组合结构桥梁概论

〖波折腹板组合箱梁桥〗
法国桥梁工程界在 La Ferte Saint-Aubin桥，尝试用 钢腹板来代替混凝土腹板的简支箱梁桥，采用了体外索 施加纵向预应力。
〖组合钢板梁桥〗
【以法国为例】组合钢板梁桥的桥面板一般设计为横向承 重或纵向承重，对应主梁间的横梁分成大横梁与小横梁。
◆主梁间距较大时，在纵向布置较密（一般4m）的大横 梁，大横梁与桥面板采用连接件结合。
◆主梁间距不很大时，两主梁间用小横梁连接，桥面板 仅与主梁纵向结合，小横梁间距较大，一般约为8m，其设 置对施工具有重要的作用。
前言
组合结构桥梁的概念由来已久，最早可以追溯到 1900年。现代的组合结构桥梁和当时相比，已经发生 了巨大的变化。
前言
用混凝土作桥面板与钢梁结合的组合结构桥梁，早在 1935－1936年出现在瑞典的道路桥梁中。
前言
欧美及日本等国自1950年前后开展组合梁研究，并陆 续制定设计指南或规范，到1970年代，这些国家又投入大 量资金，进行基础理论研究和试验，制定了新的组合结构 规范。目前国外几个主要规范都包含组合结构设计部分。
丹麦到瑞典的Øresund公路铁路两用桥，桥面上下层 分别为四线公路和双线铁路。 1999 年建成。引桥采用了 主跨140 m的等高度组合钢桁梁桥，采用全截面预制整孔 吊装法施工。
〖组合钢桁梁桥〗
Øresund 桥引桥，上层预应力混凝土桥面板通过钢桁 架上弦杆上的焊钉连接件形成结合，下层铁路桥面采用槽 形混凝土连续梁与钢主桁下弦横梁结合。
目前，组合箱梁最大跨度已经达到 213.75 m。根 据具体的环境与建设条件，在结构形式上也展示了许 多特点。
【组合钢箱梁桥】 组合钢箱梁的截面形式示例
【组合钢箱梁桥】
【以德国为例】在大跨度组合箱梁桥方面，自1980年 代以来，先后修建了多座大跨度公路、铁路连续组合 箱梁桥，集中体现了新的研究成果、结构形式、设计 方法、施工工艺等。出现了设计与施工相互依存、密 切配合的技术动态。其他西方国家也建造了许多极具 技术特色的组合箱梁桥。
〖组合钢板梁桥〗
Tiber桥钢梁制造时分成12m节段，并且7m高钢板梁上 下分成2块，工厂制造后运到现场组拼，再与横隔系组拼 成完整梁段。在岸上拼装一定长度后，开始顶推施工。
〖组合钢板梁桥〗 中小跨度组合钢板梁桥钢梁吊装与顶推施工示例
英国A34公 路高架桥，组合 钢板梁桥采用耐 候钢，钢梁分段 吊装施工，钢横 梁与纵梁采用栓 接，方便运输与 吊装作业。
〖组合钢板梁桥〗
日本组合钢板梁桥的发展也和欧洲大体相同，从1980 年末开始对组合钢板梁桥进行研究改进，在对钢梁进行简 化的同时，积极采用预应力桥面板，2000年前后完成一些 跨度50m左右的组合钢板梁桥，都采用预应力混凝土桥面 板、移动模板浇注。
〖组合钢板梁桥〗
意大利罗马的 Tiber 桥跨度达到 166m，通常认为跨 度超过140m应该采用钢箱梁方案。桥面分为两幅，全宽 38.15m，梁高7m，横隔系间距7.7m，钢梁顶推施工。
【组合钢箱梁桥】
组合箱梁桥在中小跨度桥梁中广泛应用，特别是城市高 架立交中的曲线桥梁。既有常规箱梁，也有窄幅箱梁等。
【组合钢箱梁桥】 大跨度组合钢箱梁桥钢梁顶推与桥面板施工示例
〖组合钢桁梁桥〗
组合钢桁梁以其更能适应大跨与重载的特点，获得了 发展与竞争力。组合钢桁梁的发展始于简支梁，随着设计 理论与方法的发展，连续组合钢桁梁得到发展。
EURO CODE BS 5400 DIN AASHTO 道路示方书
欧洲 英国 德国 美国 日本
前言
在深入研究的基础上，基础理论得到长足发展，建 立了一些新的设计方法，结合工程实践开发了新的施工 方法等。特别是二十世纪80年代以来，组合结构桥梁在 西方发达国家获得了高度发展。国际桥梁及结构工程协 会（IABSE）以及欧美等国家的学术组织，多次召开国 际学术会议，对组合结构桥梁在基础理论研究、设计与 施工等多方面的经验与发展进行交流与研讨，进一步促 进了组合结构的发展。
〖组合钢板梁桥〗
〖组合钢板梁桥〗
法国TGV高速铁路，桥梁有45％为组合结构桥梁， 其中有大量的组合钢板梁桥。
【组合钢箱梁桥】
组合钢箱梁因抗扭能力强、整体性好、适合曲线 线路以及更能适应大跨与特殊要求等特点，也获得了 较大的发展，在世界各地的应用也非常普遍，尤其在 曲线桥和大跨度连续梁桥上，与组合钢板梁相比，更 为常见。
〖波折腹板组合箱梁桥〗
波折腹板组合箱梁桥与钢桁腹杆组合梁桥都是用钢 结构取代混凝土箱梁的腹板，从而达到改善力学性能与 减轻上部结构自重的目的。这种桥在减少施工量、缩短 工期、降低成本以及提高效益等方面具有很大的优势。
波折腹板组合箱梁桥的发展，伴随着计算分析理论 与手段的发展以及钢板加工技术与体外预应力技术等方 面的进步，出现于1980年代后期，波形钢板纵向伸缩自 由的特点，可大大提高混凝土截面的预应力导入效果。
〖组合钢桁梁桥〗
德国1993年建成的 Nantenbach 双线铁路桥，当属该类 桥梁代表作。主跨208m，桥面板通过焊钉与钢梁上弦杆顶 面结合，梁高7.66m/15.66m 。
〖两个特点〗
◆负弯距区没有设置 预应力筋，混凝土桥 面板按照钢筋混凝土 构件设计。 ◆在中支点下弦设混 凝土板，形成双层组 合体系。
【组合钢箱梁桥】
捷克Odra Ⅰ公路桥，双幅桥单幅桥宽14.8m，槽形钢梁 底宽仅3.05m，桥面板悬臂4.2m，主跨102m、全长402m，梁 高4.0m。中间桥墩均为单支座，采用双层组合结构。桥墩横 隔板为混凝土板。钢梁分成24m节段，用可在已架钢梁上行 走的吊机安装。全长配有2×5根27-15.5mm体外索。
在中小跨度组合箱梁方面，窄幅箱梁结构简洁、 方便运输与安装，可适应城市与野外多种施工条件， 得到开发并发展了多种结构形式。
【组合钢箱梁桥】
德国Neuötting桥，主跨154m，梁高6.8m/3.3m，桥面板 宽15m。钢结构采用槽型钢梁截面，中间支承位置设双层组 合段，桥面板按照皮尔格法现浇施工， 钢梁吊装 。
西班牙 Alvares 桥双向4车 道，桥宽 27m ，主跨 102m， 其钢梁高 4.485m、宽 8.50 m， 横隔系间距 4.1 m ，两侧斜撑 对上缘横肋加劲， 采用 S355 钢材，桥面板厚 26 cm 。
【组合钢箱梁桥】
【组合钢箱梁桥】
西班牙San Timoteo与Canero桥，主跨为 90m/110m，梁 高4.25m/5.05m，桥面板宽12.6m、厚25cm。箱梁底宽6m， 桥面板悬臂长3.3m。中间支承位置设双层组合。设计时预留 了桥面加宽条件，2003年通过增加两侧斜撑对横肋加劲，桥 面板悬臂增加到8.5m，桥面全宽22.6m。
邵长宇 100
前言
在组合结构中，组合钢板梁桥由于构造简单、制 作与施工比较容易，得到了广泛应用。组合钢板梁桥 从欧洲开始发展起来，德国在1937年进行了组合梁加 载试验，1950年前后召开了几次关于组合结构的学术 会议。美国于1954年开始在伊利诺斯州进行了焊钉连 接件的承载力与疲劳强度试验，并开展了二十年的组 合梁的试验研究。日本在1950年就开始建设公路与铁 路组合梁桥，并于1959年制定了关于公路桥的组合梁 设计施工规范。
【组合钢箱梁桥】
委内瑞拉Caroni河公铁两用桥，主跨213.75m，采用双层 组合结构，桥宽30.4m，梁高5m /14m，负弯距区桥面板无预 应力束，横向也无预应力束，由间距 3.75 m的横梁承受。因 此，混凝土板厚可减至24cm，对大跨有很大的经济效益。
钢梁采用耐候钢，连接件为开孔板。施工采用顶推法， 梁下设有钢桁托架、梁上设有吊索架，桥面板间断浇注。
〖组合钢桁梁桥〗 西班牙的主跨170m的Sil桥钢桁梁采用顶推法施工。
〖组合钢桁梁桥〗
西班牙 Guadalfeo桥，双向4车道桥面宽 24m ，跨度 布置 85+140+140+110+110 m，钢桁架有5根弦杆、桁高 9.55m，桥面板厚30 cm 。钢桁梁采用顶推法施工，上设 吊索塔架、无临时墩，以压形钢板为底模现浇桥面板。
Nantenbach 桥的施工为先 钢桁梁再桥面板。钢桁梁边跨 利用辅助墩架设，之后向中跨 伸臂架设各 44m，在浇注两主 墩支点处底板混凝土后，用提 升法架设长140m、重1600 t 的 主跨中段。钢桁梁架设完成之 后，从主跨跨中分别向两侧桥 台浇注桥面板混凝土。
〖组合钢桁梁桥〗
〖组合钢桁梁桥〗
〖组合钢板梁桥〗 法国1990年建成的Hopital桥，采用小横梁结构体系，主 跨64m，两片主梁间距12.6m，桥梁宽22.6m。
法国Mascaret桥由两幅组成，主跨95m，梁高5.0m/2.65m。 两片主梁间距6.5m，横梁间距8m。桥面板宽13.12m，厚度22cm 变化到40cm。钢梁分段浮运吊装。
组合结构桥梁概论
邵长宇 上海市政工程设计研究总院
前言
二十世纪30年代是欧美各国桥梁技术和设计理论的 一个重要发展时期。其中焊接技术的发明为组合结构的 发展创造了更为有利的条件，即在钢筋混凝土板与钢梁 之间的连接可以采用焊接代替最初的铆接方式。二十世 纪60年代是欧美各国和日本桥梁建设的黄金时期，组合 结构以其整体受力的经济性，发挥两种材料各自优势的 合理性以及便于施工的突出优点而得到广泛应用，建造 了大量的各种形式的组合结构桥梁。
前言
理论与方法的进步以及研究的不断深入，技术人员对 结构可以更准确地把握。设计与施工的相互依存使得人们 不再从单一角度考虑问题，而是从设计与施工的各个环节 全面考虑之后，再确定结构尺寸与施工方法，其结果是材 料更加节省、施工更加便捷。总之，现在人们更加注意对 造价、耐久、美观的全面考虑。
中国在组合结构桥梁的基础理论研究与设计施工实践 方面存在明显差距，面对未来的桥梁建设，有必要大力发 展组合结构桥梁技术。