钢混组合箱梁桥的技术特征及设计要点

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公路桥梁钢-混凝土现浇组合桥面板技术指南

公路桥梁钢-混凝土现浇组合桥面板技术指南

一、概述公路桥梁作为城市交通的重要组成部分,其性能与质量直接影响着城市交通的畅通和安全。

而在公路桥梁的建设中,桥面板作为载荷传递和行车表面的重要组成部分,其质量和性能同样至关重要。

钢-混凝土现浇组合桥面板技术,在公路桥梁建设中得到了广泛应用,其结构优越、性能稳定、施工方便的特点受到了工程师和施工方的青睐。

二、钢-混凝土现浇组合桥面板的优势1. 结构优越钢-混凝土组合桥面板是以钢梁作为主要承载结构,在混凝土铺筑后,形成钢-混凝土复合结构,具有承载能力强、受力均匀的优势。

相较于传统的纯混凝土桥面板,钢-混凝土组合桥面板在跨度较大、荷载较重的情况下能够提供更好的承载性能。

2. 施工方便钢-混凝土组合桥面板的施工过程中,首先进行钢梁的预制和安装,然后再进行混凝土的现浇,这种分步施工方式避免了混凝土的浇筑过程对钢梁的损坏,同时也大大提高了施工效率。

3. 耐久性高钢-混凝土组合桥面板在受力时,钢梁和混凝土能够相互协同工作,有效减少了混凝土的龄化速度,延长了桥梁的使用寿命。

钢-混凝土组合桥面板能够更好地抵抗环境因素和车辆荷载的作用,具有更长的使用寿命。

三、钢-混凝土现浇组合桥面板的施工工艺1. 钢梁预制钢梁的预制主要包括钢材的裁剪、焊接和防腐处理等工序。

预制好的钢梁需要经过严格的质量检测,确保其尺寸和质量符合设计要求。

2. 钢梁安装在桥梁主体结构完成后,钢梁需要通过吊装设备精准安装到设计位置,并进行有效的连接和固定。

3. 架设模板钢梁安装完成后,需要根据设计要求设置现浇混凝土用的模板,确保混凝土浇筑时的准确性和牢固性。

4. 混凝土浇筑混凝土浇筑过程中需要控制浇筑速度、质地、密实度等参数,保证桥面板混凝土的质量和性能。

5. 后续工序混凝土养护完成后,需要进行表面修整、铺装防水层、进行防腐处理和路面铺装等后续工序,最终形成完整的桥面板结构。

四、钢-混凝土现浇组合桥面板的质量控制1. 材料质量控制钢材和混凝土是钢-混凝土组合桥面板的主要材料,其质量直接影响桥面板的性能。

钢箱-混凝土组合梁施工工法

钢箱-混凝土组合梁施工工法

钢箱-混凝土组合梁施工工法钢箱-混凝土组合梁施工工法一、前言钢箱-混凝土组合梁施工工法是一种在桥梁建设中广泛应用的新技术,以其结构简单、施工周期短、承载能力强等特点,受到了工程界的高度关注。

二、工法特点1. 结构简单:钢箱-混凝土组合梁结构由钢箱梁和混凝土铺装层组成,梁体采用钢筋混凝土施工,承载能力强大。

2. 施工周期短:采用模块化设计和预制工艺,可提高施工速度,节约时间和人力成本。

3. 经济实用:相比传统的预制梁施工工艺,钢箱-混凝土组合梁施工工法可节约材料和人力成本。

4. 抗震性强:钢箱梁的刚性和强度能够抵御地震等自然灾害带来的影响。

5. 耐久性高:混凝土铺装层增加了梁体的强度和稳定性,提高了使用寿命。

三、适应范围钢箱-混凝土组合梁施工工法适用于跨径较大、承载能力要求较高的桥梁工程,特别适用于城市快速路及高速公路的建设。

四、工艺原理钢箱-混凝土组合梁施工工法的实际工程与施工技术之间的联系主要体现在以下几个方面:1. 钢箱制造:先根据设计要求制造钢箱梁,包括梁体的制作和防腐处理。

2. 预制混凝土铺装层:根据设计要求进行混凝土铺装层的预制,确保其质量和精度。

3. 吊装安装:将预制的钢箱梁和混凝土铺装层按照设计的位置和顺序进行吊装安装,确保组合梁的整体稳定性。

4. 钢筋混凝土浇筑:对组合梁的连接部位进行钢筋混凝土浇筑,确保梁体的强度和稳定性。

五、施工工艺钢箱-混凝土组合梁施工工艺包括以下几个施工阶段:1. 钢箱制造与防腐处理2. 混凝土铺装层预制3.钢箱梁和混凝土铺装层的吊装安装4. 钢筋混凝土浇筑5. 建设梁体辅助设备(例如踏板、栏杆等)六、劳动组织钢箱-混凝土组合梁施工工法的劳动组织主要包括以下几个方面:1. 工程师和技术人员:负责施工现场的组织、协调和技术指导。

2. 施工人员:负责具体施工任务的执行。

3. 运输人员:负责运输和搬运材料和设备。

七、机具设备钢箱-混凝土组合梁施工工法所需的机具设备主要包括以下几类:1. 起重机和吊车:用于钢箱梁和混凝土铺装层的吊装和安装。

钢箱组合梁概念

钢箱组合梁概念

钢箱组合梁概念在现代桥梁工程中,钢箱组合梁作为一种重要的结构形式,因其独特的优势而得到广泛应用。

本文旨在深入探讨钢箱组合梁的概念、构造特点、分类、设计原则、施工方法以及在工程中的实际应用,以期为读者提供全面而深入的了解。

一、钢箱组合梁的概念钢箱组合梁是一种由钢板组成的箱形截面和混凝土桥面板通过抗剪连接件组合而成的桥梁结构。

这种结构形式有效地结合了钢材的抗拉强度和混凝土的抗压强度,形成了一种既经济又高效的结构体系。

二、钢箱组合梁的构造特点1. 箱形截面:钢箱组合梁采用箱形截面,这种截面形式具有较大的抗弯刚度和抗扭刚度,能够有效地抵抗外部荷载的作用。

2. 抗剪连接件:钢箱与混凝土桥面板之间通过抗剪连接件进行连接,这些连接件能够有效地传递钢箱与混凝土之间的剪力,保证两者共同工作。

3. 混凝土桥面板:混凝土桥面板不仅能够提供足够的抗压强度,还能够有效地分散车轮荷载,减少对钢箱的压力。

三、钢箱组合梁的分类根据构造形式和使用条件的不同,钢箱组合梁可分为多种类型,如简支梁、连续梁、刚构桥等。

这些不同类型的钢箱组合梁各有其特点和应用范围。

四、钢箱组合梁的设计原则1. 安全性原则:钢箱组合梁的设计必须满足安全性的要求,能够承受设计荷载的作用,保证结构的稳定性和安全性。

2. 经济性原则:在满足安全性的前提下,应尽可能降低结构的造价,提高经济效益。

3. 适用性原则:钢箱组合梁的设计应结合实际情况和使用条件进行考虑,确保其适用性和耐久性。

五、钢箱组合梁的施工方法1. 预制拼装法:先在工厂内预制好钢箱和混凝土桥面板,然后运输到现场进行拼装。

这种方法具有施工速度快、质量易控制的优点。

2. 现场浇筑法:在现场搭设模板,然后浇筑混凝土桥面板。

这种方法适用于大型桥梁的施工,但施工周期较长。

六、钢箱组合梁在工程中的实际应用钢箱组合梁因其独特的优势,在桥梁工程中得到了广泛应用。

以下是一些典型的工程实例:1. 某高速公路大桥:该桥采用了简支钢箱组合梁结构,跨越了较宽的河道。

钢混组合梁桥的设计要点和方法

钢混组合梁桥的设计要点和方法
分 析 组 合 梁 桥 相对 于 钢 桥 和混 凝 土 桥 梁 的 优 势所 在 和 主 要 缺 点 。并 提 出 开展 组 合 梁 桥设 计 的 要 点
收 稿 日期 : 2 0 1 7 — 0 2 — 0 6 作者 简介 : 孙涛( 1 9 8 3 一) , 男, 新 疆阿 勒泰 人 , 工程 师 , 从事 路 桥设计 工作 。
弹 性 理 论认 为 在 承 载 能 力 极 限状 态 下 ,钢 混 组 合 梁 是 完全 协 同工 作 的 ,结 构 的破 坏 是 以边 缘
应力水 平超过材料 的允许应力 为标准计算 的 , 因 此 弹性 理 论计 算 承 载 能力 时 , 有 如 下假 定 : ( 1 ) 截 面 的 变形 完 全遵 循 平 截 面假 定 ; ( 2 ) 钢材 和混凝土 为理想 的弹性 体 , 直 到梁 体
中图分 类号 :U 4 4 8 . 2 1 * 6 文献标 志 码 :A 文章编 号 :1 0 0 9 — 7 7 1 6 ( 2 0 1 7) 0 4 — 0 0 6 7 — 0 3
0 引 言
混凝 土和钢材 是现代 工程建设 的主要材料 , 随 着 现 代 土 木 工程 向 可持 续 化 和 经 济 化 的方 向发
2 0 1 7 年 4月第 4期
DO I : 1 0 . 1 6 7 9 9  ̄ . c n k i . c s d q y t h . 2 0 1 7 . 0 4 . 0 2 0
城 市道 桥 与 防 洪
桥梁结构 6 7
钢 混组合 梁桥 的设 计要 点和 方法
孙 涛
( 中咨 华科 交通建 设技 术有 限公 司 , 北 京市 1 0 0 1 9 5)
的破 坏 ;
( 3 ) 钢与混凝 土之 间连接是 安全可靠 的 , 可能 有 微小 的滑 移 , 但 是可 忽 略 ; ( 4 ) 不考 虑混凝 土开裂 对结 构承载 能力 的影 响。 根据钢混组合结构 的计算理论 ,如果钢混 构 件 的连 接 在 承 载 能力 状 态 下 不 发 生 滑移 ,截 面 内 构 件 连 接 完好 ,则 可 以按 照 刚度 分 配原 理 计 算 钢 梁 承 受 的弯矩 、轴 力 和混 凝 土 桥 面板 承受 的 弯 矩 和 轴力 , 结构 内力 的分 配 原 理见 图 1 。 根 据 图 1可 知 , 在截面 弯矩作用 下 , 根 据 弹 性 理 论 分 配 的钢 和 混 凝 土 的 弯 矩 和 轴 力 分

钢箱-混凝土组合梁施工工法(2)

钢箱-混凝土组合梁施工工法(2)

钢箱-混凝土组合梁施工工法钢箱-混凝土组合梁施工工法一、前言钢箱-混凝土组合梁施工工法是一种常用于桥梁和大型跨度结构的施工工法。

通过将钢箱梁与混凝土组合,可以充分发挥梁的抗弯刚度和混凝土的抗压强度,提高整体结构的承载能力和耐久性。

二、工法特点1. 高强度:混凝土和钢箱的组合能够充分发挥两种材料的优势,使得梁具有更高的强度和刚度,能够承受更大的荷载。

2. 耐久性好:混凝土的抗压强度和钢箱的抗腐蚀性能共同发挥,使得组合梁具有更长的使用寿命。

3. 环境适应性强:组合梁可以适应多种环境条件,如高温、低温、湿润等,具有较好的适应性。

4. 施工周期短:采用预制梁段的方式施工,可以减少现场施工时间,提高施工效率。

三、适应范围钢箱-混凝土组合梁施工工法适用于跨度较大的桥梁和大型结构,如高速公路桥梁、铁路桥梁和城市高架桥等。

四、工艺原理钢箱-混凝土组合梁施工工法的核心是将钢箱与混凝土进行组合,形成整体梁结构。

在施工过程中,首先进行钢箱的预制和安装,然后再进行混凝土浇筑和养护。

钢箱预制可以采用现场预制或工厂预制的方式进行。

在预制阶段,需要严格控制钢箱的尺寸和几何形状,确保其与混凝土的配合良好。

钢箱的安装需要根据设计要求进行,确保梁的位置和轴线的准确度。

混凝土的浇筑可以采用传统的模板浇筑方式,也可以采用无模板浇筑方式。

在浇筑过程中,需要注意混凝土的配合比例和浇筑均匀性,防止出现质量问题。

混凝土浇筑完成后,需要进行养护,以保证混凝土的强度和耐久性。

养护期间,需要采取适当的养护措施,如保温、湿润等,以提高混凝土的强度和耐久性。

五、施工工艺1. 钢箱预制:根据设计要求,进行钢箱的预制和检验,确保尺寸和几何形状的准确度。

2. 钢箱安装:根据设计要求和现场条件,进行钢箱的安装和定位。

3. 模板搭设:根据设计要求,搭设混凝土浇筑的模板。

4. 混凝土浇筑:按照混凝土配合比例,进行混凝土的浇筑和振捣。

5. 养护:完成混凝土浇筑后,进行养护,保持混凝土的湿润和温度适宜。

钢-混凝土组合桥梁设计导则

钢-混凝土组合桥梁设计导则

钢-混凝土组合桥梁设计导则目的:本设计导则旨在提供关于钢-混凝土组合桥梁设计的基本原则和建议,以确保设计满足安全、经济、可持续和符合规范要求。

此导则适用于桥梁设计师和工程师。

一、桥梁类型和形式选择1. 根据桥梁所在位置和用途,选择适当的桥梁类型和形式,例如连续梁、简支梁和桁架等。

二、荷载与力学分析1. 根据规范要求,确定并考虑桥梁承载力和刚度等级,以及使用的荷载组合。

2. 进行力学分析,包括受力状态、变形和转动等。

三、结构设计1. 选择合适的构件材料和截面形状,以满足强度、刚度、稳定性和耐久性要求。

2. 考虑构件的连接设计,确保连接的可靠性和耐久性。

3. 进行钢-混凝土组合构件的抗震设计,以保证在地震荷载下的安全性能。

四、施工阶段设计1. 考虑施工阶段对桥梁的影响,设计临时支撑结构和施工顺序。

2. 确保在施工期间桥梁的结构安全和稳定性。

五、细节设计1. 设计桥梁的细节,包括支座、伸缩缝、防水、排水和通风等,以确保桥梁的正常运行和维护。

六、监测和维护1. 建立桥梁的监测系统,定期检查桥梁的结构和功能性能。

2. 制定合适的维护计划,包括修复和更换损坏或老化部件。

七、可持续性和环境影响1. 考虑桥梁设计对环境的影响,采取合适的措施减少能耗和碳排放等。

2. 考虑材料和建筑过程对环境的影响,选择环保材料和可持续的施工方法。

八、参考标准和规范1. 遵守适用的国家和地区标准和规范,例如桥梁设计规范和建筑规范。

2. 参考国际标准和最佳实践,以确保设计的质量和安全性。

以上设计导则旨在提供指导,设计师和工程师在具体项目中应根据实际情况结合项目要求进行具体设计。

钢-混凝土组合梁桥

钢-混凝土组合梁桥
中支点梁段的钢梁受压存在着稳定问题

组合梁构造
钢梁:工字形和箱形 混凝土桥面板 剪力键(亦称为连接件)
工字形钢梁与钢板梁组合梁
钢箱梁
组合箱梁截面形式
2. 混凝土桥面板 (1)现浇混凝土板
现浇混凝土板组合
3. 剪力键
剪力键又称为连接键,设在钢梁上翼缘的顶面,其主要 作用是承受钢梁和混凝土翼缘板之间界面上的纵向剪力, 抵抗两者之间的相对滑移,保证混凝土桥面板与钢梁共 同作用。 桥梁工程中常用的有栓钉剪力键、弯筋剪力键和槽钢剪 力键
例题4-4 图示为一桥面净空为净—7附2×0.75m 人行道的钢筋混凝土T梁桥,共设五根主梁。试求 荷载位于支点处时1号梁和2号梁影响线。
钢-混凝土组合梁桥 一、概述 钢-混组合梁桥是指由外露的钢梁或钢 桁梁通过连接件(剪力键, shear connector )与钢筋混凝土桥面板组合 而成的梁式桥,简称组合梁桥。
重合梁与组合梁的受力原理
组合连续梁桥的在设计中需要 认真考虑以下几个因素:
中支点负弯矩区段,混凝土翼板受拉;
中支点截面弯矩、剪力都最大,受力复杂;

钢-混凝土组合梁设计原理

钢-混凝土组合梁设计原理

钢-混凝土组合梁设计原理钢-混凝土组合梁是一种制作工艺复杂的结构形式,它将钢材和混凝土材料组合在一起,充分发挥了钢材和混凝土的优势,以实现更高的强度和刚度。

其设计原理主要包括以下几个方面。

1. 功用组合:钢-混凝土组合梁的设计目标是使钢材和混凝土共同发挥作用,使其相互补充。

其中,钢材主要承担拉应力和剪应力,而混凝土主要承担压应力。

通过合理的设计和构造,双材料的作用协调一致,达到最佳的力学性能。

2. 强度设计:在设计钢-混凝土组合梁时,一般会根据要求确定梁的强度等级和承载力指标。

通过结构力学的计算和分析,确定梁的截面尺寸,并进行判断是否满足强度要求。

钢材和混凝土的配筋设计也是设计的重要内容之一,以保证梁的承载能力和安全性。

3. 刚度设计:钢-混凝土组合梁的刚度设计主要考虑梁在使用过程中的挠度和变形问题。

通过合理选择梁的截面形状和尺寸,以及增加适量的钢材配筋,可以有效提高梁的刚度和扭转刚度,减小变形和挠度。

4. 断面设计:钢-混凝土组合梁的横截面形状和尺寸设计直接影响梁的承载力和刚度。

常见的断面形式有T型梁、I型梁和箱形梁等。

在选择断面形式时,应根据结构要求和构造条件,考虑梁的受力特点,合理确定梁的高度、宽度和配筋方式。

5. 界面连接:钢-混凝土组合梁的界面连接是保证梁的协同工作的关键。

常见的连接方式有焊接、螺栓连接和粘结连接等。

在界面连接设计中,应考虑接触面的刚度和强度要求,以及连接后的受力状态,确保连接处不会出现失效或破坏。

总之,钢-混凝土组合梁的设计原理是在满足结构强度和刚度要求的前提下,通过合理地组合钢材和混凝土材料,使其协同工作,发挥各自的优势。

这种组合方式可以有效提高梁的承载能力、刚度和变形控制能力,使结构更加安全可靠。

钢混组合梁桥的设计要点和方法

钢混组合梁桥的设计要点和方法

和桥 面板分别 进行分段 预制 , 可 以在工 厂进行 流 水线 式操 作 , 同时减少 野 外作 业 时间 , 并提 高施 工建设质量 。钢 梁段 和混凝土段在现场可 以进行 专 业 的组 装 连 接 , 快 速且 精度 高 , 而 且 施 工 不 受 季 节 限制 。 ( 3 ) 受力 优 越性 。钢混 组 合 梁 充分 利 用 钢 材抗 拉 强度 优 势 规 避混 凝 土 容 易开 裂 的问题 。另外 , 混 凝 土 作 为 支 撑 钢 梁 的上 部 结 构 ,可 以增 加 其 临 界 失稳系数 ,同时避免 了钢梁直接与车辆 活载 的作 用, 减 少 了不 必要 的钢 梁疲 劳失 效 问 题 。 1 . 2 结构 难 题 与 设计 要 素 钢 混 组 合 梁 桥 除 了具 有 上 述 设 计 优 势 外 , 仍 然存在一些 问题 ,只有在解决这些设计 难题 的基 础上 , 才能完全发挥钢混组合梁桥 的结构优势 , 实 现 工 业化 和产 品化 发展 。
作者简 介 : 齐伟杰( 1 9 8 6 一 )ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ, 男, 贵 州黔 西 人 , 工程师 , 从 事 路 桥设 计工 作 。
2 0 1 7 年0 9 月第 0 9 期
城 市道 桥 与 防 洪
桥梁结构 8 9
复杂性 ,较难 掌握在复杂受力状态 下连接的可靠 性, 是否存在 滑移 , 以及 滑移是 否影响结构受力安 全等 。 其次 , 截 面层 次 。设 计 为连 续 梁 桥 结构 型 式 的 组合梁桥 , 面临负弯矩区开裂 问题 。连续梁桥或者
和混凝土 的性能 ,一般将钢材布设在底缘作为 主 要 承 拉 结 构 ,将 混 凝 土 设 置 顶 部 作 为 主要 承 压 部 分 。这 种 设 置方 法 一 方 面 可 以将 钢 梁 作 为 混 凝 土 施 工的模板 ,另一方面将混凝土设置在顶部可 以 更 好 地 与 桥梁 铺 装 连接 。根 据 这 种设 置 方 法 , 相 比

钢-混凝土组合梁

钢-混凝土组合梁
钢-混凝土组合梁是一种具有优异性 能的桥梁结构形式,其结合了钢和混 凝土两种材料的优点,具有较高的承 载力和耐久性。
钢-混凝土组合梁的设计和施工需要 综合考虑多种因素,包括材料特性、 结构形式、施工工艺等,以确保其性 能和安全。
钢-混凝土组合梁在桥梁工程中得到 了广泛应用,特别是在大跨度桥梁和 复杂结构形式中,其优势更加明显。
钢-混凝土组合梁在长期使用过程中 可能会面临一些问题,如疲劳、腐蚀 等,因此需要采取相应的维护和加固 措施。
对未来研究的展望
随着科技的不断进步,钢-混凝 土组合梁在未来仍将是一个重 要的研究方向,需要进一步探
索其性能和优化设计方法。
对于钢-混凝土组合梁的耐久性 问题,需要加强研究,提出更 加有效的防腐、防锈和加固措
相关规范。
05 钢-混凝土组合梁的优势 与挑战
钢-混凝土组合梁的优势
高承载能力
结构自重轻
钢-混凝土组合梁能够承受较大的集中荷载 和均布荷载,具有较高的承载能力。
由于钢材料具有轻质高强的特点,因此钢混凝土组合梁的结构自重相对较轻,有利 于减轻整体结构的重量。
施工速度快
节能环保
钢-混凝土组合梁的构件可以预先在工厂制 作,现场安装方便快捷,能够缩短施工周 期。
总结词
施工方便,工期短
详细描述
钢-混凝土组合梁的施工方便,能够缩短工期,降低施 工成本。该大桥的施工过程采用了预制拼装的施工方法 ,大大提高了施工效率。
工程案例二
总结词
抗震性能好
详细描述
某高层建筑采用钢-混凝土组合梁作为主要承重结构,具 有良好的抗性能,能够有效地抵抗地震作用。
总结词
承载能力高
详细描述
钢-混凝土组合梁的承载能力较高,能够满足高层建筑对 承重结构的要求。同时,该组合梁还具有良好的塑性和韧 性,能够吸收地震能量,减少结构损伤。

钢-混组合连续箱梁桥的设计要点

钢-混组合连续箱梁桥的设计要点

2020年第12期北方交通—1 —文章编号:1673 - 6052(2020)12 - 0001 -04DOI :10.15996/j. cnki. bfjt. 2020.12.001钢-混组合连续箱梁桥的设计要点徐亮(辽宁省交通规划设计院有限责任公司沈阳市H0166)摘要:以沈阳市长青街快速路工程为背景,通过桥梁博士对40m + 48m +40m 跨钢-混组合连续箱梁桥进行 计算分析,针对组合梁采用单梁计算模型设计过程中存在的问题和难点,提出了相应的解决方法,总结了钢混组合 箱梁桥的设计要点。

关键词:钢混组合箱梁;开裂截面;施工阶段;腹板剪力分配比;纵向抗剪界面中图分类号:U44& 21 + 6文献标识码:B1概述钢-混组合梁是由钢梁和混凝土桥面板连成整体并且在横截面内能够共同受力的桥梁。

其结构主 要由钢梁、混凝土桥面板及剪力连接件组成。

近年来,沈阳市积极响应国家去产能号召及交通部相关指导意见,积极推进和鼓励钢结构相关桥梁工程的建设工作。

由于钢-混组合梁结构在经济 指标、施工工期、施工方案、安全耐久等方面有较大 优势,已成为主要的新建桥梁结构形式。

通过对沈阳市长青街快速路工程中40m + 48m+ 40m 跨钢-混组合连续箱梁桥的设计及计算,总结了组合梁结构在设计过程中的部分要点和设计经 验,与大家一起分享,抛砖引玉,供大家参考与借鉴。

2桥梁结构设计该组合连续箱梁跨径布置为40m + 48m + 40m,桥梁宽度为23.5m,桥梁中心处梁高为2. 2m ,桥面设置双向1.5%横坡。

组合梁主要板件的尺寸及构造设置情况为:(1) 桥面板为钢筋混凝土结构,标准厚度为250mm ,钢梁上翼缘板处厚度为400mm 。

(2) 钢梁为顶开口箱形断面,底面完全封闭,翼缘板厚度为20 ~40mm,腹板厚度为12 ~ 24mm,底 板厚度为12 ~40mm 。

(3) 钢梁箱内横隔板标准间距4m,悬臂处横隔板标准间距2m,其间设置腹板竖向加劲肋。

钢混组合梁桥的设计要点和方法

钢混组合梁桥的设计要点和方法

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钢筋混凝土连续箱梁

钢筋混凝土连续箱梁

钢筋混凝土连续箱梁钢筋混凝土连续箱梁是现代桥梁工程中广泛应用的一种结构形式。

它以其出色的承载能力、良好的整体性和适应各种复杂地形条件的能力,成为了跨越江河、山谷等障碍物的重要选择。

这种箱梁结构由钢筋和混凝土共同组成。

混凝土具有良好的抗压性能,而钢筋则提供了出色的抗拉能力,两者相互配合,使得箱梁能够承受巨大的荷载。

在设计钢筋混凝土连续箱梁时,需要充分考虑众多因素。

首先是荷载的计算,包括恒载(如箱梁自身的重量)和活载(如车辆、行人等)。

准确计算荷载对于确保箱梁的安全性和稳定性至关重要。

其次,要考虑箱梁的跨度和截面尺寸。

跨度的大小会影响箱梁的受力情况,而截面尺寸则直接关系到其承载能力和刚度。

此外,还需要考虑施工条件、使用环境等因素。

施工过程是实现钢筋混凝土连续箱梁设计理念的关键环节。

一般来说,施工可以采用现浇法和预制拼装法。

现浇法是在现场搭建模板,然后将钢筋布置在模板内,最后浇筑混凝土。

这种方法的优点是整体性好,能够适应复杂的地形和结构要求。

但施工周期相对较长,对现场的施工条件和管理要求较高。

预制拼装法则是在工厂预先制作好箱梁节段,然后运输到施工现场进行拼装。

这种方法可以提高施工效率,缩短工期,但对预制节段的制作精度和拼装工艺要求较高。

在施工过程中,钢筋的布置和连接是非常重要的环节。

钢筋的规格、数量和布置方式都必须严格按照设计要求进行,以确保箱梁的抗拉性能。

同时,钢筋的连接方式也需要保证连接牢固,能够有效地传递应力。

混凝土的浇筑质量直接影响箱梁的强度和耐久性。

在浇筑前,要确保模板的牢固和平整,以及钢筋的位置准确。

浇筑过程中,要控制好混凝土的配合比、坍落度和浇筑速度,避免出现蜂窝麻面、裂缝等质量问题。

浇筑完成后,还需要进行及时的养护,以保证混凝土的强度增长和性能稳定。

钢筋混凝土连续箱梁在使用过程中,还需要进行定期的检测和维护。

检测内容包括箱梁的外观、裂缝情况、钢筋的锈蚀情况等。

通过检测,可以及时发现问题,并采取相应的维护措施,延长箱梁的使用寿命。

钢-混凝土组合桥梁设计要点及应用

钢-混凝土组合桥梁设计要点及应用

钢-混凝土组合桥梁设计要点及应用摘要:在桥梁工程建设中,钢-混凝土组合结构的应用十分广泛,其具有环保、节能等诸多优势,因此广受业界人士的好评。

文章首先对钢-混凝土组合结构的形式及特点进行介绍,然后论述钢-混凝土组合桥梁设计的要求,最后就钢-混凝土组合在连续梁桥设计中的应用进行详细分析论述,以供参考。

关键词:桥梁设计;市政工程;钢-混凝土组合前言:在现代桥梁的建设中混凝土材料和钢材料是使用最为广泛的两种建筑材料,但是这两种材料在力学性能以及物理性质上则是存在着很多的差异,可谓各具优劣。

因此就出现充分融合钢材料和混凝土材料双方优点的钢-混凝土组合结构,其合理的应用在桥梁工程中,可有效提升桥梁的抗拉、抗剪能力,同时又能提高桥梁的抗压能力。

本文即在此背景下,就钢-混凝土组合在桥梁设计中的要点和应用进行详细的分析论述,以下为详细研究内容。

1 钢-混凝土组合的形式及特点1.1钢-混凝土组合结构的形式纵观人类的桥梁结构经历了木质结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构、以及钢-混凝土结构的趋势,钢-混凝土组合结构本质上是利用钢材料和混凝土材料的抗剪力横向结合,而形成的连接构件[1]。

目前在世界范围内应用较为广泛的钢-混凝土组合结构主要有钢筋混凝土结构、压型钢混凝土复合钢板、核心筒复合梁、钢管混凝土结构、钢和混凝土组合柱几种形式。

1.2钢-混凝土组合结构的特点对于单一材料的钢结构桥梁而言,其在抗拉、抗压以及抗弯的性能上非常好使,使用寿命也比较长,但是钢结构桥梁对于压屈、噪音、疲劳以及振动等弊端一直以来都没有找到一个有效的解决方法,同时高成本和易锈蚀的问题也一直难以解决。

对于单一材料的混凝土结构桥梁而言,其可采用现场浇筑或是预制拼装的方式,成本较低,但是裂缝问题一直难以避免,在温差较大的地区还容易受到冻融循环影响。

钢-混凝土组合结构其较之传统的单一材料的结构形式特点较为显著,在相同的承力作用下,钢-混凝土组合结构的材料性能往往可以更好的发挥出来,具体有以下几个特点:钢材用量少[2],较之传统的钢结构桥梁,钢-混凝土组合结构桥梁在非复合梁的情况下,其钢材用量可以减少15-20%作用;稳定性高,在钢-混凝土组合结构桥梁中,钢梁的翼缘宽度会对钢-混凝土的稳定性起到影响,因此当翼缘宽度合理增大时,相应的桥梁温度行也会更高。

钢箱梁的结构特点

钢箱梁的结构特点
5. 耐久性:钢箱梁采用防腐措施,如涂层或热浸镀锌等,能够有效抵抗腐蚀和氧化。这使 得钢箱梁具有较长的使用寿命和较低的维护成本。
需要注意的是,钢箱梁在设计和施工过程中需要考虑到各种荷载和变形情况,以确保其结 构的安全性和稳定性。同时,钢箱梁的设计和制作需要符合相关的标准和规范要求,以保证 其质量和性能。
3. 施工便利:钢箱梁采用工厂预制,可以在工厂中进行加工和制作,然后运输到现场进行 组装。这样可以减少现场施工时间和对交通的干扰,提美观性:钢箱梁具有较为简洁和流线型的外形,其外观美观,能够与周围环境相协调。 这使得钢箱梁在城市桥梁等需要考虑美观性的场合得到广泛应用。
钢箱梁的结构特点
钢箱梁是一种常见的桥梁结构形式,其主要特点如下:
1. 高强度和刚性:钢箱梁采用钢材制作,具有较高的强度和刚性,能够承受较大的荷载和 变形。这使得钢箱梁能够用于跨越较大跨度的桥梁,提供稳定和可靠的结构支撑。
2. 轻量化:相比于传统的混凝土箱梁,钢箱梁具有较轻的自重。这使得施工和运输更加便 利,减少了对桥梁基础的要求,同时也减少了对现场的影响。

钢筋混凝土梁桥设计方案及其优化分析

钢筋混凝土梁桥设计方案及其优化分析

钢筋混凝土梁桥设计方案及其优化分析梁桥是一种常见的桥梁结构形式,具有承载能力强、施工方便等优点,在现代桥梁工程中广泛应用。

本文将针对钢筋混凝土梁桥的设计方案及其优化进行分析。

一、设计方案1. 梁桥的设计参数钢筋混凝土梁桥的设计参数包括梁的截面形状、梁的尺寸、钢筋的布置等。

钢筋混凝土梁桥的截面形状可以选用矩形、T形、箱形等形式,根据实际需求进行选择。

梁的尺寸可以根据跨径、荷载等因素进行确定。

钢筋的布置应满足梁的强度和刚度要求。

在设计过程中,应根据实际情况合理选取这些参数,以确保梁桥的安全和经济性。

2. 材料选择钢筋混凝土梁桥的主要材料包括水泥、砂子、骨料和钢筋。

在选择水泥时,应考虑其强度等级、耐久性等因素。

砂子和骨料的选择应满足混凝土的工作性能要求,确保混凝土的强度和耐久性。

钢筋的选择应根据受力情况确定。

在设计梁桥时,应根据实际情况合理选择这些材料,以确保梁桥的性能和使用寿命。

3. 荷载计算在设计梁桥时,应根据实际的交通流量、车辆类型等因素进行荷载计算。

根据设计标准和规范,计算梁桥在静荷载、动荷载和温度荷载等工况下的受力情况,并进行相应的强度校核。

在荷载计算过程中,应考虑到梁桥的各种工况,确保梁桥在不同荷载下的安全和稳定。

4. 结构分析钢筋混凝土梁桥的结构分析主要包括静力分析和动力分析两个方面。

通过静力分析,可以得到梁桥在静荷载下的受力情况,包括弯矩、剪力、轴力等。

通过动力分析,可以得到梁桥在动力荷载下的振动响应,包括自振频率、振型等。

结构分析的结果可以为优化设计提供依据,确保梁桥在不同工况下的结构安全和使用性能。

二、优化分析1. 强度优化钢筋混凝土梁桥的强度优化是指通过调整结构参数,使得梁桥在满足强度要求的前提下,减小结构材料的使用量,以达到降低工程造价和减少环境负荷的目的。

在强度优化中,可以采用参数优化方法,通过改变梁桥的截面形状、尺寸、钢筋的布置等参数,使得结构的重量和成本减小。

2. 刚度优化钢筋混凝土梁桥的刚度优化是指通过调整结构参数,使得梁桥在满足刚度要求的前提下,减小结构的自重和应力变形,以提高桥梁的运行性能和使用寿命。

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第18卷 第1期 中 国 水 运 Vol.18 No.1 2018年 1月 China Water Transport January 2018收稿日期:2017-10-27作者简介:杨 飞(1983-),男,陕西西安人,中交武汉港湾工程设计研究院有限公司路桥工程师,从事路桥设计工作。

钢混组合箱梁桥的技术特征及设计要点杨 飞摘 要:详细归纳了钢混组合箱梁桥的技术特征,对其应用优势和适用范围进行了总结。

提出开展钢混组合箱梁桥设计的要点,包括跨径布置、梁高选择、截面型式、连接构造等方面,形成钢混组合箱梁桥的设计方法与过程,为类似工程设计提供参考。

关键词:桥梁;钢混组合;技术特征;设计要点;连接构造;技术问题中图分类号:U448.21 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2018)01-0193-02一、前言随着我国经济建设的发展及交通运输的增长,高速公路路网体系在不断地得到完善,也使得大量的路线交叉,枢纽互通的跨线桥梁大量出现。

以往的桥梁设计中,往往采用预制装配式结构或者现浇混凝土结构等型式进行路线的交叉设计,但这些结构型式都存在很多不足及有待完善的地方。

预制装配式结构虽然能够减少对现场的施工干扰,保证建设质量,但跨越能力有限,景观效果较差;现浇施工结构型式能够满足跨越能力,但上部结构的施工工期较长,并且对当地环境造成很大的干扰,对交叉路线的交通也有一定的影响。

组合结构相对于传统的钢筋混凝土结构,可以极大地减少结构自重,增加跨越能力,并通过钢梁提供模板支撑,缩短了建设工期同时减少了对实地环境的影响,增加了结构的延性;相对于钢结构而言,可以显著地减少用钢量,增加结构的整体刚度和稳定性。

在我国桥梁建设技术越加精细化发展,结构设计不断轻型化的背景下,组合结构具有显著的经济和社会效益,近年来成为广泛应用的桥梁结构型式[1-2]。

组合结构桥梁一般指通过钢材和混凝土材料组合形成的,但其具体的结构型式具有多样性,例如钢板组合梁桥、钢箱组合梁桥、钢桁组合梁桥等,其中钢箱组合梁桥延续了箱型梁抗弯及抗扭性能好、可施工性强、受力性能优异等特点,具有广阔的应用前景,特别是在高速公路的路线交叉中。

二、钢箱组合梁桥技术优势钢-混组合桥梁突出优势就是充分利用了钢材和混凝土各自优异的力学性能,使得组合后的结构性能不仅发挥了各自材料特点,还有效地回避了两种材料的劣势。

如图1所示的钢箱组合梁:钢材处于受拉区域时,充分发挥了钢材强度高和延性好的特点,解决了混凝土抗裂性差的问题;当处于压缩区域时,充分利用了混凝土抗压性能好的优势,而且作为桥面板可以利用混凝土材料很好地消散局部轮压作用,处于受压区的钢板受到混凝土的约束效应,很好地回避了屈曲和疲劳等问题。

因此,钢材与混凝土的力学组合,实现了各自的相互支援。

图1 钢箱组合梁桥的结构布置图钢箱组合桥梁具有以下显著的技术优势:(1)结构重量小,跨越能力强。

钢箱梁在满足截面抗弯和抗扭性能要求下,具有很小的结构自重,因此其跨越能力显著增强,减小了下部结构的工程用量。

同时也因为钢结构自重较轻,有效地减少了中墩支点的负弯矩,结构的梁高较一般连续梁低,可以减少桥下净空的占据面积,优化了桥梁的外形及美观性能。

(3)结构刚度好,桥面使用性能好。

相对于钢箱梁桥,组合钢箱梁的结构刚度显著大,具有很好的整体稳定性和安全性。

同时由于混凝土板比钢正交异性板更适应重载交通,造价低,在使用一定年限后有更新的可能。

(4)可施工性强,使用寿命长。

钢箱组合梁桥可以通过钢梁架设及桥面板预制分块实现连接,该施工方法可以形成标准化的工艺,利于大面积地推广应用,采用现场拼装的施工工艺具有灵活、便捷、快速等优势,对地面交通影响小。

此外,钢结构通过检查、维护和加强,寿命可达100年以上。

(5)抗震性能好且经济性好。

由于其比混凝土桥结构自重轻,地震响应小。

钢箱组合梁特别适合无支架施工,可以降低成本。

相对于同等跨径的混凝土连续梁桥结构,钢混组合梁的经济指标更低,一般可以降低工程量5%~10%,且相对于同等跨度的连续梁经济指标可以降低25%~30%。

三、钢混组合箱梁的设计要点钢混组合箱梁的设计包含跨径布置、梁高选择、截面型式、连接构造等方面,需要在明确钢混组合箱梁桥技术特征194 中国水运第18卷的基础上,明确设计要点与方法[3-4]。

1.跨径布置桥梁跨径的布置需要根据实际情况考虑诸多因素进行综合考虑,需要兼顾设计的跨越要求、工程风险大小、施工建造难度等,同时要考虑上部结构和下部结构建造的技术经济性。

采用连续组合型式的钢混组合箱梁桥,其能够适应的跨数及每一联的长度范围具有较大跨越,各种跨径的配置也相对自由,施工方法也具有多样性,可以采用顶推施工方法也可以采用预制架设方法。

考虑结构成型的受力特点,一般组合连续箱梁桥的跨径配置采用预应力连续梁桥的匹配关系,即边中跨比例在0.6~0.8范围。

2.梁高选择梁高的设计与结构受力特性直接相关,同时也是各种施工方法的考虑因素。

考虑到组合箱梁桥施工方法的多样性,其高跨比波动范围较大,例如施工时有无临时墩和塔吊,对于梁高的影响很大。

根据我国公路桥梁设计资料的总结,等高度梁的高跨比在1/16~1/25范围,变高度梁的高跨比在支点处是1/15~1/23范围,而在跨中区域是1/32~1/47变化范围。

3.截面形式组合箱型梁桥的截面型式具有诸多类型,早期主要采用多箱室截面,并且在各箱室之间设置横向联结,以方便运输和吊装。

然而,多箱室截面难以适应组合箱梁桥向更大跨径的发展,因此后续实践主要采用单箱室截面,可以适应的桥梁宽度范围达到20m。

当桥梁宽度要求更高时,例如深山峡谷等环境,则可以通过以下三种方式来解决:①分幅建设;②增加箱室;③增加两侧挑臂长度。

在桥宽20~30m范围内,采用整幅桥梁建设的方法对于结构的横向受力要求较高,应用分幅建设的方法将具有显著的效果。

在20m以下宽度内采用单箱单室截面,并配合大悬臂加劲的设计思路,具有良好的受力特点及美观性能。

需要注意的是,上部截面型式的选择不同,对应的下部结构设计型式、建造技术、美观耐久等也有差异,需要综合考虑。

4.构造设计钢混组合箱梁桥的构造涵盖钢梁、混凝土桥面板、钢混连接等细节,对这些细节的构造处理是建立在结构受力特性的充分认识上。

(1)钢梁的构造。

包括钢截面构造及加劲结构设计,组合截面的中性轴一般接近上翼缘混凝土板,这使得正弯矩区基本处于受拉状态,为取消腹板加劲提供了条件。

此外,针对负弯矩区底板受压问题,可以附加混凝土板以减小截面受压区高度与压应力水平,降低该区域内的板件屈曲可能性。

目前针对屈曲荷载的分析都是基于规范中的纯钢结构,基于四边简支、三边简支一边自由等约束形式,这对于组合桥梁的估计过于保守,随着计算分析理论的改进及相关研究成果的支持,可以增大翼缘板和腹板的尺寸,减少加劲肋数量,实现结构的优化,降低材料消耗。

(2)混凝土桥面板构造。

混凝土桥面板直接暴露于外部环境中,受到环境侵蚀、气温变化及汽车荷载等作用,因此其耐久性能备受关注。

桥面板根据施工方法、结构型式、结合方式等可以分类为预制桥面板、现浇桥面板和组合桥面板等型式,其中预制和现浇是目前主要应用型式,这两种施工方法下桥面板的收缩徐变性能差别很大,需要根据具体的建设条件进行选择。

组合桥面板近年来受到重视,不仅可以发挥混凝土桥面板的受力性能,还能实现桥面板与钢梁更好的连接,需要在积累现有研究经验的基础上进行深入的实践与分析。

桥面板的设计对于结构受力、施工方法、建设成本等都有显著影响,需要在考虑结构安全性、耐久性、疲劳性等基础上,以技术经济指标合理为目标,综合比选确定。

由于钢筋混凝土结构必然存在开裂风险,因此钢筋混凝土桥面板的开裂问题已经不可避免,但应该在更加深刻地认识基础上,采取有效措施降低开裂风险及裂缝宽度,避免因为开裂问题引发的结构安全性和承载力等方面的问题。

(3)钢混连接构造。

随着组合结构的应用与发展,对于钢混连接问题及其工作性能的认识也更加全面,同时对其连接构造要求也越来越高。

钢混连接区域不仅要承担剪力作用,还需要承担拉拔力;不仅要求满足承载能力使用要求,保证结构安全,还需要满足组合结构的整体工作性能,在正常使用情形下具有很好的工作性。

连续组合箱梁桥中,从支点到跨中断面的受力状况变化很大,特别是在负弯矩区受力问题更加复杂,需要考虑适宜的连接件型式、布置范围、设置间距等参数,完全基于承载能力的理念设计连接件是不合适的。

钢混组合连接的型式主要有栓钉、型钢、组合式、嵌入式等,如图1所示。

钢混连接组合的目的是防止钢与混凝土使用状况发生相对滑移,控制承载能力状态下的滑移量,同时需要抵抗桥面板的掀起效应,防止钢混材料的脱离。

(a)栓钉(b)型钢(c)组合式(d)嵌入式图2 钢混连接构造型式四、结论钢混组合箱梁是组合梁结构型式的一种,在高速公路跨线桥中具有广泛的应用前景。

本文详细论述了钢混组合箱梁桥的技术优势,明确了其应用前景和适用范围,针对组合钢箱梁的设计要点进行了详细分析,归纳了相关方法。

可以为钢混组合梁的设计实践提供参考。

参考文献[1] 孙涛.钢混组合梁桥的设计要点和方法[J].城市道桥与防洪,2017,(4):67-69.[2] 石利强.高速公路钢混组合箱梁桥设计[J].山西建筑,2012,38,(9):208-209.[3] 冯建刚,秦志军,赵秀文.钢混组合箱梁桥设计与施工[J].公路交通科技(应用技术版),2010,6(6):6-8. [4] 殷平,吴冬雁,谢旭等.分离式钢混组合箱梁桥力学特性研究[J].华东公路,2013,2:016.。

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