钢-混凝土组合梁桥温度场及温度效应研究

为研究钢-混凝土组合结构梁桥的温度场及温度效应,以一座钢-混凝土组合梁桥实际工程为研究对象,对其温度场进行了实测,并通过最小二乘法拟舍得到沿截面竖向的最不利温度梯度模式,与我国现行规范中规定的温度梯度模式进行对比,最后通过建立实桥的有限元模型分析了两种温度梯度模式作用下的桥梁结构响应.研究结果表明:钢-混凝土组合结构混凝土桥面板与钢梁接触的局部范围内存在较大温差;由实测温度场拟舍得到的温度梯度模式与我国现行规范规定的温度梯度模式形式上有所差别.     

浅谈钢-混凝土组合梁桥的结构型式

钢 -混凝土组合梁是一种新型的结构型式。文章分析了该结构的工作原理和分类 ,并阐述了其发展和应用推广状况     

深圳市机场南路钢-混凝土组合梁桥施工方案研究

通过深圳市机场南路宝安立交主桥50+82+50m钢-混凝土组合梁桥的工程实例,介绍了大跨径钢-混凝土组合梁桥不同施工方案对内力的影响,通过比较选定最优的施工方案。     

钢-混凝土组合梁桥的温度梯度作用——作用模式与极值分析

为建立适用于钢-混组合梁桥的竖向温度梯度作用模式和取值方法,对一组合梁节段模型开展超过一年的长期温度测试与有限元数值模拟,以温度场分解得到的竖向线性温差和残余温度作为温度评价指标,根据指标达到极值时的竖向温度分布特征建立适用于组合梁桥的温度梯度模式体系。利用气象站23年的历史气象数据计算组合梁桥的长期温度梯度,采用基于广义帕累托分布(GP分布)的超阈值模型进行温度梯度代表值极值分析。研究结果表明：竖向线性温差和残余温度可反映温度作用在结构产生的次生效应和自生效应,是判断竖向温度梯度模式合理性的有效评价指标;考虑中梁和边梁腹板的日照条件差异,建立了适用于多主梁组合梁桥的竖向温度梯度模式体系,包括了2种升温模式和1种降温模式,对不同铺装厚度和桥面板板厚均有较好的适用性;钢梁形状对各温度梯度模式的影响并不显著,桥面板厚度、沥青铺装厚度对组合梁顶部的温差影响显著,钢表面吸收率则对升温模式1、2中钢梁部分的温差影响显著;在边梁的升温模式2中,钢梁温度渐变段高度与组合梁的悬高比(桥面板悬臂宽度与钢梁高度的比值)有直接关系,当悬高比大于1.51时,钢梁完全处于阴影之中;建立了西安组合梁桥各温度梯度中温差的GP分布模型,计算得到了各温差50年重现期的代表值,通过与中国通规和欧洲规范中的温度梯度模式对比,发现提出的3种温度梯度模式可以更好地包络住组合梁桥中梁和边梁长期运营期间产生的正负线性温差和拉压应力状态,对于中国规范组合梁桥温度作用相关条款的补充具有重要意义。     

钢-混凝土组合梁中混凝土翼板的收缩应力

忽略钢-混凝土组合梁界面滑移,认为混凝土收缩引起的横截面变形符合平截面假定,由此建立混凝土收缩内力平衡方程和收缩应力计算公式。提出考虑混凝土收缩影响的组合梁混凝土开裂弯矩计算公式,以及混凝土收缩引起的组合梁挠度计算公式。算例表明,在进行组合梁混凝土的抗裂分析时,混凝土的收缩应力不容忽视。混凝土收缩引起的组合梁挠曲变形随组合梁跨高比的增大而迅速增加,大跨度组合梁的收缩挠度可以得到跨度的1/1000以上。对于混凝土翼板恒定的变截面组合梁,混凝土的收缩应力基本不随截面变化。组合梁混凝土收缩应力随混凝土翼板配筋率的提高而增加,但总的变化幅度不大。     

混凝土箱梁桥施工控制的温度效应

介绍了在水府庙大桥施工控制中，关于混凝土箱梁的温度场和温度效应的测试结果以及合拢温度的影响。     

钢-混凝土组合梁桥在城市拼宽桥梁中的应用

以深圳市滨海大道接科苑大道新建匝道工程项目中后海滨立交跨线桥拼桥工程为背景,通过比选推荐采用钢-混凝土组合梁结构。同时对结构进行计算分析,结果显示结构各项指标均满足现行规范要求,为类似的城市拼宽桥梁提供一定的借鉴。     

高海拔大温差环境钢-混组合梁温度效应研究

因材料导热系数的显著差异,高海拔地区钢—混组合桥梁可能出现超出规范的环境温度效应。针对拟建藏区某40 m跨径简支钢—混组合梁桥,通过热—结构耦合分析,研究了环境因素作用下的温度场以及结构温致效应,并对桥梁结构选型提出了建议。研究表明,在高海拔环境中,钢—混凝土组合梁存在较大温差梯度,且温差值、温差曲线与现有设计规范存在一定差异;环境温度下混凝土板应力分布极不均衡,温致拉应力超过材料抗拉强度;温致应力峰值多位于钢—混交界面,此处易成为结构薄弱环节;钢箱组合梁箱内、外混凝土应力水平差异较大,且温致结构竖向变形较大,从结构温致效应角度推荐采用钢板组合梁。     

钢-混凝土组合梁桥维修加固质量检验评定方法研究

我国早期修建的钢-混组合梁桥经过二十余年的运营使用,已步入生命周期的第一个阶段。由于结构材料及构件本身性能退化,外部环境的侵蚀作用,以及超载运营等其他非常规因素的影响,开始出现桥面板破损,钢梁锈蚀等病害。该文介绍了对该阶段这类桥梁进行维修加固措施及加固质量检验评定方法的研究。首先从这类桥梁目前常见病害及维修加固措施研究入手,归纳出钢梁结构的防腐及重新涂装,混凝土桥面板的更换,钢梁构件连接的更换及处理,杆件、构件的尺寸检查及矫正,以及钢梁裂纹的修复等五项基本能代表当前阶段钢-混组合梁桥维修加固措施的内容。然后针对各项处理措施建立相应的质量控制及检验评定的指标体系,并给出检验指标相应的评价标准和检验方法。     

钢-混凝土组合梁桥的温度梯度作用——地域差异与等值线地图

为研究组合梁桥温度梯度作用取值的地域差异性,搜集了全国839个气象站的长期历史气象数据,建立了全国91个辐射气象站（有太阳辐射历史数据）太阳辐射预测的Bahel模型,补充了748个常规气象站（无太阳辐射历史数据）各23年的太阳日辐射总量数据。在这些气象数据的基础上,提出了温度作用代表值等值线地图的“逐层绘制法”,该方法首先采用有限元温度场长期计算和气象相关性经验公式分别得到91个辐射气象站和748个常规气象站的温度作用样本数据,随后基于广义帕累托分布（GP分布）的超阈值模型求得各气象站的温度作用代表值,最后,采用空间插值方法绘制各温度作用代表值的等值线地图。采用上述方法,绘制了组合梁桥温度梯度升温模式1、升温模式2和降温模式中各温差代表值的等值线地图。研究结果表明：Bahel模型在中国范围内具有很好的适用性,可用于太阳辐射数据的准确预测和补充;中国组合梁桥各温差存在显著的地域差异性,最大可达到27.89℃,若在一个较大的区域内选取一恒定温差作用取值会明显低估了这种地域差异性;“逐层绘制法”概念清晰,操作方便,是进行温度作用等值线地图绘制的有效方法;所绘制的50年回归期温差代表值等值线地图,可用于全国范围内组合梁桥温度梯度作用的准确取值,所提供的温差数据具有概率统计意义,较现行规范更能满足极限状态设计法的基本要求,对于中国组合梁桥的精细化设计和规范体系的补充具有重要价值。     

钢箱组合梁混凝土裂缝特征试验

为了解斜腹板钢箱组合连续梁负弯矩区混凝土裂缝的特征,选取2根斜腹板钢箱组合梁进行负弯矩受力性能试验,考察负弯矩荷载作用下组合梁混凝土板裂缝的出现、发展过程和裂缝宽度变化,以及钢筋和混凝土板上缘的应变分布。结果表明：组合梁混凝土在荷载较低时就产生开裂,混凝土板中的裂缝分布特性与配筋率有关;当配筋率较小时混凝土开裂引起其附近的钢筋应变突然增加,钢筋屈服后随着荷载的增加裂缝宽度也增长较快;当配筋率合理时,混凝土产生的0.2mm宽裂缝对应荷载为初始开裂荷载的3倍以上;裂缝间距与混凝土板中横向配筋间距和剪力钉间距有一定关系。     

钢-混组合连续箱梁施工监控分析

通过对某特大桥45 m +70 m +45 m变截面钢-混组合连续箱梁施工监控情况,论述了此种结构类型桥梁施工监控的内容、方法和步骤。运用Midas Civil软件模拟分析钢-混组合连续箱梁施工的受力和变形特点,得到施工各个阶段的的受力及变形状态,与实际工况予以比较分析,检验了计算模型和结果的可靠性。表明使用的理论模型较好地反映了桥梁结构的实际工作状态,施工监控方法达到了预期的效果。相关分析成果也可以作为同类桥梁结构施工控制分析的技术参考。     

体外预应力钢-混结合梁桥温度效应分析

针对简支体外预应力钢-混结合梁,考虑钢梁与混凝土之间的相对滑移,温度沿混凝土截面线性分布,体外预应力筋直线布置,剪力钉所受到的剪力和钢梁与混凝土板的相对滑移呈线性关系,推导出结合梁及体外预应力筋由温度效应产生的内力计算公式。通过算例与有限元分析进行对比,并讨论了在日照温度效应下,各种因素对体外预应力钢-混结合梁温度应力的影响。结果表明:公式法和有限元法计算结果吻合;日照温度效应使简支结合梁的混凝土板受压,钢梁顶部受拉,底部受压,对体外预应力筋应力影响很小;当剪力钉刚度足够大时,温度应力不随剪力钉刚度变化而变化,剪力钉布置和桥梁跨度对体外预应力钢-混结合梁温度应力的影响不大。     

跨海单索面钢混组合梁斜拉桥设计关键技术

富翅门大桥主桥采用57 m+108 m+340 m+108 m+57 m双塔单索面钢混组合梁斜拉桥。主梁采用单箱三室钢混组合梁,标准段宽度27.5 m,主桥岑港侧边跨位于互通变宽段,主梁变宽至35.5 m,主梁采用节段预制、悬臂拼装施工。采用Midas/civil分析软件建立有限元模型,对桥梁施工中最大悬臂阶段、运营阶段进行抗风稳定性分析。为提高海洋环境下的结构耐久性,对海工混凝土性能、钢筋保护层厚度、混凝土外加剂、钢梁除湿及防腐涂装等提出了明确要求,并设置了完善的维护和检修设施。     

钢混叠合式梁拱组合桥设计

鄂尔多斯市东胜区苏杨公路一号桥上跨包茂高速公路,桥型采用三跨连续的钢混叠合式梁拱组合桥,跨径组合为35m+90m+35m。该桥设计充分考虑施工方式对下穿包茂高速公路的影响及景观因素,主梁采用工厂节段加工、现场焊接的钢梁格,通过剪力钉连接预制混凝土桥面板;拱肋为钢箱结构,由上、下肢拱通过刚性竖杆连缀而成,焊接于钢系梁顶面。整幅桥全宽50m,两拱肋中心间距33m,不设风撑,为国内整幅最宽的钢混叠合式梁拱组合桥。就此对该桥的结构设计特点、构造与施工要点等进行了简要介绍。     

钢-混组合梁与预应力混凝土预制箱梁上部结构及桥型方案比选

以实际工程G1816乌海至玛沁国家高速公路景泰至中川机场段施工图为背景,结合同类项目实施的成功经验,结合工期、安全和造价等综合考虑,同时为贯彻国务院关于化解钢铁行业产能过剩的相关文件精神,对钢-混组合梁与预应力混凝土预制箱梁两种桥型方案比选。     

钢-混组合梁负弯矩区受力分析与设计方法

通过整理分析了影响组合梁负弯矩区受力性能的因素,改进拉应力的技术措施及负弯矩的设计方法;并结合工程实例,验证钢混组合梁负弯矩区以状态2为原则的设计方法.并在设计、施工构造方面提出了措施和建议.