钢管混凝土组合桁梁结构应用综述

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浅析钢管组合结构的特点及在我国的应用

浅析钢管组合结构的特点及在我国的应用

浅析钢管组合结构的特点及在我国的应用摘要:本文以钢管组合结构的特点以及钢管组合结构的发展现状为切入点,从设计、施工等几个方面进行分析,总结出适合钢管组合结构的优势,对我国建筑行业发展的重要性,以及在结构设计中应给与重视的设计要点给与论述,进而提出钢管组合结构的发展前景及可以在今后的研究工作中给予重视的几个要点。

关键词:组合结构;设计;应用Abstract: This article take the steel structure and the characteristics of steel pipe combined structure development present situation as a starting point, analyzes from the design, construction and so on several aspects, summed up for steel tube combined structure of advantage, the development of industry of our country construction importance, as well as in structure design should give emphasis to discuss the design points, and then put forward the development prospect of steel structure and can work in future research in several points of attention.Key words: composite structure; design; application中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:0、前言组合结构,广义上又被称为复合结构。

钢-混组合梁桥的应用及其关键技术综述

钢-混组合梁桥的应用及其关键技术综述

钢-混组合梁桥的应用及其关键技术综述随着我国桥梁工程事业的发展,钢-混凝土组合梁桥作为一种新型桥梁结构,目前正广泛应用于公路及城市立交桥中。

本文结合钢-混凝土组合梁桥的结构特点及其应用情况,分析阐述了钢-混组合梁桥的关键技术,为此类桥梁结构的设计与施工提供参考。

标签:钢-混组合梁;结构特点;应用;关键技术1 前言随着我国城市交通基础设施建设的飞速发展,上跨现有道路的公路及城市立交桥越来越多。

该类桥梁施工中受下穿道路通行的影响非常大。

为了减少对被交道路交通的影响,缩短工期,降低风险和管理难度,采用钢-混组合梁桥是比较适宜的。

钢-混组合结构是在钢筋混凝土结构和钢结构的基础上发展起来的一种新型结构。

它和混凝土箱梁相比极大地减轻了结构自重,提高了桥梁的跨越能力;和钢梁相比减少了钢材用量,提高了结构刚度。

所以,钢-混凝土组合梁在我国的公路及城市立交桥建设中得到了广泛应用。

2 钢-混组合梁桥的结构特点组合梁桥采用剪力键将钢梁与钢筋混凝土桥面板结合成整体,钢筋混凝土桥面板不仅直接承受车轮荷载起到桥面板的作用,而且作为主梁的上翼板与钢梁形成组合截面,参与主梁共同作用。

组合梁桥采用最多的是简支梁桥结构形式,因为简支梁最符合组合梁材料分布的合理原则,即梁上翼缘应是适宜受压的混凝土板,下缘是利于受拉的钢梁。

(1)与钢梁相比,钢-混组合梁具有以下特点:a)减少了钢材的用量,节约了造价;b)增大了梁的刚度,有利于整体稳定性;c)采用钢筋混凝土桥面板,有利于沥青面层的结合,提高桥面铺装的耐久性。

(2)与混凝土梁相比,钢-混组合梁具有以下特点:a)结构自重轻,减少了下部基础的工程量;b)已安装钢梁可作为模板使用,节省了模板工程量;c)施工工期短,且对桥下交通的影响小;d)降低了梁高,有利于桥下净空利用率。

3 钢-混组合梁桥应用情况综述钢-混凝土组合梁在我国起步较晚,改革开放以前,虽有少数工程用过组合梁,但未考虑组合效应,而仅仅作为强度储备和为方便施工而已。

浅谈钢-混凝土组合桁梁桥的种类与应用

浅谈钢-混凝土组合桁梁桥的种类与应用

浅谈钢-混凝土组合桁梁桥的种类与应用钢-混凝土组合结构能够发挥钢结构和混凝土各自的优点,是当今桥梁工程中的一个重要的结构形式。

无论是跨越天堑的特大桥,还是横跨溪流的小跨径桥,钢—混凝土组合结构桥梁都可应用于其中。

现代桥梁工程发展至今,钢—混凝土组合结构已经有较为广泛的应用,是继钢结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、砖石混凝土结构之后的第五大类结构。

一.钢-混组合梁桥的组成钢-混组合梁桥可按照不同的钢梁组成形式大致分为:钢—混凝土组合板梁桥、钢—混凝土组合箱梁桥与钢—混凝土组合桁梁桥(以下简称“组合桁梁桥”)。

以下将对这几种钢混组合梁桥的结构及受力特点进行介绍。

1.钢—混凝土组合板梁桥这种形式的组合梁桥的钢主梁主要是工字形截面钢梁,关于这种桥型,我国早期的桥梁中有些应用,但跨度有限,因此目前应用较少。

钢主梁和混凝土桥面板通过剪力连接件组合,共同工作。

工字型的钢板梁一般由3块钢板焊接而成。

为了充分发挥钢材的抗拉能力强的特性,工字梁的下翼缘可以适当加厚或加宽,有时为了满足施工需要,在各个主梁之间设置横向支撑。

2.钢-混凝土组合箱梁桥在大跨度的组合梁桥中,组合箱梁桥是常采用的截面形式。

,该桥有钢筋混凝土翼板和箱型钢梁组成,两者通过连接件连接。

与工字型截面的组合钢板梁桥相比,组合箱梁的抗扭刚度较大,因此适合在高跨比较大或扭转较大的跨线桥和弯桥中使用。

目前我国的组合箱梁桥大多应用于城市立交桥、高速公路跨线桥等。

钢-混凝土组合箱型梁发展出了一种新形式——波形钢腹板组合梁桥。

与传统的混凝土箱梁相比,波形钢腹板组合梁桥用波形的钢腹板代替了混凝土腹板。

上部是混凝土顶板,顶板内常会设置体内索以施加预应力,同样混凝土底板也会设置体内索。

有的波形钢腹板桥会在箱内设置体外索施加预应力。

这种结构能有效利用施加的预应力,同时能够防止腹板的局部失稳。

3.钢-混凝土组合桁梁桥钢桁架与混凝土板相组合,可以形成钢-混凝土组合桁梁桥,混凝土桥面板在这种结构中作为受力的一部分,可以节省钢材的使用,并能提高整体刚度和降低桁高。

钢-混凝土组合梁的应用和方法

钢-混凝土组合梁的应用和方法

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、槽钢等),抵抗两者在交界⾯处的剪⼒及相对滑移,并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。

⼯程概况 新疆阿克苏热电⼚在阿克苏西⼤桥⽔库边向阿克苏市区供热,热⼒管线⾸先要跨越胜利渠,胜利渠为阿克苏西⼤桥电站的排⽔渠,也是阿克苏的主要农业灌溉渠,热⼒管线的桥址位置:上游400⽶为阿克苏西⼤桥⽔电站,下游100m为分⽔闸⼝,⽔渠两侧为混凝⼟护坡,坡度⽐1∶1.5,⽔渠坡⼝宽46⽶,⽔渠深5⽶,胜利渠的⽔不允许断流,因此采⽤⼀跨的桥型⽅案,跨径为52⽶,桥⾯净宽2.5⽶。

⽔渠两岸地质情况良好,为卵砾⽯⼟,⼀般粒径为3~5厘⽶,不超过20厘⽶,地层承载⼒为200kPa。

过⽔渠管道⽀架布置简图和管道截⾯简图如图1、图2所⽰。

该⼯程所在地区冻⼟深度为111cm;极端最低⽓温为零下23.2℃,极端⽓温为39.6℃,年平均⽓温为8.9℃;风速26s/m,基本风压0.65kN/m2;年平均降⽔量为60.4 毫⽶,年平均蒸发量为1198.4毫⽶;海拔⾼度1102-1104⽶,积雪深度0.14⽶,基本雪压0.2kN/m2;热⼒管线设计压⼒为1.6MPa,设计温度313℃;地震烈度为8度,所在地公路⾃然区划为VI2区。

在桥梁工程中钢_混凝土组合结构的优势与劣势

在桥梁工程中钢_混凝土组合结构的优势与劣势

在桥梁工程中钢_混凝土组合结构的优势与劣势交通土建2011级摘要:随着我国经济建设的加速发展,在近30年来建造了不少大型桥梁。

由于组合梁能充分发挥钢与混凝土两种材料的力学的性能,在国内外桥梁工程中获得了广泛的应用。

本文将阐述钢_混凝土组合梁结构在桥梁工程中的优势、劣势、应用及发展趋势,关键词:桥梁工程;钢-混凝土组合结构1、钢_混凝土组合结构发展现状自20世纪50年代以来,欧洲各国、美国和日本等国已在多类桥梁中较为广泛的应用了组合结构。

与之配套的各类抗剪连接件、施工架设技术和分析方法也不断发展,并编制了以欧洲规范四等为代表的组合结构桥梁设计规范。

20世纪80年代以来,国际桥梁及结构工程协会(IBASE)多次召开国际学术会议,对组合结构桥梁在研究、设计、施工等方面的发展进行交流和研讨,进一步促进组合结构桥梁的发展。

相对于发达国家,尽管在我国很多大中城市的高架立交桥、中小跨径的公路桥和铁路桥以及大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥中都应用了组合结构,我国组合结构桥梁的技术水平仍落后于国际先进水平。

桥梁施工技术发展极不平衡。

一方面,在寻求跨度突破的巨大技术需求推动下,大跨度桥梁快速发展并且屡次打破世界记录;另一方面,在中、小跨度桥梁中,混凝土及预应力混凝土桥梁占据绝对数量优势。

而我国混凝土及预应力混凝土桥梁存在质量问题较多,预应力后张梁工艺存在堵孔、张拉预应力控制不准、压浆不密实等技术瓶颈。

预应力混凝土连续梁桥砼箱梁腹板承受较大的主拉应力,砼材料易开裂,致使结构刚度降低,影响结构的耐久性。

而且混凝土箱梁自重较大,在自重、徐变等因素作用下,跨中挠度会持续增大,严重影响结构的承载力,降低结构的安全度,为桥梁带来很大安全隐患。

因此,工程界很多人正在呼吁采用高性能高强混凝土、采用钢_混凝土组合结构,以改变我国工程结构以混凝土为主的现状,与发达国家工程结构、桥梁结构发展趋势保持一致。

2、钢_混凝土组合结构梁桥的优势钢-混凝土组合梁桥是指将钢筋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。

钢管混凝土组合结构在工程中的应用

钢管混凝土组合结构在工程中的应用

常用横 隔来减 少 塔架 的主受 力 杆 的计算 长 度和 增 强塔
架 的整体 刚度 的启发 , 利 用 相似 原理 , 同 时根据 设 备定
货条件 的制 约采 用 图 3所 示刚性 环 。
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图 1 设 备 支 架 安装 现 场

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图 2 设 备支 架的计算模型
曲失稳 ( 弯 曲屈 曲) 或扭 转 失稳 ( 扭 转 屈 曲) 。直 杆 由稳
23
建 筑 工 程 第2 3卷 第 3 期 天 津建 设 科 技
定 平 衡 过渡 到不 稳 定平 衡 的分 界标 志 是 临 界状 态 , 临 界 状态 下 的轴 心压 力称 为临界 应力 Ⅳ c r ,对 称截 面 的两 种 弯 曲失稳 和扭 转 失稳 是不 相关 的,究 竟发 生 哪种 变 形 形态 的失稳 , 取决 于截 面绕 x 轴 或 y轴 的抗 弯 刚度 、 抗扭刚度、 构 件 长度 、 构件 支 承 约 束 条件 情 况 , 每 个 失 稳形态 都 可 以求 出相应 的临界 应力 ,其 中较 小 的将 起 控 制作 用 。 实践表 明,一 般钢 结 构 中常用 截 面 的轴心 受压 构 件, 失稳 时主要 发生弯 曲屈 曲。 由上 面理 论推 导 弹性 弯 曲屈 曲时
件顺 直 , 构件 处于 稳定平 衡状 态 。当 Ⅳ达 到某一 临界 大 小, 稳 定 平 衡 状 态 不再 保 持 , 不是 发 生 微 弯 曲变 形 , 就 是发 生 微扭 转变 形 , 当 Ⅳ再 稍增 加 , 则 弯 曲变 形或 扭转 变形 迅速 增 大而 使 其丧 失承 载 能力 。这种 现象 称 为弯

钢-混凝土组合结构的设计与应用

钢-混凝土组合结构的设计与应用

钢-混凝土组合结构的设计与应用钢-混凝土组合结构因其结合了钢材和混凝土两种材料的优点,在现代建筑工程中得到了广泛应用。

钢材具有高强度、轻质和良好的抗拉性能,而混凝土具有良好的抗压性能和耐久性。

钢-混凝土组合结构通过将钢材和混凝土合理结合,提高结构的整体性能和经济性。

本文将探讨钢-混凝土组合结构的设计原则、应用方法及其在实际工程中的应用。

首先,钢-混凝土组合结构的设计需要综合考虑钢材和混凝土的材料特性和受力特点。

常见的组合结构形式包括组合梁、组合柱和组合楼板等。

组合梁通过在钢梁上浇筑混凝土板,形成整体受力构件,提高结构的抗弯和抗剪能力;组合柱通过在钢管或型钢内浇筑混凝土,增强柱的承载能力和稳定性;组合楼板通过在钢梁和混凝土板之间设置剪力连接件,实现钢材和混凝土的共同受力,提高楼板的整体刚度和承载能力。

在组合结构的设计中,剪力连接件是确保钢材和混凝土共同受力的关键。

剪力连接件通过提供剪力传递路径,保证钢材和混凝土之间的协调变形和受力。

例如,常用的剪力连接件包括剪力钉、剪力键和栓钉等,这些连接件通过焊接或螺栓连接在钢梁和混凝土之间,提供可靠的剪力传递和受力性能。

在施工过程中,钢-混凝土组合结构的质量控制是确保结构性能和安全性的关键。

钢材和混凝土的施工质量直接关系到组合结构的整体性能和耐久性。

例如,钢材的制造和安装需要严格控制,以确保钢构件的尺寸精度和连接质量。

钢梁和钢柱的焊接和螺栓连接必须符合设计要求,确保接头的强度和稳定性。

混凝土的浇筑和养护质量对组合结构的性能也有重要影响。

通过采用高性能混凝土和科学的养护措施,可以提高混凝土的强度和耐久性,确保组合结构的长期稳定和安全。

在实际应用中,钢-混凝土组合结构已经在多个工程项目中取得了显著成效。

例如,上海的东方明珠广播电视塔通过采用钢-混凝土组合柱和组合梁结构,实现了建筑物的高强度和高稳定性,成为现代建筑工程的杰出代表;英国的伦敦塔桥通过采用组合梁和组合楼板结构,提高了桥梁的承载能力和耐久性,确保了桥梁的安全性和使用寿命。

浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用

浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用

浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用发布时间:2023-01-29T08:41:55.448Z 来源:《工程建设标准化》2022年第37卷16期作者:姜传杆[导读] 钢-混凝土组合梁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。

姜传杆南京交通建设管理集团有限公司江苏南京 210000摘要:钢-混凝土组合梁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。

组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区,极大限度地追求高性能和经济性;由于钢、混凝土两种材料的合理组合,组合结构桥梁的力学性能和经济性均好过钢结构桥梁或者混凝土桥梁。

目前国内钢-混凝土组合连续梁桥多应用在25-60m,更大跨度组合梁桥多采用斜拉桥。

在大跨度连续梁桥中由于负弯矩区桥面板受拉的受力特点,目前还未得到大面积应用。

本文将通过南京市绿都大道跨秦淮新河大桥的工程实例,对钢-混凝土组合梁在大跨度连续梁桥中的应用进行研究和探讨。

关键词:钢-混凝土组合梁、大跨度连续梁、粗骨料活性粉末混凝土1钢-混凝土组合梁结构特点组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区,钢梁和混凝土板通过抗剪连接件组合成一个整体而共同工作的梁,在荷载作用下,混凝土板主要承受压力,钢梁主要承受拉力,更好地发挥钢和混凝土各自的材质特点,极大限度地追求高性能和经济性。

2钢-混凝土组合梁桥在国内的应用国内桥梁过去多采用钢筋混凝土和预应力混凝土桥以及圬工拱桥等结构形式,对于等级较高、跨度较大的桥梁则选用钢桁桥,近20年为建设大跨度跨线桥及高架桥,可以降低结构高度的钢混组合结构得到了快速发展。

1991年,上海市南浦大桥建造了首座钢混组合梁斜拉桥;1993年北京市国贸桥是首座采用钢-混凝土组合板组合梁的桥梁;2000年,芜湖长江大桥是国内首座钢桁混凝土组合结构;2000年,深圳北站大桥是国内首座组合梁悬吊桥面系的钢管混凝土拱桥;2004年,云南祥临澜沧江大桥是国内首座钢混组合梁悬索桥;2005年,河南省泼河大桥是国内第一座波形钢腹板连续箱梁桥。

浅析钢管混凝土混合结构在桥梁工程中的应用

浅析钢管混凝土混合结构在桥梁工程中的应用

浅析钢管混凝土混合结构在桥梁工程中的应用摘要:在当前的工程领域中,组织结构和混合结构是研究和应用的重要课题之一。

组织结构往往是不小于两种材料,通过在构件层次上进行组合,形成具有全新特性和功能的结构,一般来说其包括钢-混凝土组合板、型钢混凝土等。

而混合结构主要是由各种材料的部件或结构构件进行相应的混合形成,换句话说,混合结构的原理就是在结构、结构体层次对结构构件或部件进行一定的组合。

关键词:钢管混凝土;混合结构;设计原理;桥梁工程1引言随着我国经济水平的快速发展,桥梁工程建设也得到了一定程度的提升。

由于我国国土面积辽阔,且很多城市都处于地震带,因此当前的工程建设对材料抗震属性给予了较高的重视,钢管混凝土作为混合高性能结构,抗震性能优势明显,在桥梁工程中具有广泛的运用前景。

2钢管混凝土混合结构的工作设计机理用作受压构件的钢管混凝土,由于钢管对混凝土的紧箍作用,使混凝土的抗压强度大大提高,而且还由脆性材料转变为塑性材料,基本性能发生质的变化。

同时薄壁钢管的承载力取决于薄壁的局部稳定,屈服强度得不到充分利用。

而钢管混凝土的内部存在混凝土,提高了薄壁管的局部稳定性,其屈服强度可以充分利用,两种材料充分发挥各自的优越性能,因而钢管混凝土混合结构得以广泛应用。

根据钢管混凝土混合技术的设计激励以及在实际工程中的使用情况进行研究,完成了中国工程建设标准化协会标准T/CECS625—2019《钢管再生混凝土结构技术规程》、中国工程建设标准化协会标准T/CECS663-2020《钢管混凝土加劲混合结构技术规程》等相关法律法规的制定工作,随着科学技术水平不断发展,钢管混凝土技术在桥梁建设过程中不断地完善。

通过对工程问题的分析和总结,将钢管混凝土这一新型技术持续改进,为技术的进一步发展奠定了较为坚实的科学理论基础。

而随着钢管混凝土混合结构的进一步推广和使用,高强钢材(屈服强度在460MPa以上)以及高强混凝土(等级大于C90)进行组合而形成的高强钢管混凝土在当今条件下的形成成为可能。

钢管混凝土混合结构设计原理及其在桥梁工程中的应用

钢管混凝土混合结构设计原理及其在桥梁工程中的应用

钢管混凝土混合结构设计原理及其在桥梁工程中的应用摘要:钢管混凝土是--种轻质.高强的组合材料。

近年来在桥梁工程中的应用已越来越多,是一种有效而经济的结构形式。

钢管混凝土不仅已广泛用于拱式桥梁,在其他桥粱及桥粱的其他部位都已有应用。

文章着重介绍了钢管混凝土在桥墩.连续刚构桥,斜拉桥和拱桥上的应用实例,并建议尽快完善桥梁设计规范中的相关内容,以促进钢管混凝土在桥梁工程中的应用与发展。

关键词:钢管混凝土;应用;实例;桥梁工程1前言钢管混凝土是在圆形钢管内填入混凝土形成的一种轻质,高强的组合材料,是套箍混凝土的一种特殊形式。

其基本原理是借助圆形钢管对核心混凝土的套箍约束,使核心混凝土处于三向受压状态,从而具有更高的抗压强度和压缩变形能力。

钢管混凝土除具有强度高、重量轻,延性好,耐疲劳耐冲击等优越的力学性能外,还具有省工省料﹑架设轻便﹑施工快捷等优越的施工性能。

大量试验表明,钢管混凝土的工作性能比较接近于钢,而塑性和韧性还胜于钢。

钢管混凝土在桥梁中的应用是一种最有效,最经济的结构形式,因为:1)钢管对核心混凝土的套箍作用能有效地克服高强混凝土的脆性;2)钢管内无钢筋骨架,便于浇注;3)钢管外无混凝土保护层,能充分发挥高强混凝土的承载力。

钢管混凝土在桥梁工程中的应用越来越多,现简介如下。

2应用实例2.1桥墩日本秋田新干线某高架桥长约1km,其中 150m长路段为软土地带,采用填充土与水泥混合物的钢管桩并采用钢管混凝土桥墩。

对高架桥桥墩采用填充混凝土的钢管,具有如下优点:1)施工快捷;2)承载力大,抗震安全系数高;3)结构柔细,与风景协调。

其设计方法是将钢管截面积转换成钢筋截面积,并将它当作钢筋混凝土构件来计算。

施工步骤为:1)在钢管桩顶部安装锚固架作为承台;2)使用25t吊机将钢管混凝土桥墩的钢管插人锚固架中;3)在墩身与钢管桩钢管接头处填充无收缩水泥浆,并将它们完全固定;4)浇注承台与地下梁的钢筋混凝土;5)在墩身钢管中填充混凝土。

钢-混凝土组合结构综述

钢-混凝土组合结构综述

钢-混凝土组合结构综述摘要:本文介绍了钢-混凝土组合结构的一般概念和发展概况,对钢-混凝土组合结构的研究和工程应用进行了叙述,总结了组合梁、压型钢板与混凝土组合板、钢管混凝土结构、型钢混凝土组合结构的特点,对钢-混凝土的前景进行展望。

关键词: 钢-混凝土组合结构;应用;发展;未来展望引言钢一混凝土组合结构是由钢材和混凝土两种不同性质的材料经组合而成的一种新型结构。

它是钢和混凝土两种材料的组合,充分发挥了钢材抗拉强度高、塑性好和混凝土抗压性能好的优点,弥补彼此各自的缺点,已被广泛的应用在高层超高层建筑、重工业建筑、桥梁结构、大跨度和高耸结构中,并逐渐形成了与传统四大结构(钢结构、混凝土结构、木结构、砌体结构)并列的第五大结构。

我国自80年代以来开始系统研究钢一混凝土组合结构,对梁、柱、连接节点等进行了深人的试验研究和理论分析,并在实际工程中得到了较好的应用,取得了良好的经济效益和社会效益。

1 概述钢与混凝土组合结构依照钢材形式与配钢方式不同又有多种种类,并且一些新的结构形式仍在不断出现。

目前研究较为成熟与应用较多的主要有下列几种:(1) 组合梁将钢梁与混凝土板组合在一起形成组合梁。

混凝土板可以是现浇混凝土板,也可以是预制混凝土板、压型钢板混凝土组合板或预应力混凝土板。

钢梁可以用轧制或焊接钢梁。

其特点同样是混凝土受压,钢梁主要受拉与受剪,受力合理,强度与刚度显著提高,充分利用混凝土的有利作用。

并且由于侧向刚度大的混凝土板与钢梁组合连接在一起,很大程度上钢结构容易发生整体失稳和局部失稳。

组合梁较非组合梁不仅节约钢材,降低造价,还降低了梁的高度。

这在建筑或工艺限制梁高的情况下,采用组合梁结构特别有利。

在一般的民用建筑中,钢梁截面往往由刚度控制,而组合梁由于钢梁与混凝土板共同工作,大大地增强了梁的刚度。

增加了梁的承载力,降低冲击系数。

抗震性能好,抗疲劳强度高,局部受压稳定性能良好,使用寿命长。

(2)压型钢板与混凝土组合板这是在压成各种形式的凹凸肋与各种形式槽纹的钢板上浇筑混凝土而制成的组合板,依靠凹凸肋及不同槽纹使钢板和混凝土组合在一起。

钢管混凝土在桥梁工程中的应用与发展

钢管混凝土在桥梁工程中的应用与发展

钢管混凝土在桥梁工程中的应用与发展摘要:钢管混凝土具有承载力高、施工便捷、耐火性能强和经济效果好等优点,在土木工程中得到了广泛的应用。

在钢管中填入混凝土,通过内填混凝土增强管壁结构承载力,钢管起到对核心混凝土的束缚作用。

钢管混凝土将钢材和混凝土的优点相互结合,提高混凝土抗压强度的同时又克服了钢管易局部扭曲的缺点,大大提高承载力,弥补了两者的不足。

随着实验研究和理论的不断深入,钢管混凝土在高层、超高层和桥梁等结构中得到了广泛的应用。

本文结合典型工程实例,阐述钢管混凝土在桥梁中的应用情况。

关键词:钢管混凝土桥梁;应用;发展1 钢管混凝土在桥梁结构中的发展钢管混凝土结构最早应用于桥梁工程是1879年英国Seven的铁路桥。

当时在管中灌注混凝土,主要是防止内部锈蚀并承受压力。

之后,钢管混凝土主要应用在房屋建筑。

1930年在法国巴黎郊区用钢管混凝土建造过9m跨度的上承式拱桥。

1937年前苏联用钢管混凝土建造跨度101米的公路拱桥和跨度140米的铁路拱桥。

上世纪60年代前后,钢管混凝土结构的研究在前苏联、西欧、北美和日本等工业发达国家受到极大重视,开展了大量的试验研究,并在一些建筑工程如桥梁工程中加以应用。

我国从1959年开始研究钢管混凝土的基本性能和应用。

20世纪80年代后,研究工作进一步深入,通过大量的试验研究和理论分析,对构件的承载能力和变形性能及其影响因素进行了全面的研究,得到了实用的设计计算公式。

1990年建成了我国第一座钢管混凝土桥,从此以后,钢管混凝士桥在我国得到迅速的发展。

经过多年的实践研究,我国在桥梁工程上已经积累了丰富的经验,形成了完整的技术和理论体系。

2 钢管混凝土拱桥进入20世纪80年代后,钢管混凝士在桥梁工程中开始得到广泛的应用和研究,近二十年时间里,我国共修建了200多座钢管混凝土拱桥。

如1990年建成国内第一座钢管混凝土拱桥四川旺苍大桥,1995年建成跨径达200m的广东南海三山西大桥:1997年建成重庆万州长江大桥,净跨420m,2000年建成世界跨度最大的钢管混凝土拱桥——广州丫髻沙大桥。

钢管混凝土结构优势及应用

钢管混凝土结构优势及应用

钢管混凝土结构优势及应用在钢管中充填商品混凝土的结构称之为钢管商品混凝土结构。

钢管商品混凝土结构是从型钢商品混凝土结构及螺旋箍柱发展而来的。

本文对钢管商品混凝土结构性能特点及应用进行探讨。

随着社会经济的迅速发展和城市化进程的加快, 高层建筑尤其是一些超高层建筑日趋增多。

钢与商品混凝土组合结构之一的钢管商品混凝土,因其承载力高、刚度大且抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点,在高层和超高层、公共及大型桥梁等建筑得到了日益广泛的应用。

钢管商品混凝土结构特点及优势钢管商品混凝土在高层建筑工程中,主要是作为受压管柱的建筑构件使用,与钢梁和梁柱节点等共同构成建筑物的框架结构体系。

钢管砼柱因其结构特征,同时具备了钢管和商品混凝土两种材料的性质。

实验和理论分析证明,钢管商品混凝土在轴向压力作用下,钢管的轴向和径向受压而环向受拉,商品混凝土则三向皆受压,钢管和商品混凝土皆处于三向应力状态。

三向受压的商品混凝土抗压强度大大提高,同时塑性增大,其物理性能上发生了质的变化,由原来的脆性材料转变为塑性材料。

正是这种结构力学性质的根本变化,决定了钢管砼的基本性能和特点,并作为新型的第五种建筑组合结构显示出巨大的生命力和发展前景。

钢管砼的特征与优势如下:1、钢管砼柱的抗压和抗剪承载力高,相当于钢管和商品混凝土二者之和的2倍以上,受力合理,能充分发挥商品混凝土与钢材的特长,从而使构件的承载能力大大提高。

从另一方面而言,对于同样的负荷,钢管商品混凝土构件的断面将比钢筋商品混凝土构件显著减小。

对商品混凝土来说,由于钢管约束,改变了受力性能,变单向受压为三向受压,使商品混凝土抗压强度提高了几倍。

对钢管来说,薄壁钢构件对于局部缺陷特别敏感。

薄壁钢管也不例外,局部缺陷特别是不对称缺陷的存在,将使实际的稳定承载力比理论值小得多。

由于商品混凝土充填了钢管,保证了薄壁钢管的局部稳定,使其弱点得到了弥补。

2、柱子截面减小,自重减小,相当于设防烈度下降一级,具有良好的抗震性能。

钢筋混凝土桁架在建筑结构加固中的应用

钢筋混凝土桁架在建筑结构加固中的应用

钢筋混凝土桁架在建筑结构加固中的应用摘要:对于建筑结构建设工程来说,采用钢筋混凝土桁架是比较典型的类型。

在具体的加固工程中,钢筋混凝土桁架结构具有较强的优势,不仅安装方式比较便捷,同时还可以充分地应用建筑材料的整体强度。

另外,在减少建筑结构自重方面也具有一定的优势。

本文中,笔者主要对钢筋混凝土桁架在建筑结构加固中的应用程度进行深入介绍和分析,希望能够给相关的工程建筑工作人员提供借鉴和参考。

关键词:钢筋混凝土;桁架结构;加固处理;应用要对钢筋混凝土桁架在建筑工程中的性能进行全面地分析,需要从桁架结构的形式,受力情况以及承重结构等方面进行全面地分析和探讨。

可以通过对典型的工程实例来进行详细地分析,对桁架结构设计的要点以及具体的应用情况进行全面地掌握。

接下来,笔者主要从具体的工程实例入手,对钢筋混凝土桁架在建筑结构加固中的应用情况进行探讨。

1、工程概况某写字楼外形比较规范,其地上有8层,主要采用的是混凝土框架结构。

只有首层为3.9m,其他的楼层都为3m。

总体高度为27.5m。

混凝土强度等级为C35,一层以上的部位采用的是C30。

另外,柱子的截面为600×600㎜。

楼板的厚度为120㎜。

在实际的处理中,工作人员要对梁体进行改造和优化。

通过细致地分析和探讨,主要采用的是截面加固的方式,截面的高度为1.5m,然后形成转换梁的形式。

截面的尺寸达到柱体结构的2倍以上。

而且刚度也形成了突变。

梁的刚度要大于柱体的刚度。

在实际的应用中,技术人员和施工人员全面地考虑到结构本身的特点,单层钢筋混凝土桁架结构具有较强明确的传力性。

开洞部位要设置一定的管道,这样可以有效地满足建筑结构的空间要求。

无论是自重还是抗侧刚度都低于转换梁。

因此,在钢筋混凝土的横向部位主要选择的是桁架转换梁结构。

2、钢筋混凝土桁架结构的形式钢筋混凝土桁架主要应用在屋架结构、转换层以及塔架部位,在受到荷载作用时,主要以弯矩变形形式呈现。

这种结构类型和梁体的受力特点之间存在着一定的联系性,不仅如此,还包括桁架的受力情况在其中。

钢混凝土组合结构的特点和应用

钢混凝土组合结构的特点和应用

钢混凝土组合结构的特点和应用钢混凝土组合结构的特点和应用【摘要】随着人们对土木施工质量有了越来越高的要求,钢-混凝土的应用也越来越广泛。

新型钢-混凝土组合结构也是目前重要的研究方向,为了扩大钢-混凝土组合结构的应用前景,必须对其特点足够了解。

本文介绍了钢-混凝土组合结构的主要特点,并讨论其具体应用和前景。

【关键词】钢-混凝土;组合结构;特点;应用1 引言钢-混凝土是近年来运用十分广泛的新型结构,它是由钢材和混凝土按照一定方式结合而成的,这种组合结构能够有效地发挥两种不同材料各自的优势,并规避了各自的不足,在建筑、桥梁等施工领域中取得了良好的应用效果,并逐渐成为公认的第五大结构。

钢-混凝土在取得了巨大成功的当今,仍旧有十分广阔的发展空间和应用前景,可以实现更加优秀的经济效益。

2 钢-混凝土组合结构的特点及应用在分析钢-混凝土组合结构是结合刚和混凝土两类截然不同材料的力学特点而形成的一种新型结构,结构性能更加完善。

钢-混凝土不仅拥有更小的自重,而且稳定性和耐久性也得到了保证。

这样就使得钢-混凝土组合结构可以抵抗地震的影响,空间利用效率更高,造价得以控制,施工周期更短。

钢-混凝土在我国最初运用于桥梁建设,由于经济性极高,组合结构迅速得到了推广,并诞生了许多新型的组合结构,直到目前组合结构的创新仍未停止。

总而言之,钢-混凝土组合结构经历了4个重要阶段:创始阶段、发展阶段、70年代和80年代后期。

其中70年代组合结构的应用已经得到广泛的认可,并且欧洲钢结构协会制定了相应规范,明确了未来发展方向。

80年代后期则对疲劳性能、非线性性能等具体的参数进行分析。

钢-混凝土组合结构主要有以下几种类型。

2.1 压型刚板压型刚被是施工中常用的施工平台,对于提高施工效率有重要意义。

压型钢板能够突出混凝土较高的抗压能力和抗拉能力,材料受力均匀合理。

2.2 组合梁组合梁是在钢梁上方放置钢筋混凝土板,并将二者用剪切连接件固定为一体,混凝土板和钢梁一同作用而组成组合梁。

钢-混凝土组合结构应用研究

钢-混凝土组合结构应用研究

钢-混凝土组合结构应用研究一、研究背景钢-混凝土组合结构是一种采用钢结构和混凝土结构相结合的建筑结构形式,具有优异的力学性能和施工效率。

它将钢结构的高强度和抗拉性能与混凝土结构的高刚性和抗压性能相结合,可实现结构体系的优化设计,并提高建筑物的安全性和耐久性。

近年来,随着我国经济的快速发展和城市化进程的加速,钢-混凝土组合结构逐渐成为建筑领域的重要发展方向。

二、应用领域1.高层建筑钢-混凝土组合结构在高层建筑中的应用较为广泛。

由于高层建筑所受的重力和风荷载较大,需要具备较高的抗震性能和刚度。

钢-混凝土组合结构具有良好的抗震性能和刚度,可以满足高层建筑的结构要求。

此外,在高层建筑中使用钢-混凝土组合结构还可以提高建筑物的使用面积和经济效益。

2.大跨度建筑钢-混凝土组合结构在大跨度建筑中的应用也很广泛。

大跨度建筑主要受到自重和风荷载的影响,需要具备较高的刚度和强度。

钢-混凝土组合结构具有较高的刚度和强度,可以满足大跨度建筑的结构要求。

此外,钢-混凝土组合结构还可以减少建筑物的自重,提高建筑物的经济效益。

3.桥梁钢-混凝土组合结构在桥梁中的应用也很广泛。

桥梁受到车辆和行人的重复荷载影响,需要具备较高的强度和耐久性。

钢-混凝土组合结构具有较高的强度和耐久性,可以满足桥梁的结构要求。

此外,在桥梁中使用钢-混凝土组合结构还可以减少桥梁的自重,降低施工难度。

三、设计原则1.合理分配受力钢-混凝土组合结构的设计应该根据不同部位的受力情况合理分配受力,使结构体系的受力均衡,降低应力集中现象。

2.优化设计构件钢-混凝土组合结构的构件应该根据受力情况进行优化设计,使结构构件的刚度和强度得到充分利用,提高结构体系的整体性能。

3.考虑施工难度钢-混凝土组合结构的设计应该考虑施工难度,合理设计结构构件的尺寸和形状,降低施工难度和成本。

四、施工技术1.预制构件钢-混凝土组合结构的预制构件可以在工厂内进行加工和制造,降低现场施工难度和成本。

钢管混凝土结构的研究应用及最新进展3篇

钢管混凝土结构的研究应用及最新进展3篇

钢管混凝土结构的研究应用及最新进展3篇钢管混凝土结构的研究应用及最新进展1钢管混凝土结构是指混凝土中钢筋被圆形钢管所替代,使其提高了承载能力和抗震性能。

该结构由于其优越的性能,在建筑、桥梁、塔楼等领域得到了广泛的应用。

本文将介绍钢管混凝土结构的研究应用及最新进展。

一、发展历程早在20世纪初,欧洲就开始研究钢管混凝土结构,但当时由于技术不成熟,无法实现应用。

20世纪50年代初期,美国开始研究这种结构,1958年美国首次成功地将钢管混凝土结构用于建筑,1962年应用于桥梁建设。

到了20世纪70年代,我国开始研究钢管混凝土结构,至今取得了不错的进展。

二、优点1.抗震性能好:钢管混凝土结构由于钢管具有较高的刚度和强度,能够充分吸收震动能量,从而有很好的抗震性能。

2.承载能力好:钢管混凝土结构的受力方式是混凝土上层均匀分布的压力,可以充分发挥混凝土的承载能力,从而提高结构的承载能力。

3.施工简便:钢管混凝土结构的制作较为简便,一般可以在工厂预制,运输到现场后即可进行安装,能够很好地节省施工时间和费用。

三、应用领域1.建筑:钢管混凝土结构在建筑领域的应用主要包括高层建筑、大跨度结构、工业建筑等。

2.桥梁:钢管混凝土结构在桥梁领域的应用主要包括公路桥梁、铁路桥梁、人行桥梁等。

3.水利工程:钢管混凝土结构在水利工程领域的应用主要包括堤坝、防洪闸、水库闸门等。

四、最新进展1.钢管混凝土结构的设计理论逐渐成熟,能够更好地满足不同领域的设计要求。

2.钢管混凝土结构在工业建筑领域得到了广泛应用,适用于大跨度半球体结构、大型炼油装置等建筑。

3.新型钢管混凝土结构研究逐渐加强,如UHPC(超高强混凝土)、FRC(纤维增强混凝土)等,能够进一步提高结构的性能。

综上所述,钢管混凝土结构在建筑、桥梁、水利工程等领域具有广泛的应用前景。

未来随着新型材料的研究和结构设计的不断改进,钢管混凝土结构将会不断地得到优化和提升,为人类创造更加安全、美观、舒适的生活环境综上所述,钢管混凝土结构具有许多优点,例如较高的强度、承载能力和施工简便等。

混合钢筋混凝土桁架在大跨度结构中的应用

混合钢筋混凝土桁架在大跨度结构中的应用

混合钢筋混凝土桁架在大跨度结构中的应用
混合钢筋混凝土桁架是一种新型的结构系统,它将钢筋混凝土桁架和钢结构相结合,具有良好的结构性能和经济性。

它在大跨度结构中的应用受到越来越多的关注。

首先,混合钢筋混凝土桁架具有良好的抗震性能。

混凝土桁架的抗震性能可以有效地抵抗地震和风荷载,而钢结构的抗震性能可以抵抗极端的环境条件,如洪水、暴风雪等。

因此,混合钢筋混凝土桁架可以提供更好的抗震性能,使大跨度结构更加稳定。

其次,混合钢筋混凝土桁架具有较高的结构强度。

混凝土桁架的强度可以提高结构的抗压能力,而钢结构的强度可以提高结构的抗弯能力,使结构更加坚固。

因此,混合钢筋混凝土桁架可以提供更高的结构强度,使大跨度结构更加坚固。

此外,混合钢筋混凝土桁架具有较好的经济性。

混凝土桁架的施工成本较低,而钢结构的施工成本较高,但是它们的维护成本都很低。

因此,混合钢筋混凝土桁架可以提供更好的经济性,使大跨度结构更加经济实惠。

总之,混合钢筋混凝土桁架在大跨度结构中的应用具有良好的抗震性能、较高的结构强度和较好的经济性,可以有效地提高大跨度结构的稳定性和经济性。

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节点形式
上弦节点: 上弦节点:
钢桁腹杆与混凝土桥面板的连接形成上弦节点。 钢桁腹杆与混凝土桥面板的连接形成上弦节点。由于 混凝土与钢材在受力及变形行为上的差异, 混凝土与钢材在受力及变形行为上的差异,使得上弦节点 的受力比较复杂。 的受力比较复杂。
外接式节点
耳板式节点
钢箱式节点
节点形式
下弦节点
钢桁腹杆与钢管混凝土下弦杆的连接形成下弦节点。 钢桁腹杆与钢管混凝土下弦杆的连接形成下弦节点。 可直接采用相贯焊缝连接。 可直接采用相贯焊缝连接。
概述
钢管组合桁梁结构的优点: 钢管组合桁梁结构的优点:
自重轻; 自重轻; 外形美观; 外形美观; 抗弯与抗扭性能好; 抗弯与抗扭性能好; 通透性强、受风力影响小; 通透性强、受风力影响小;
钢管混凝土组合桁梁桥一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 所在国家 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 桥名 湖北向家坝大桥 重庆万州大桥 重庆万州道河沟大桥 广东南海紫洞大桥 重庆万州万安大桥 福建闽清梅溪溪滨桥 巫山大宁河泰昌大桥 永平铜矿杨村河尾矿流 槽桥 上海云连路人行天桥 四川干海子大桥 桥型 连续刚构桥 连续刚构桥 T型刚构桥 斜拉桥 斜拉桥 斜拉桥 悬索桥 拱桥 连续桁架桥 连续梁桥 最大跨径 (m ) 72.2 120 42 140 140 112 210 70 27 62.5 建成年 份 2000 2000 2002 1997 2001 2001 2007 --2010 在建 施工方法 劲性骨架 劲性骨架 悬臂拼装 悬臂现浇 悬臂现浇 悬臂现浇 预制拼装 转体施工 预制拼装 劲性骨架
桥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ介绍
湖北向家坝大桥
4330 7220 4330 1000
桥型为3跨连续刚构桥,跨径布置为43 m+72 m+43 桥型为3跨连续刚构桥,跨径布置为43.3m+72.2m+43.3m, 43. 72. 43. 桥面净7 主梁采用钢管混凝土组合桁梁, 桥面净 7.5+2×1.5m 。 主梁采用钢管混凝土组合桁梁 , 55m 主梁高跨比1 20. 高3.55m,主梁高跨比1/20.3。 上弦杆由槽钢与C40钢筋混凝土板组成的钢 上弦杆由槽钢与C40钢筋混凝土板组成的钢-混凝土组合 钢筋混凝土板组成的钢板 , 腹杆根据受力需要采用钢管杆件或钢管混凝土杆 下弦杆钢管混凝土。 件,下弦杆钢管混凝土。
干海子大桥下弦节点
永平河尾矿流槽桥下弦节点
结语
钢管混凝土组合桁梁与PC 箱梁相比, 钢管混凝土组合桁梁与 PC 箱梁相比 , 具有结 PC箱梁相比 构自重轻,跨越能力强,施工工艺简单,工期短, 构自重轻 , 跨越能力强 , 施工工艺简单 , 工期短 , 成本低等特点,是值得推广的新桥型。 成本低等特点 , 是值得推广的新桥型 。 从已建成 的桥例看,组合桁梁结构还具有良好抗弯、抗扭、 的桥例看 , 组合桁梁结构还具有良好抗弯 、 抗扭 、 抗风、抗震性能,且外形美观,结构安全可靠。 抗风 、 抗震性能 , 且外形美观 , 结构安全可靠 。 然而,这种钢管混凝土组合桁梁从上世纪90 90年代 然而 , 这种钢管混凝土组合桁梁从上世纪 90 年代 在工程实例中得到应用至今已经接近20年了, 20年了 在工程实例中得到应用至今已经接近 20 年了 , 相 关的研究报道却很少见, 关的研究报道却很少见 , 希望该类桥型应用开展 会越来越好。 会越来越好。
谢 谢 ! 恳请批评指正! 恳请批评指正!
桥例介绍
广东南海紫洞大桥
主桥采用69m+140m+69 的双塔三跨单索面斜拉桥, 主桥采用69m+140m+69m的双塔三跨单索面斜拉桥,结构 69m+140m+69m 体系采用塔梁墩固结的刚构体系。 体系采用塔梁墩固结的刚构体系。 主梁采用钢管混凝土全焊接空间桁架, 梁高3 主梁采用钢管混凝土全焊接空间桁架 , 梁高 3.0m , 宽 25. 下弦杆、 腹杆、 25.5m 。 下弦杆 、 腹杆 、 下弦平联杆件均采用钢管混凝 土杆件。 土杆件。上弦为型钢加横向预应力的现浇钢筋混凝土桥 面板。 面板。
钢管混凝土组合桁梁结构应用概述
主要内容
概述 桥例介绍 节点形式 结语
概述
钢管混凝土组合桁梁截面
钢管混凝土组合桁梁是在钢管组合桁梁的基础上发 展起来的。 主弦内填充混凝土, 展起来的 。 主弦内填充混凝土 , 既提高了弦杆自身的承 载力和刚度; 载力和刚度 ; 也提高了弦杆与腹杆连接节点的承载力和 刚度,改善节点的受力性能; 刚度 , 改善节点的受力性能 ; 从而提高桁梁的整体抗弯 刚度与极限承载力。 刚度与极限承载力。
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