钢-混凝土组合结构在桥梁工程中的应用与发展

钢-混凝土组合结构具有良好的力学和施工性能,组合结构桥梁能充分发挥钢材和混凝土的各自特点,综合经济效益明显,具有良好的发展前景.介绍了钢-混凝土组合桥梁的研究及其应用现状,阐述了组合桥梁的部分技术创新成果及其未来发展趋势.     

钢-混凝土组合梁桥的发展概况与运用

我国钢桥建设发展缓慢,为顺应我国钢铁产业发展,适时的发展铜-混凝土结构桥梁,通过对钢一混组合结构箱梁与预应力混凝土箱梁设计方案的比较研究,阐述钢-混组合梁结构的理论、优点、应用及发展趋势,以工程实例说明钢混组合结构应用于桥梁建设中的必要性。     

钢-混凝土组合结构的研究与实践

研究了钢-混凝土组合结构的类型,各种组合结构的组成方式及受力特点,指出充分利用钢和混凝土两种材料各自优势,进行优化组合,可以创造出各种经济效益好、性能优越的结构来。探讨了组合结构在工程实践中的应用情况,最后探讨了需要进一步研究的问题。     

新型钢—混凝土组合桁架桥非线性分析及力学特征研究

钢—混凝土组合桁架桥是一种整体性能良好、施工方便快捷的新型桥梁结构。以吉兆桥为例,基于空间杆系有限元理论,建立该桥的整体力学模型,研究了13种主要设计荷载下桥梁的受力和变形特征。通过和设计规范比较,说明桥梁的力学指标满足规范要求,且钢-混凝土组合桁架桥有较好的受力性能。     

国外波形钢腹板组合桥梁的发展与现状

波形钢腹板桥是采用波形钢腹板代替传统的预应力混凝土箱梁中混凝土腹板的一种组合结构桥梁,其结构的主要特点是减轻主梁的自重,提高混凝土主梁的预应力效率,减少现场工作量,降低工程成本。近年来,波形钢腹板桥梁在世界各国尤其在日本得到快速发展,该文介绍了波形钢腹板桥的技术特点,并介绍了国外,尤其是日本的波形钢腹板桥梁的工程实例,以供参考。     

谈钢-混凝土组合梁桥的设计

介绍钢-混凝土组合结构的特点、形式及负弯矩区的处理方式，并以沈阳市东西快速干道高架桥为例，介绍这一结构形式的设计思路以及注意事项。     

连续组合梁桥结构设计探析

近年来,在我国许多城市道路建设中越来越多的采用钢—混凝土组合梁桥。连续组合梁桥具有结构轻巧美观、跨越能力大、施工快速方便和不中断交通等特点,其在建设中的技术要求也比较高。组合结构桥梁通过将抗拉性能强的钢材和抗压性能好的混凝土合理的应用于构件的受拉区和受压区,在很大程度上追求使用的高性能及实用经济性。将对钢—混凝土组合梁的概念进行探讨,从而分析连续组合梁桥的结构设计。     

波形钢腹板组合梁结构特点与设计要领

介绍了波形钢腹板预应力混凝土(PC)组合箱梁桥的发展概况和结构特点,阐述了结构的计算内容及设计要点,为今后这种结构的桥梁设计提供了有益的参考。     

某曲线钢-混凝土组合梁桥的静力性能分析

钢-混凝土组合结构由于具有减小构件截面尺寸,增加构件和结构的延性等优点被越来越广泛的应用于城市桥梁中,其中钢箱梁加混凝土桥面板的组合形式是现在应用很广泛的一种形式.北京南站进站立交作为北京南站改扩建工程的一部分,其结构形式为曲线型钢-混凝土组合梁.目前曲线型钢-混凝土组合型梁的计算理论尚不完善,需要采用专门的有限元软件进行分析,介绍了该桥的设计情况、技术特点,并且采用了通用有限元软件ANSYS静力计算模块分析了进站立交的其中一个分联的受力情况,并将分析结果与设计软件结果相比较,通过分析表明该分联的设计满足现行规范的要求.     

钢-混凝土简支组合箱梁桥在车辆荷载作用下的动力响应及冲击系数研究

由于钢-混凝土组合箱梁桥比同跨度的混凝土梁桥要轻,因此在车辆荷载作用下,车桥动力相互作用更加明显。为了更精确地分析其动力响应及冲击系数,采用ANSYS软件建立了钢-混凝土简支组合箱梁桥的车桥有限元模型,分析了不同车辆荷载作用下简支组合箱梁桥的动力特性;根据简支梁跨中的最大动位移与最大静位移之比,计算了不同结构参数下钢-混凝土简支组合箱梁桥的冲击系数。结果表明：在常见速度范围内,车辆过桥速度对冲击系数的影响总体呈上升趋势;对于同等跨度桥梁,双轮荷载激起的桥梁最大跨中挠度和冲击系数均比单轮荷载作用时小,但前者引起的跨中最大加速度远大于后者,且这种现象随荷载过桥速度的增大而明显。说明对于质量相对较轻的公路钢-混凝土组合箱梁桥,在冲击系数的确定中应考虑较高速度下不同车辆模型的影响。     

基于一阶优化方法的钢-混凝土组合索塔锚固区结构设计

研究了斜拉桥内置式钢锚箱钢-混凝土组合索塔锚固区的结构优化设计。建立以索塔锚固区典型节段的建造成本和水平承栽力为综合目标的多目标优化模型,以索塔混凝土塔壁的厚度、钢锚箱侧板尺寸、塔壁配筋为设计变量,建立设计变量与满足塔壁裂缝宽度、塔内钢筋配筋率、钢锚箱屈服强度要求的状态变量之间的约束关系,采用一阶优化分析方法确定钢-混凝土组合索塔锚固区最优结构尺寸,得到了钢-混凝土组合索塔锚固区设计的最优方案。优化结果显示：针对索塔锚固区的钢锚箱侧板与混凝土塔壁形成的组合结构承受斜拉索水平力的特点,建立以建造成本和水平承载力为综合目标的优化模型是合理的,充分发挥了钢材和混凝土两种不同材料的性能,有效的控制塔壁混凝土裂缝产生。     

预应力钢混连续梁桥钢混结合段局部应力分析

预应力钢砼混合连续梁桥作为一种新型组合结构,它要求把钢梁和混凝土梁连接成共同受力的连续的结构体系,以便顺畅地传递各种荷载。以某钢-预应力混凝土组合连续梁桥为背景,针对钢混结合部受力复杂的特点,采用空间有限元的分析方法,建立此桥的钢混结合段的局部有限元模型,并在相关荷载工况下进行分析计算。根据计算结果,分析该桥的应力分布情况,结果表明钢混结合部分存在少数应力超过允许值,但是高应力集中于极小的区域,而结构整体上则处于较小较平均的应力状态下,对整个桥梁以及钢混结合段的整体使用性能安全影响很小。     

钢混凝土连续组合梁负弯矩区抗裂设计优化研究

虽然钢混凝土连续组合梁桥在支座处负弯矩区混凝土桥面板处施加了预应力,但仍然存在桥面板拉应力过大导致混凝土开裂的问题。为解决这一难题,以山东省广饶县小清河特大桥2 号主桥为例,在对钢混凝土连续组合梁桥的设计难点及其相关技术措施进行评价的基础上,基于部分组合技术及桥面板混凝土分步浇筑技术,对钢混凝土连续组合梁桥的支座处负弯矩区的受力性能进行优化设计。基于Midas Civil 有限元模型,重点对该组合梁桥负弯矩区的抗裂性、支点反力及全桥刚度进行研究。研究结果表明:同时使用部分组合技术和桥面板混凝土分步浇筑技术,桥梁营运期内负弯矩区混凝土桥面板始终受压;仅采用部分组合技术或桥面板混凝土分步浇筑技术,桥梁营运期内负弯矩区混凝土桥面板受到拉应力作用,且拉应力较大。由此可知,综合使用部分组合技术和桥面板混凝土分步浇筑技术,可以有效降低钢混凝土连续组合梁桥负弯矩区混凝土桥面板的拉应力,防止混凝土桥面板开裂,改善桥梁耐久性。     

钢腹杆-混凝土新型组合箱拱桥试设计

介绍了大跨度混凝土拱桥的发展现状,提出了用钢腹杆代替混凝土箱拱截面中的混凝土腹板,形成钢腹杆混凝土新型组合箱拱桥的构思.介绍了钢桁腹杆混凝土组合结构在梁桥中的应用情况.以主跨160 m的福建宁德岭兜混凝土拱桥为结构原型,进行了钢腹杆混凝土组合拱桥的试设计,并采用有限元方法进行了结构计算分析.结果表明,试设计桥梁满足设计要求且较混凝土拱桥减小拱圈自重约32%.初步研究表明,钢腹杆混凝土组合箱拱通过减轻自重,减小了拱圈内力,有利于悬臂施工,可提高抗震性能,是一种具有应用前景的新型组合拱结构.     

波纹钢腹板组合箱梁抗弯性能分析与承载力计算

波纹钢腹板组合箱梁是一种新型的桥梁结构型式,这种结构是以波纹钢腹板代替传统的混凝土腹板或平面钢腹板,既能减轻结构自重,又能充分发挥各种材料的性能。通过对波纹钢腹板纵向刚度和波纹钢腹板组合截面轴向刚度的分析,得出波纹钢腹板组合箱梁的抗弯刚度公式,并以国内外已有的研究成果为依据,推导出这种组合箱梁的承载力计算公式。     

钢-混凝土组合连续梁施工方法对结构内力的影响

对钢-混凝土组合梁的受力原理进行介绍,分析了钢-混凝土组合连续梁内力分布规律和受力特点,比较了常用几种施工方法下,主梁的内力特征。研究结果表明:钢-混凝土组合连续梁受施工流程的影响较大,现阶段的施工技术难以保证组合结构处于最佳的受力状态。     

预应力钢与混凝土组合连续梁分析设计

钢与混凝土组合梁在工程中早已广泛采用，目前有从简支体系身边连续体系发展的趋势，为改善连续体系中的不利因素，往往需要对其施加预应力体系，该就是从不同层面探讨预应力钢与混凝土组合连续梁中预应力的施加方法及其结构分析设计理论。     

八字形钢-混凝土组合拱桥的抗震性能研究

介绍了八字形钢-混凝土组合拱桥的基本概念,讨论了其动力特性及其结构性能;采用时程分析方法对其地震响应进行了计算,并与普通钢筋混凝土肋拱桥的地震响应进行了比较。结果表明,八字形钢-混凝土组合拱桥具有很好的延性抗震能力,较普通钢筋混凝土肋拱桥能够抵御更高烈度的地震作用。     

波形钢腹板组合箱梁桥的结构与受力分析

由于波形钢腹板组合箱梁桥的突出优点，近年来，在许多国家修建了不少此类桥梁．本文重点从结构和受力特性上进行介绍，并对内力计算进行了一些分析，期望波形钢腹板组合箱梁桥不久将在我国出现．     

钢波纹板-轻质自密实混凝土新型组合结构桥涵加固性能研究

为研究钢波纹板-轻质自密实混凝土组合结构加固前后桥涵性能的变化规律,以京哈高速某旧桥加固工程为依托,通过应变和挠度的现场试验,结合FEA有限元数值计算,对采用钢波纹板-轻质自密实混凝土组合结构加固前后桥梁整体刚度、结构承载能力的变化情况进行研究。结果表明:钢波纹板与混凝土协同变形能力好、组合结构整体性良好;钢波纹板-轻质自密实混凝土组合结构加固方法能明显降低动态挠度变化幅度和相邻板间相对位移比,对板间横向联系和桥梁整体刚度有较为明显的改善作用,桥梁承载力可提高85. 29%。