包混凝土钢梁的试验,随后在30 年代中期出现了钢梁和混凝土翼板之间的多种抗剪连接构造方法,可以看到处于萌芽阶段的研究主要集中于考虑防火需要的外包混凝土钢梁及实用连接件的研究,而未考虑两者的组合工作效应,这一阶段探索性的研究为后续钢-混凝土组合梁的蓬勃发展奠定了一定的基础。 2、20世纪40年代~60年代。发展阶段 这一阶段是组合梁发展的第二阶段,在这一阶段,许多技术先进的国家对组合梁开展了比较深入的试验研究,对组合梁的分析基本上按照弹性理论进行分析,并制定了相关的设计规范和规程,使得组合梁的应用在科学指导下逐渐普及。 3、20世纪60年代~80年代,全面研究,实用阶段 由于钢-混凝土组合梁具有广泛的应用前景,组合梁的研究工作进一步得到深化,在总结以往研究和应用成果的基础上,进一步改进和完善了组合梁的有关设计规范或规程,组合结构的应用和发展逐步成熟,几乎日趋赶上钢结构的发展,并广泛重视,研究工作重点也由简支梁研究转而开始了连续梁的研究,由完全剪力连接转为部分剪力连接;由考虑允许应力设计方法转为考虑极限状态设计方法;由弹性理论分析转为塑性理论分析。

钢混梁桥面板施工方案

钢混梁桥面板施工方案 本标段钢混结合梁顶板为钢筋混凝土结构,其模板、钢筋、混凝土等施工方法及注意事项与本标段其他现浇梁一致(详见本标段《现浇梁施工组织设计》),本方案只对桥面板翼板支撑系统施工方法及注意事项进行说明。 一、翼板支撑系统设计 翼板支撑采用由外径φ48mm、壁厚2.5mm的钢管制作的三角桁架,桁架采用M20普通螺栓悬吊在钢梁翼板上。钢梁翼板事先在加工时每隔100cm打一个直径22mm的孔洞。 施工设计图如下:

二、螺栓受力验算 每片钢桁架承受的混凝土方量为0.4*1=0.4m3,则单个螺栓承受拉力为: F=(0.4*2.5*10)*1.4=14KN (1.4为荷载分项系数)查《建筑施工计算手册》(江正荣主编),M20螺栓能承受的拉力为38.2KN,满足要求,安全系数为2.73。 剪力T=[(1.215/2)*14]/1.45=5.9KN (1.215为混凝土翼板宽度,1.45为钢管桁架高度,单位:m) 则剪应力τ=T/A=(5.9*103)/[(3.14*102)*0.88]=2.1MPa<[τ]=120 MPa,满足要求!(0.88为螺栓截面折减系数) 三、施工方法及注意事项 1、钢管桁架根据钢梁临时支墩设置考虑分三段安装,安装其中一段时将其桥下封闭,车辆行人从另两段桥下通过,

以策安全。一段安装完成并采取防坠落措施后方可转入另一段安装,交通疏解相应调整。 2、钢管桁架采用汽车吊安装。安装好后采用纵向钢管相连,已保证钢管桁架的整体稳定性。 3、M20螺栓上下均采用双螺帽,螺栓长度超过螺帽每段不小于5个丝口。 4、由于桁架在安装时存在高度误差,故在桁架外侧翼板下面锁一条短钢管(不少于3个扣件),并在其上插入顶托,用以调节模板高度。 5、桁架模板系统验收合格后方可浇筑混凝土,浇筑混凝土选择在晚上11点以后进行,并事先与交通主管部门沟通,进行临时封路。 6、翼板模板拆除时依然分段进行,对桥下道路进行分段交通管制。 7、桁架拆除时,将桥下空间封闭围挡,严禁车辆和行人进入拆除空间,吊车在侧边吊住桁架,由工人进入相连桁架,将吊着的桁架螺栓割除,完成桁架拆卸。临时墩顶搭设操作平台,该段桁架最后拆除。工人操作时必须系好安全带。 8、桁架拆除完毕后,若钢梁表面涂装有破损,应及时修复。

钢-混组合梁桥的设计优化及应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/c212542679.html, 钢-混组合梁桥的设计优化及应用 作者:周俊书李兵任亚 来源:《中国科技纵横》2020年第06期 摘要:近年来,钢-混凝土组合梁桥因其施工快速及结构性能优越而越来越多地被应用于高速公路的建设中。以某高速公路互通主线的钢-混组合连续梁桥为背景,介绍了该类型梁桥的基本结构形式,阐述了钢-混组合连续梁桥设计过程中优化负弯矩区混凝土桥面板受力采取的措施,为类似桥梁设计优化提供思路。 关键词:钢-混组合梁;连接件;负弯矩区混凝土 中图分类号:U448.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2020)06-0130-02 1设计背景 随着科学技术的进步,中国桥梁建设工作在近年来迅速发展,预应力混凝土箱梁由于施工工艺成熟,施工质量优异等优点而被广泛应用。然而,随着桥梁对大跨径需求的增加,传统的混凝土箱梁桥由于结构自重大、地震响应大、腹板后期开裂等问题日益突出,已逐渐满足不了大跨径桥梁建设的需求。大跨径桥梁趋于选择自重更轻、跨越能力更大的结构形式。钢-混凝土组合梁桥相较于传统的混凝土箱梁桥具有自重小、结构轻巧美观、施工周期短、不中断下穿公路的通行等优点,而越来越多地被应用于高速公路的建设中。 钢-混凝土组合梁是由混凝土桥面板和钢梁通过剪力连接件组合共同承受荷载的梁。在设计过程中,尽力让混凝土桥面板承受压应力,钢梁承受拉应力,以此充分发挥各自材料特性来使结构的经济效益最大化。然而在钢-混组合连续梁的设计过程中,不可避免墩存在顶负弯矩区域的混凝土桥面板承受拉应力、钢梁承受压应力。此时需要采取措施控制混凝土桥面板开裂和钢梁承压局部失稳的问题。如根据路线设计要求,半径较小的曲線组合梁桥还应考虑弯扭耦合效应[1]。即将通车的杨寨东互通主线桥主跨部分采用36m+60m+42m的组合结构,本文将介绍其设计优化过程中采取的相关措施。 2工程概况 杨寨东互通K0+412.5主线大桥位于武汉城市圈环线高速公路大随至汉十段杨寨东互通内,为跨越麻竹高速而设。桥梁左幅桥宽8.25m,跨径为11×20m+(36+60+42)m+4×20m的连续小箱梁和钢-混凝土组合梁;桥梁右幅桥宽12.75m,跨径为11×20m+(42+60+36) m+4×20m的连续小箱梁和钢-混凝土组合梁。其中跨越麻竹高速主线按照8车道41m路幅预留,且建设期不中断麻竹高速公路的交通通行,受制于上跨麻竹高速主线的净空要求,预应力混凝土箱梁方案不再适用。在钢-混凝土组合梁与钢箱梁的方案选择过程中,钢筋混凝土桥面

地裂缝对钢-混组合连续梁桥效应的影响分析及对策研究

地裂缝对钢-混组合持续梁桥效应的影响分析及对策研究 目前国内外修建结构物遇到地裂缝灾害时尽量选择避开方案,随着城市可用土地面积的日益减少,由于桥梁结构作为跨线工程,所以不可避免的要修建在地裂缝位置上。对跨地裂缝的桥梁,通常选择简支梁桥,因为简支梁桥作为静定结构体系,不平均沉降对桥梁上部结构的影响相对较小,安全性更高。 由于简支梁桥跨越能力无限,在桥下空间、管道、交通灯受到限制时,所以必须采用跨径相对较大的持续梁桥,如何减小地裂缝灾害对持续梁桥的晦气影响,成为众多桥梁工程师亟待解决的问题。本文以陕西省交通运输厅科研项目“钢-混组合持续梁桥跨地裂缝施工和运营阶段监测与监控技术研究”为依托。 以跨越地裂缝的雁塔路互通式立交桥为依托工程,采用数值模拟的方法,对钢-混组合持续梁跨越地裂缝的角度和合理跨径进行了深入的研究。主要研究内容如下:(1)通过建立了下部结构的仿真模型,选取了距离地裂缝较近的两个桩基,分别研究了斜交角和主梁跨径对下部结构的力学性能影响。 通过分级加载的方式施加沉降,从而对沉降过程中地裂缝对桩基的力学性能的影响进行了研究。结果表明,取较小斜交角和较小跨径时,地裂缝对桩基的晦气影响最小。 (2)通过建立上部结构的无限元模型,建立三种例外跨径组合的上部结构模型。分别从桥梁的受力和变形两个方面对结构进行分析,研究随着地裂缝沉降量的增大,桥梁上部结构力学性能的变化规律。 研究发现,地裂缝对采用较小斜交角和较小跨径的桥梁上部结构的晦气影响最小。(3)基于钢-混组合梁承载能力的沉降量预警分析,分别从承载能力极限状态和正常使用极限状态下,通过对桥梁抗弯、抗剪、抗裂、变形四个方面进行极限状态分析,分别得到基于承载能力状态和正常使用状态下桥梁的沉降量预警值,为相应的对策研究提供理论依据。 根据沉降量预警分析可知,在土体最大沉降量范围内,沉降预警分析主要考虑地裂缝灾害引起的弯矩和主梁变形。(4)对桥墩的沉降量和主梁的应力监测进行了详细的说明,并针对桥梁沉降量过大时,制订了详细支撑系统调节方案以及地基加固处理方法。

钢_混凝土组合结构桥梁研究新进展_聂建国

第45卷第6期2012年6月 土木工程学报 CHINA CIVIL ENGINEERING JOURNAL Vol.45Jun.No.62012 基金项目:国家自然科学基金重点项目(51138007),清华大学自主科 研计划(20101081766) 作者简介:聂建国,博士,教授收稿日期:2010- 12-09钢-混凝土组合结构桥梁研究新进展 聂建国 1 陶慕轩 1 吴丽丽 2 聂鑫 1 李法雄 1 雷飞龙 1 (1.清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室,北京100084; 2.中国矿业大学(北京),北京100083) 摘要:钢-混凝土组合结构桥梁近年来在我国得到了迅速的发展。在传统桥梁结构形式的基础上,发展多种新型组合结构桥梁形式,拓宽组合结构桥梁的应用领域。介绍近年来在钢-混凝土组合结构桥梁方面的最新研究进展,内容包括波形钢腹板组合梁桥、槽型钢-混凝土组合梁桥、钢-混凝土组合刚构桥、双重组合作用连续组合梁桥和大跨斜拉桥组合桥面系。通过对传统结构形式的改进和发展,可充分发挥组合结构桥梁的综合优势,研究结果表明,钢-混凝土组合结构桥梁具有广阔的推广应用前景。 关键词:钢-混凝土组合结构;桥梁;波形钢腹板;槽型组合梁;组合刚构桥;双重组合;组合桥面系中图分类号:U448.38 文献标识码:A 文章编号:1000- 131X (2012)06-0110-13Advances of research on steel-concrete composite bridges Nie Jianguo 1 Tao Muxuan 1 Wu Lili 2 Nie Xin 1 Li Faxiong 1 Lei Feilong 1 (1.Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of the Ministry of Education ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China ; 2.China University of Mining &Technology ,Beijing ,Beijing 100083,China ) Abstract :Steel-concrete composite bridges have been developed rapidly in recent years in China.Several new types of composite bridges have been developed on the basis of traditional structures to broaden the application area of composite bridges.In this paper ,some recent advances in research of steel-concrete composite bridges are summarized.The main research work involves composite girder bridges with corrugated steel webs ,channel-shaped steel-concrete composite girder bridges ,steel-concrete composite rigid frame bridges ,continuous composite bridges with double composite action and composite deck systems for large-span cable-stayed bridges.Through improvement and development of the traditional structural forms ,the comprehensive advantages of composite bridges can be fully displayed ,which demonstrates a good prospect of application and extension for steel-concrete composite bridges. Keywords :steel-concrete composite structure ;bridge ;corrugated steel web ;channel-shaped composite girder ;composite rigid frame bridge ;double composite ;composite deck system E-mail :dmh03@mails.tsinghua.edu.cn 引言 钢-混凝土组合结构桥梁(简称组合桥)是指将钢 梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并考 虑共同受力的桥梁结构形式。相对于不按组合结构设计的纯钢桥,组合桥可以有效减小结构高度、提高结构刚度、减小结构在活荷载下的挠度。通过抗剪连接件的连接作用,混凝土桥面板对钢梁受压翼缘起到约束作用,从而增强了钢梁的稳定性,有利于材料强度的充分发挥。截面高度的降低,使结构外形更加纤 巧,改善桥梁的景观效果,有利于增加桥下净空或降 低桥面高程。组合桥相对于混凝土桥, 上部结构高度降低、自重减轻、地震作用减小、结构延性提高、基础造价降低。同时,组合桥便于工厂化生产、现场安装质量高、施工费用低、施工速度快,并可以适用于传统砖石及混凝土结构难以应用的情况 [1] 。 组合桥自20世纪50年代之后得到了迅速的发展, 从20 25m 跨径的中小跨径梁桥到跨径近千米的斜拉桥,都有组合结构的应用 [2] 。近年来,除常用的 组合板梁桥和组合箱梁桥之外,相继研发了波形钢腹板组合梁桥、组合桁梁桥、组合刚构桥等一系列新的结构形式,拓宽了组合桥的应用领域。而在国内,随着道路等级的不断提高和建设规模的扩大,桥梁呈现出跨径不断增大、桥型不断丰富、结构不断轻型化的发展趋势,同时对桥梁建设的经济性和综合效益也越

钢混组合连续梁桥顶推施工受力特性分析

钢混组合连续梁桥顶推施工受力特性分析 钢混组合梁因其受力性能好,预制化程度高而得到广泛应用,国家在“十三五”期间大力提倡钢桥的应用,因此该桥在我国又迎来了新的历史机遇。在钢混组合梁的施工中,主梁与桥面板往往是分开施工的,组合梁的钢主梁因为其自重轻、几乎是等截面的优点,通常采用顶推法进行施工,而桥面板通常采用预制形式,安装方法上采用间断施工法来改善支点处桥面板受力。 鉴于组合梁的应用前景,对于分析组合梁在施工过程的受力,模拟其在施工 中的受力状态,显得十分有必要。本文选择钢板组合梁进行研究,希望能为同类桥梁的施工与设计提供帮助。 本文主要进行了以下几个方面的研究:(1)回顾了钢混组合梁与顶推施工法 的发展历程,就顶推施工法的分类与与发展特点进行了详细阐述,展望了顶推施 工法需要关注的问题,对组合梁的结构特征以及顶推法的发展历程有了全方位的了解与认识。(2)简化导主梁模型,采用位移法分析了顶推过程主梁的受力。 获得了顶推过程中主梁内力与支点反力的解析表达式,确定了顶推过程主梁的控制截面与时间节点。分析了导梁长度、自重集度以及刚度对主梁受力的影响,确定了导主梁顶推过程最佳的长度比α,自重集度比β以及刚度比γ。 (3)采用杆系有限元分析了某钢板组合梁顶推施工过程,确定了导梁的合理 设计参数与截面形式,得到了有限元仿真模拟下导梁前端的挠度变化情况以及主梁的内力与支反力,验证了导梁设置的合理性和有效性。(4)采用有限元软件中的施工阶段联合截面分析了桥面板的施工过程,比较了桥面板在间断施工法与顺序施工法下施工顺序的差异,比较了在两种施工法下支点处桥面板的受力状态,验 证了间断施工法的可靠。

钢-混凝土组合梁计算原理及截面设计

钢-混凝土组合梁计算原理及截面设计 钢-混凝土组合梁计算原理及截面设计 钢-混凝土组合梁是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构型式。它主要通过在钢梁和混凝土翼缘板之间设置剪力连接件(栓钉、槽钢、弯筋等),抵抗两者在交界面处的掀起及相对滑移,使之成为一个整体而共同工作。 钢-混凝土组合梁同钢筋混凝土梁相比,可以减轻结构自重,减小地震作用,减小截面尺寸,增加有效使用空间,节省支模工序和模板,缩短施工周期,增加梁的延性等。同钢梁相比,可以减小用钢量,增大刚度,增加稳定性和整体性,增强结构抗火性和耐久性等。 近年来,钢-混凝土组合梁在我国城市立交桥梁及建筑结构中已得到了越来越广泛的应用,并且正朝着大跨方向发展。钢-混凝土组合梁在我国的应用实践表明,它兼有钢结构和混凝土结构的优点,具有显著的技术经济效益和社会效益,适合我国基本建设的国情,是未来结构体系的主要发展方向之一。 计算原理 在钢-混凝土组合梁弹性分析中,采用以下假定: 1、钢材与混凝土均为理想的弹性体。 2、钢筋混凝土翼缘板与钢梁之间有可靠的连接交互作用,相对滑移很小,可以忽略不计。

3、平截面假定依然成立。 4、不考虑混凝土翼缘板中的钢筋(该假设只在正弯矩承载力计算时成立,负弯矩承载力计算式需考虑钢筋作用[1])。 钢-混凝土组合梁弹性分析采用换算截面法。(a)表示换算前截面,(b)表示换算后截面。换算截面法的基本原理是:混凝土翼缘板按照总力不变及应变相同条件,换算成弹性模量为Es、应力为бs的与钢等价的换算截面面积。具体计算时,为了混凝土截面重心高度换算前后保持不变,换算时混凝土翼缘板厚度不变而仅将翼缘板有效翼缘宽度be除以α E(钢材弹性模量与混凝土弹性模量的比值。 求得等价的钢梁截面后,可以按照材料力学的方法来计算截面的抗弯承载力。设换算后截面的惯性矩为 I换算,换算截面形心轴距离钢梁底部为y 换算,组合梁总高为y换算作用在截面上的弯矩为M,而组合梁挠度的计算,则按照换算截面惯性矩计算组合梁截面刚度后,再由结构力学的方法计算梁的挠度。 截面设计 根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86),对钢-混凝土组合梁进行了设计。如图4所示,为该工程选用的组合梁截面图。钢梁选为Q345B钢,混凝土翼缘板用 C40混凝土,剪力连接件采用[10槽钢。组合梁总高为1650mm,高跨比约为31.5。组合梁截面换算惯性矩为8.576×1010mm^4,而纯钢梁的截面惯性矩只有5.228×10 10mm^4,组合梁截面惯性矩是纯钢梁的1.64倍,大大提高了组合梁的刚度,减小了组合梁在荷载作用下的挠度

钢砼组合箱梁桥面板施工方案

深圳市丹平快速路一期工程 东湖立交钢-砼组合箱梁 现浇桥面板施工方案 编制: 复核: 审批: 深圳市罗湖建筑安装工程有限公司 深圳市丹平快速路一期工程第2合同段项目经理部 二0一四年三月二十日

一、编制依据: 1). 北京市市政工程设计研究总院《深圳市丹平快速路一期工程》(第二合同段钢箱梁桥梁部分施工图设计)。 2). 我公司的技术、机械设备装备情况。 3). 国家和行业现行施工规范及验收规范、技术规程、标准以及深圳市相应验收规范、技术规程和标准。 二、工程概况: 深圳市丹平快速路一期工程位于深圳市罗湖区,本工程采用地下道路形式,路线大致为东西走向,西起爱国路立交,穿越东湖公园,位于深圳水库南侧,以隧道形式与东部过境高速近期实施段相接。 第二合同段东湖立交项目包含A匝道(A0#墩~A3#墩)、B匝道(B4#墩~B5#墩)、C匝道(C10#墩~C14#墩,C14#墩~C16#墩)共4联钢-混组合连续梁。其中: ①A匝道(A0#~A4#墩)主梁采用钢-混组合箱梁,梁高,其中预 制高度,现浇桥面板厚度~。桥梁中线处分孔为

35+35+35=105m。横向为单箱双室断面,箱室全宽,底板宽,外悬臂。钢箱底板水平,腹板高度不同,桥面横坡由腹板高度变化形成。共分5个制作段工厂预制,现场在各制作段接口处设临时墩,钢箱制作段现场吊装就位,高强螺栓栓接。 ②B匝道(B4#~B5#墩)主梁采用钢-混组合箱梁。梁高,其中预 制高度,现浇桥面板厚度~。桥梁中心线处分孔为一孔简支40m。横向为单项双室断面,箱室全宽,底板宽,外悬臂。钢箱底板水平,腹板高度不同,桥面横坡由腹板高度变化形成。 共分3个制作段工厂预制,现场在各制作段接口处设临时墩,钢箱制作段现场吊装就位,高强螺栓栓接。 ③C匝道(C10#~C14#墩,C14#~C16#墩)主梁采用钢-混组合箱 梁梁高,其中预制高度,现浇桥面板厚度~。C10#~C14#墩桥梁中心线处分孔为27+++=,C14#~C16#墩桥梁中心线处分孔为+39=.两联主梁横向均为单箱双室断面,箱室全宽,底板宽,外悬臂。钢箱底板水平,腹板高度不同,桥面横坡由腹板高度

既有钢-混组合梁桥常见病害分析及其加固策略.

既有钢一混组合梁桥常见病害分析及其加固策略 159 既有钢一混组合梁桥常见病害分析及其加固策略 黄侨1,2荣学亮2陆军3 (1.东南大学桥梁与隧道工程研究所南京210096; 2.哈尔滨工业大学桥梁工程研究所哈尔滨 150090; 3.苏州天狮建设监理有限公司苏州 215011 摘要:钢一混组合粱桥以其施工速度快,建筑高度小,抗震性能好等优点,在我国公路和城市桥梁建设中得到了广泛的应用。但是由于交通量和重型车辆的不断增加,空气、水汽、工业烟尘以及其他化学和污染物的环境作用,缺乏定期的养护维修等原因,既有钢一混组合梁桥在运营若干年后,出现了不同程度的病害问题。为保证该类桥梁的安全运营,延长其使用寿命,必须对该类型桥梁进行维修、加固。本文通过调研国内外既有钢一混组合梁桥的运营状况,总结、归纳了该类桥梁出现的几种常见病害, 并在病害成因分析的基础上,研究了该类桥梁的加固方法。并对几种不同的加固方式进行了对比分析,研究了各种加固方法的适用性。对症下药,几种加固方法相结合,变被动加固为主动加固的加固设计理念贯彻于本文的加固方法中。 关键词:钢一混组合梁桥病害加固方法体外预应力 1引言 钢一混组合梁桥是一种在公路尤其城市桥梁工程中应用较多的结构形式之一。该结构形式最早出现于 19世纪末20世纪初,经过几代工程师们近百年深入、细致、全面地研究和应用。自20世纪70年代开始快速发展。以法国为例,据该国1990~t993年建设的桥梁上部结构的统计分析,工字钢梁与混凝土桥梁构成的公路组合梁在跨长30--dlOm范围内最有竞争力,在60~80m跨长则有明显优势。组合粱的占有率达85%。在我国公路和城市桥梁中,组合梁的应用也取得了举世公认的进步,1993建成的上海杨浦大桥(跨径为 602m,2001建成的福建青州闽江大桥(跨径为

钢-混凝土组合梁结构计算

钢-混凝土组合梁 结构计算书 编制单位: 计算: 复核: 审查: 2009年3月

目录 1. 设计资料 (1) 2. 计算方法 (2) 2.1 规范标准 (2) 2.2 换算原理 (2) 2.3 计算方法 (3) 3. 不设临时支撑_计算结果 (3) 3.1 组合梁法向应力及剪应力结果 (4) 3.2 施工阶段钢梁竖向挠度结果 (6) 3.3 结论 (7) 3.4 计算过程(附件) (7) 4.设置临时支撑_有限元分析计算 (7) 4.1 有限于建模 (7) 4.2 施工及使用阶段结构内力 (9) 4.2.1 施工阶段结构内力 (10) 4.2.2 使用阶段结构内力 (11) 4.3 组合梁截面应力 (13) 4.3.1 截面应力汇总 (13) 4.3.2 截面应力组合 (15) 4.4 恒载作用竖向挠度 (16) 4.4.1 施工阶段竖向挠度 (16) 4.4.2 使用阶段恒载作用竖向挠度 (16) 4.5 结论 (16)

钢-混凝土组合梁结构计算 1. 设计资料 钢-混凝土组合梁桥,桥长40.84m ,桥面宽19.0m ;钢主梁高1.6m(梁端高0.7m),桥面板厚0.35m ;钢材采用Q345D 级,桥面板采用C50混凝土;车辆荷载采用公路-I 级车道荷载计算。 图 1 横向布置 (cm) 图 2 桥梁立面 (cm) 钢主梁沿纵向分3个制作段加工,节段长度为13.6+13.64+13.6m ,边段与中段主要结构尺寸(图 3)见下表,其余尺寸详见设计图纸

图 3 钢梁标准构造(mm) 2. 计算方法 2.1 规范标准 现行《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第11章《钢与混凝土组合梁》针对不直接承受动力荷载的一般简支组合梁及连续组合梁而确定,对于直接承受动力荷载的组合梁,则应采用弹性分析法计算。《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB 10002.2-2005)第4.1.1条也规定:结构构件的内力应按弹性受力阶段确定。尽管弹性分析法(容许应力法)不能充分组合梁的承载能力极限状态,但对于承受动力荷载的桥梁钢结构的强度计算是基本符合结构的实际受力状况的。 计算依据: 1.《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) 2.《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB 10002.2-2005) 3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 4.《钢-混凝土组合梁设计原理》(第二版).朱聘儒.北京:中国建筑工业出版 社,2006 5.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86) 2.2 换算原理 根据总力不变及应变相同的等效条件,将混凝土翼板换算成与钢等效的换算截面;换算过程中要求混凝土翼板截面形心在换算前后保持不变,翼板面积换算转化为翼板宽度的换算。 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)第5.1.16条,组合梁混凝土桥面

钢混组合桥梁的发展与应用 继续教育

试题 第1题 组合钢板梁桥最常用的连接件形式为 A.角钢连接件 B.栓钉连接件 C.钢筋连接件 D.槽钢连接件 答案:B 您的答案:B 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第2题 以下哪点不是钢混组合桥梁的优点 A.自重轻 B.施工方便 C.抗震性能好 D.整体性能好 答案:D 您的答案:D 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第3题 当钢混组合桥梁受环境限制需采用顶推方法施工时,其梁高最经济形式为 A.等高梁 B.抛物线变高梁 C.直线变高梁 D.圆曲线变高梁 答案:A 您的答案:A 题目分数:5 此题得分:5.0

批注: 第4题 当桥梁平面曲线半径较小、抗扭刚度要求较高时,钢混组合桥梁宜采用截面形式为 A.钢板I字钢梁 B.开口槽形钢梁 C.闭口钢箱梁 D.钢桁梁 答案:C 您的答案:C 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第5题 波形钢腹板组合梁桥中腹板常用型号有哪几种 A.800型 B.1000型 C.1200型 D.1600型 E.2000型 答案:B,C,D 您的答案:B,C,D 题目分数:10 此题得分:10.0 批注: 第6题 钢混组合桥梁常见结构体系主要有哪几种 A.简支梁 B.连续梁 C.连续刚构 D.斜拉桥 E.悬索桥 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:10 此题得分:10.0 批注: 第7题

钢混凝土组合桥梁有哪些优点 A.材料利用充分 B.承载力高、刚度大 C.抗震性能好 D.构件截面尺寸小 E.施工速度快 答案:A,B,C,D,E 您的答案:A,B,C,D,E 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第8题 钢混组合桥梁断面形式主要有哪几种 A.I形 B.Ⅱ形 C.Π形 D.箱形 E.三角形 答案:A,B,C,D,E 您的答案:A,B,C,D,E 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第9题 钢混组合桥梁中钢梁形式主要有哪几种 A.钢板梁 B.钢箱梁 C.开口箱梁 D.钢桁梁 E.钢管梁 答案:A,B,C,D 您的答案:A,B,C,D 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第10题 钢混组合桥梁抗剪连接件主要形式有A.钢筋连接件

钢混凝土组合梁桥施工关键技术

钢混凝土组合梁桥施工关键技术 为推进钢结构桥梁建设,交通运输部发布了《关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见》(交公路发〔2016〕115号),决定推进钢箱梁、钢桁梁、钢混组合梁等公路钢结构桥梁建设,提升公路桥梁品质,发挥钢结构桥梁性能优势,助推公路建设转型升级。 标签:钢混凝土组合梁桥;钢结构制作;钢梁拼装;翼缘板湿接缝;桥面板施工;支座安装 Abstract:In order to promote the construction of steel structure bridges,the Mi nistry of Transport issued the “Guiding Opinions on the Construction of Steel Bridges for the Promotion of Highway Structures” (No.115,2016),deciding to promote the construction of steel bridges with steel box girder,steel truss beam,steel-concrete composite beam and other highway steel-structure bridges,such as steel box girder,steel truss beam,steel-concrete composite beam,etc,to improve the quality of highway bridges,give play to the performance of steel bridges,and promote the transformation and upgrading of highway construction. Keywords:steel-concrete composite beam bridge;steel structure fabrication;steel beam assembly;flange plate wet joint;bridge deck slab construction;support installation 钢混组合梁结构发挥了混凝土材料的抗压性能和钢材的抗拉性能,回避了钢桥面铺装的疲劳问题,在中等跨径桥梁中优势明显。 对中小跨径桥梁,混凝土结构建造成本相对较低,但随着桥梁跨径的增大,钢结构桥梁的成本优势开始显现。从全寿命周期看,钢结构桥梁的成本优势更为突出。钢结构具有自重轻、材质均匀、质量稳定、耐久性强、易于工厂化制造、装配化施工、便于回收利用等。 根据钢结构桥梁的结构优点和成本优点,尤其适用在跨径多、跨径大、受力条件复杂、高地震烈度区桥梁中。对比混凝土结构桥梁,钢结构桥梁的优势。选择钢结构和混凝土结构组合桥梁,能够很好的发挥两种结构的结构优势,达到降低工程全寿命周期成本,提高工程品质的目的。 1 某市高速公路工程钢混组合梁桥施工概況 该桥采用钢混组合梁,跨越长度40米、宽度33米。钢梁断面为工字结构,单品梁高1820mm,顶板宽度为500mm,底板宽度为750mm。腹板横向设置加劲肋,加劲肋高度为1650mm。主桥为六榀钢混梁结构,钢混梁最大吊装重量(含预制桥面板)194.1T。

钢与混凝土组合梁的应用实例

工 程 技 术 中国新技术新产品- 121 - 一、工程概况 某钢结构框架厂房,两层,柱距6m,底层跨度6m,四跨,层高4.2m,二层两跨12m,层高3.9m,二层楼面采用钢梁混凝土板,设计楼面活荷载2t/m 2,无动力荷载,屋面采用轻型彩钢板。抗震设防烈度6度,0.05g,地震分组第二组,场地类别二类,地基比较均匀,土质良好。 二、工程设计方案 根据工程基本情况,拟定设计方案采用底层钢框架,上层门式刚架,楼面沿纵向设置次梁兼做横向刚架侧向支撑,次梁间距3m。次梁采用混凝土-钢梁组合结构,主刚架梁采用非组合连续钢梁。刚架采用PKPM-STS钢结构整体计算。 三、楼板的设计计算 压型钢板-混凝土做组合楼板时,钢板能作为板底受力钢筋,比非组合楼板更省材料,但是,施工中需要采用比较可靠地连接构造传递压型板与混凝土结合面的纵向剪力,并需要在压型板上涂刷防火涂料及后期保护性维护。因此本工程采用非组合型楼板,压型板仅作为混凝土的永久支撑使用,楼板按照普通楼板设计。 四、组合梁的设计 1 组合梁的设计计算原则 组合梁均按照极限状态设计准则进行,塑性设计法比弹性设计法计算简便,且考虑钢梁的塑性承载力,与实际情况更吻合,安全的同时更加经济,本工程采用塑性设计方法计算组合梁的承载力。 2 简支组合梁的受弯承载力计算 计算组合梁的受弯承载力需首先确定梁属于完全抗剪连接或部分抗剪连接,然后采用相应的公式计算其受弯承载力。对于简支梁,仅存在正弯矩区,钢梁与混凝土面之间的纵向剪力Vs取Af和behc1fc中的较小值,若抗剪连接件能完全抵抗此纵向剪力,抗剪件不会进入全截面塑性状态,钢梁与混凝土理论上无相对滑移,即完全抗剪连接;若抗剪连接件不能完全抵抗纵向剪力,抗剪连接件全面进入塑性状态后,钢梁与混凝土之间将会产生相对滑动,即部分抗剪连接。 3 组合梁的抗剪承载力计算 组合梁的全部竖向剪力,由钢梁的 腹板承受,按下式计算:V≤hwtwfv,对于连接节点处,梁端剪力还应考虑强剪系数1.3。 4 本工程组合梁截面的选取和计算工程材料:混凝土C30,钢梁钢材Q 345B ,因采用压型钢板,抗剪连接件采用圆柱头栓钉,性能等级4.6级, f=215N/mm 2 ,r=1.67。 (1)梁上荷载计算 恒载:上部楼板自重,及楼板面层gk1=(25×0.2+1.1)×3.0=18.6kN/m gk2=1kN/m(钢梁自重)活荷载:使用荷载20kN/m 2qk=20×3=60kN/m (2)单个栓钉抗剪承载力 压型钢板组合梁,栓钉的抗剪承载力需要考虑折减系数βv,本工程压型钢板板肋垂直于钢梁布置, 其中,bw——混凝土凸肋的平均宽度,当肋的上部宽度小于下部宽度时,区上部宽度;he——混凝土凸肋的高度;hd ——栓钉的高度;n0——梁截面肋中栓钉数,多于3个时,按3个计算。 本工程中,将压型板较宽凸肋朝下,bw=120,单排按2个栓钉考虑,凸肋高度he=60,栓钉高度hd=130,30≤hd-he=70≤75,满足构造要求。 (3)钢梁截面的初步选择 钢梁的抗剪全部由腹板承担,故可以根据支座剪力及板的高厚比限制估算钢梁的高度 支座剪力V=[(18.6+1)×1.2+60× 1.4]×3=322.56kN 腹板主次梁连接处考虑切肢削弱每侧45mm,节点连接处考虑强剪系数1.3,腹板按弹性高厚比控制,则有: [V]=(66tw-90)×tw×180≥1.3× 322.56×1000 hw≥6.5,取板厚tw=8mm 反算梁高度h0 (H0-90)×8×180≥1.3×322.56×1000H0≥381mm,初步取H0=400mm进行试算 根据构造要求及试算,满足使用阶段的强度及刚度要求下,钢梁截面H=450,上翼缘宽度160mm,厚度12mm,下翼缘宽度200mm,厚度8mmAs=6960mm 2。 混凝土翼板的有效宽度be=b0+b1+b2 其中,b0=130(压型板上部宽度)b1=b2=min(L/6,6×hc1,S/2) =min(6000/6,6×160,3000/2) =1000 b e =b 0+b 1+b 2=130+1000+1000 =2130mm A×f=6960×310=2157.6kN·m b e ×h c 1×f c =2130×160×14.3 =4873.44kN·m 因此,组合梁的纵向剪力Vs=Af=2157.6kN·m 抗剪连接件的设置: 根据构造,最终设置单排2M16栓钉(As=201mm 2),单个栓钉抗剪承载力βv×Nvc=1.0×251.34×201=50.53kN,按完全抗剪连接,需栓钉排数n=2157.6/(50.53×2)=22排,排间距S=3000/22=136mm,因板肋的间距为200mm,不能保证栓钉均位于板肋上,故不能满足要求,因此改用部分抗剪连接设计,栓钉间距S=200mm,均设于板肋间,经过计算,钢梁强度及刚度满足要求,实际栓钉排数n=3000/200-1=14排,满足完全抗剪连接50%的最小要求,且钢梁翼缘,腹板厚度均满足相应的高厚比及其它构造要求。 (4)组合梁与非组合梁的经济型比较 如果采用非组合梁,按简支梁计算,需采用H600×200×10×10截面钢梁,As=9800mm 2,相对节省钢材率(9800-6960)/9800=28.9%。 参考文献 [1]张作运,陈远椿,周廷坦.钢与混凝土组合梁设计[M].北京:中国建筑工业出版社. 钢与混凝土组合梁的应用实例 李蔚然 (中色科技股份有限公司,河南 洛阳 471039) 摘 要:组合梁是由钢梁、钢筋混凝土板及两者之间的剪切连接件组成整体而共同工作的一种结构形式。混凝土处于受压区,钢梁主要处于受拉区,两种不同材料都能充分发挥各自的长处,受力合理,节约材料。本文通过一个工程实例,介绍一些该结构形式的技术特点及设计过程中的一些计算及构造细节。关键词:压型钢板组合梁;设计计算;设计方案中图分类号:TU375 文献标识码:A DOI:10.13612/https://www.wendangku.net/doc/c212542679.html,tp.2016.01.111

钢混组合结构桥梁的发展和应用继续教育自测答案

第1题 组合钢板梁桥最常用的连接件形式为 A.角钢连接件 B.栓钉连接件 C.钢筋连接件 D.槽钢连接件 答案:B 您的答案:B 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第2题 以下哪点不是钢混组合桥梁的优点 A.自重轻 B.施工方便 C.抗震性能好 D.整体性能好 答案:D 您的答案:D 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第3题 当钢混组合桥梁受环境限制需采用顶推方法施工时,其梁高最经济形式为 A.等高梁 B.抛物线变高梁 C.直线变高梁 D.圆曲线变高梁 答案:A 您的答案:A 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第4题 当桥梁平面曲线半径较小、抗扭刚度要求较高时,钢混组合桥梁宜采用截面形式为 A.钢板I字钢梁

B.开口槽形钢梁 C.闭口钢箱梁 D.钢桁梁 答案:C 您的答案:C 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第5题 波形钢腹板组合梁桥中腹板常用型号有哪几种 A.800型 B.1000型 C.1200型 D.1600型 E.2000型 答案:B,C,D 您的答案:B,C,D 题目分数:10 此题得分:10.0 批注: 第6题 钢混组合桥梁常见结构体系主要有哪几种 A.简支梁 B.连续梁 C.连续刚构 D.斜拉桥 E.悬索桥 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:10 此题得分:10.0 批注: 第7题 钢混凝土组合桥梁有哪些优点 A.材料利用充分 B.承载力高、刚度大 C.抗震性能好 D.构件截面尺寸小

E.施工速度快 答案:A,B,C,D,E 您的答案:A,B,C,D,E 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第8题 钢混组合桥梁断面形式主要有哪几种 A.I形 B.Ⅱ形 C.Π形 D.箱形 E.三角形 答案:A,B,C,D,E 您的答案:A,B,C,D,E 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第9题 钢混组合桥梁中钢梁形式主要有哪几种 A.钢板梁 B.钢箱梁 C.开口箱梁 D.钢桁梁 E.钢管梁 答案:A,B,C,D 您的答案:A,B,C,D 题目分数:5 此题得分:5.0 批注: 第10题 钢混组合桥梁抗剪连接件主要形式有 A.钢筋连接件 B.开孔钢板连接件 C.栓钉连接件 D.角钢连接件 E.槽钢连接件 答案:A,B,C,D,E

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