钢-混凝土连续组合梁的设计方法
钢-混凝土组合梁设计
腹板
Aw=286x8=2288
A=Aft+Afb+Aw=4208 Ybs=134.06;Yts=165.94 Is=55.68e4
借助Excell计算
弯矩 剪力 钢梁顶A 钢梁腹板上端B 钢梁中性轴处C 钢梁腹板下端D 钢梁底E
Байду номын сангаас
Is
ys
So
5.57E+07
-165.9 -159.9
4.3.1 EC4的桁架模型(***)
叠合面的剪力Vl 混凝土斜压杆的压力De 横向钢筋的拉力Ts
（1）混凝土开裂前：混凝土斜压杆破坏
（2）混凝土开裂后：裂缝间混凝土的咬合力 ，横向钢筋的销栓力，压型钢板的抗剪力
4.3.2 《钢-混凝土组合结构设计规程》DL/T5085-1999
1.9 设计实例
（1）施工阶段设计
（1.1） 荷载计算 钢梁截面：上翼缘120x6；下翼缘150x8；腹板286x8 厚90；宽3000 施工荷载1kN/m2
（1.2） 内力计算
跨度3.5m 支座截面弯矩
1/8ql2
支座反力
3/8ql
上翼缘
Aft=120x6=720
下翼缘
2.5.2 竖向抗剪连接承载力计算方法2：考虑混凝土翼板
2.6 设计实例：塑性理论设计
例7-1
（1）施工阶段按弹性理论
跨度为3.5m的两跨连续梁 已计算，满足要求
（2）使用阶段：塑性理论
跨度为7m的简支梁，不必考虑荷载路径
荷载计算 判断中性轴位置 截面承载力
（1）荷载计算
不必在计算混凝土翼板的抗剪贡献
截面应变分布？？？
2.4.1 部分抗剪连接承载力计算方法1：钢结构设计 规范
钢—混凝土组合梁的弹性设计理论
通过以上的计算关系， 我们可以将该组合截面换算成与钢材 等价的换算截面。在换算过程中混凝土翼缘板的厚度不变， 仅将 翼缘板的宽度进行换算， 这样是为了使混凝土截面重心沿截面高 1 度方向保持不变， 如图 所示。 b e， eq = Be αE （ 2）
2
截面几何特征
当利用材料力学公Байду номын сангаас计算梁的刚度及其应力， 而材料力学的
· 60·
第 38 卷 第 33 期 2012 年11 月
山
西
建
筑
SHANXI
ARCHITECTURE
Vol． 38 No． 33 Nov． 2012
文章编号： 1009-6825 （ 2012 ） 33-0060-02
钢—混 凝 土 组 合 梁 的 弹 性 设 计 理 论 分 析
董鹏程
（ 唐山职业技术学院， 河北 唐山 063000 ）
摘
要： 结合钢—混凝土组合梁截面的几何特征， 首先将截面进行了换算， 然后进行了组合截面的应力计算 、 复杂应力强度验算、
组合梁的挠度计算， 为组合梁的弹性设计奠定了基础 。 关键词： 组合梁， 弹性设计， 截面， 计算 中图分类号： TU398 钢—混凝土组合梁是指通过抗剪连接件将钢梁与混凝土板 连成整体而共同工作的抗弯构件 。当组合梁承受正弯矩作用时， 混凝土板处于受压区， 钢梁大部分处于受拉区， 因而能够充分发 ［1 ］ 。 挥两种材料各自的力学性能 钢管混凝土柱是由钢管和内填混 凝土组成， 钢骨混凝土梁柱则是把型钢埋在钢筋混凝土梁柱中， 钢 骨混凝土梁柱也可以称为型钢混凝土梁柱或钢骨混凝土梁柱。 文献标识码： A 凝土的翼缘厚度保持不变， 仅将翼缘板的宽度进行换算（ 如图 1 所 b e， 示） 。B e 为混凝土翼缘板截面的计算宽度， eq 为混凝土翼缘板的 换算宽度。
钢与混凝土组合梁桥设计与施工
钢与混凝土组合梁桥设计与施工摘要：介绍了上海城市轨道交通明珠线特殊大桥-中山北路桥设计与施工概况及主要技术要点和创新点.中山北路桥上跨道路主要干道环线中山北路高架桥,为三跨30m+55m+30m预应力混凝土与钢组合连续梁桥，即边跨为预应力混凝土土箱梁，并自中墩支点向跨中伸出2。
5m与预制箱梁纵向连接，经体系转换形成连续梁，钢梁上桥面板为钢筋混凝土结构，采用剪力钉连接技术形成组合梁。
目前该桥已施工完毕，经验收，质量被评为优良.关键词：组合梁；连接技术；设计与施工技术;一、概述中山北路桥位于轨道交通明珠线与上海市中山北路、西体育路、新市路、西江湾路的交汇处，上跨道路中山北路高架桥，与其斜交角约为30°.桥梁上部结构为三跨（30+55+30米）连续梁结构，其两边跨为预应力混凝土现浇箱梁，梁高为1。
90~2.35米。
中跨为钢－混凝土结合梁，梁高2。
35米，全桥宽8。
9~8.92米。
桥梁中墩采用圆形独柱结构，直径2。
0米，墩高16。
804米(1#墩)和15.604米（2＃墩) 。
两边墩为双矩形柱加系梁结构，墩高18.301米(0＃墩），15.591米(3#墩）.基础均为钻孔灌注桩、承台结构。
二、桥型选择（一）方案选择由于城市交通的发展，城市立交桥跨越主要交通干道时有发生，针对这种跨度大、曲线斜交的桥梁，常采用的桥梁型式有预应力混凝土梁或钢与混凝土结合梁.预应力混凝土梁常用的施工方法有支架现浇和悬臂浇注法,支架施工严重影响相交主路交通，而悬臂浇注时由于采用的挂篮等施工设备需占用一定空间,增加了桥梁高度，而造成不必要的浪费.连续结合梁施工时常采用分段制作现场拼装，主跨接头一般设在弯距零点附近,拼装时须在接头处搭设临时支架,仍会局部影响主路交通。
而简支结合梁梁高较高，跨度受到限制.因此，寻找一种跨度大、重量轻、能预制安装的桥梁结构形式非常必要，预应力混凝土箱梁与结合梁的纵向连接结构，是一种非常有效且有竞争力的方案。
钢-混组合连续梁负弯矩区设计方法研究
２ ４ ５・
工程科 技
钢 一混组 合连续 梁负弯 矩 区设 计方法研 究
邓 淑 飞 ， 付 坤 ’ 付梅 珍
（、 １ 中交第二公路勘察设计研 究院有 限公 司， 湖北 武 汉 ４ ０ ５ ２ 长安大学 ， ３ ０６ 、 陕西 西安 ７ ０ ６ ） １０ ４ 摘 要 ： 一混连 续组合 梁桥 自重小、 钢 抗震性能好且 用钢 少、 刚度 大挠度 小 ， 发展前景广 阔。 在前人研究的基础上 ， 分析 总结 了该桥 型 负 弯矩 区 的 处 理 措 施 ， 到 如 下 结论 ： 比 于施 加 预 应 力 法 和 预 顶 升 支 座 法 ， 配 筋 法 对 钢 梁不 产 生预 压 作 用 ， 工 难度 程 度 较 低 ， 术 得 相 强 施 技 经 济较 明 显 ， 解 决 钢 一 混 连 续 组合 梁 负弯 矩 区混 凝 土 拉 应 力 较 大 的 一 种 合 理 设 计 方 法 。 是 关 键 词 ： 混 组 合 梁 ； 续 梁桥 ； 弯矩 区 ； 配 筋 法 钢 连 负 强
—
图 ５ 仿 真 分 析 模 型 简 图
２ 钢 一混连 ห้องสมุดไป่ตู้组 合梁桥 负弯矩 区设计 方法
众所周知， 连续结构在支座会出现负弯矩。对于钢 一混连续组合梁 桥， 其负弯矩区蝴 鞋 媚黜 力， 从而导致局部裂缝开展明显。所以 钢 一混连续组合梁桥特别是负弯矩区混凝土桥面板需要进行特别处理。 图 ６模型标准节段及加载 图 ７模型支座节段及加载 目前常用的处理方法有 ： 施加预应力法、 预顶升支座法和强配筋法等 。 表 ２ 全 桥 均布 加 载 数 值 Ｚ 施加预应力法。］ 口 １ 沲力预应力法是指在负弯矩区合理布置了足够 的预应力筋 ， 使混凝土板在初始压应力的基础上 ， 叠加上由预拉应力引起 的与外荷载相反的荷载效应， 降低了截面的直力水平 ， 提高负弯矩区的开 裂荷奉 。施加预应力法可以有效的控制克 处混凝土的拉应力 ， 使支 处混凝土在一定阶段保持受压状态， 推迟负弯矩区混凝土板的开裂， ｅ￣ ａＪ Ｃ 裂纹宽度。 但是由于混凝土和钢板梁的共同作用 ， 施加预应力法会使克点 处钢板梁 Ｅ 腹板压应力增大 ， 缘、 尽管竖向加劲肋对 局部应力集中有 孙 较大作用， 但是该法仍然不利于钢板梁的施工与设计。 ２ ２预顶升支座法。预顶升支座法是在浇筑混凝土之前 ， 将连续钢梁 中支座 Ｅ 顶—定的高度 ， 当于给钢梁施加负弯矩， 相 该弯矩全部由钢梁承 受， 然后在钢梁上浇灌混凝土桥面板， 桥面板混凝土的 自重也全部由钢梁 承受 ， 待混凝土达到—定的强度后 ， 中支座下降至原来位置， 将 这相当于 给组合梁施加—个由钢与混凝土共同承受的正弯矩 ， 使混凝土桥面板中 存Ｉ 预压应力。在中支座区段 ， ＿ 生 该预压应力可以部分喊 全部抵消由荷载 图 ８第一荷载步混凝土桥面板 图 ９ 第 一 荷载 步桥 面 纵 向 产生的负弯矩区中混凝土板 的拉应力 ， 从而达到消除裂纹或减小裂缝宽 应 力分 布 主 筋 应 力 等 值 线 图 度的作用。 其中， 预应力的７／ 与上顶高度有关 。 ￣Ｊ ＇ 预顶升支座法可以抵消 ｚ％， ５ 混凝士工地现浇 ， 施工非常方便。而且高配筋还能在一定程度 Ｅ 提 或部分抵消控制支点处混凝土的拉应力 ， 使支点处混凝土在一定阶段保 高结合梁的刚度。 持受压状态。 ２ 负弯矩 区设计方法比轼 析。通过仿真模型的分析 ， ４ 汾 对三种方案 ｚ 强配筋法。强配筋法是 目前应用较多—种方法 ， ３ 它不需要对负弯 进行分析比较如表 １ 所示 。可见， 不管从施工难易程度还是技术经济 比 矩区混凝土施加预应力 ， 而采用高强配筋 ， 一般来说 ， 配筋率可达 ３ 一 ％ 较出发 ， 强配筋法作为一种经济可行 同时又简单自方法 ， 勺 现在越来越频繁 表 １ 三 种 方 案 比 较 的运用于结合梁的设计中。同时， 但是， 从强配筋法的弹塑ｌ 生分析可以发 施 加 预 应 力法 预 顶 升 支 座 强配筋法 设 计 方 案 现， 强配筋法中的配筋率对截面刚度和￣ ｇ ｖＪ及发展程度的影响较大 ， ３／ 、 施 工 阶 段 工 期 长 度 要求存粱期达到 ２ ８天 ， 现 浇 混 凝 土 达 到 一 即 时 现 浇 即 可 现 浇 提 凝 土 达 到待 张拉 定 强 度 ，至 少 ３天 比 较 根据相关资料及分析成果发现 ， ４ 一 ％的配筋率对控制支点负弯 采用 ％ ５ 设 计 强度 ，至 少 ３天 矩区截面裂缝较好。 建 较 难 般 施 工 难 易 度
型钢混凝土梁设计
20世纪中叶以后，随着技术的进步和 工程实践的积累，型钢混凝土梁在桥 梁、建筑等领域得到广泛应用。
02 型钢混凝土梁的优点与局 限性
优点
高承载能力
由于钢和混凝土的互补性，型 钢混凝土梁具有较高的承载能 力，能够承受较大的弯曲和剪
切力。
节约材料
相较于传统的纯混凝土梁，型 钢混凝土梁可以减少混凝土的 使用量，从而降低结构自重。
设计难度大
型钢混凝土梁的设计需要考虑多种因 素，如钢材与混凝土的粘结、防腐、 防火等，增加了设计难度。
施工要求高
为了保证型钢混凝土梁的性能，对施 工工艺和工人的技能要求较高。
适用条件
大跨度结构
型钢混凝土梁适用于跨度较大的结构，能够提供更好的承载性能。
抗震要求高的建筑
由于型钢混凝土梁具有良好的延性，适用于地震多发区的建筑。
对承载力要求高的建筑
对于对承载力要求高的建筑，如高层建筑、大跨度桥梁等，型钢混 凝土梁是一个较好的选择。
03 型钢混凝土梁的设计方法
计算模型
01
02
03
弹性模型
基于弹性理论，将型钢和 混凝土视为弹性材料，通 过弹性分析方法计算梁的 承载力和变形。
塑性模型
考虑混凝土的塑性变形， 采用塑性理论分析梁的承 载力和变形，适用于大跨 度或重载梁的设计。
总结词
降低结构自重、优化结构设计
详细描述
在大跨度结构中，型钢混凝土梁作为主要受力构件，能够有效地降低结构自重，减轻对下部结构和基础的负担。 同时，通过优化梁的截面尺寸和配筋设计，可以进一步提高结构的承载能力和稳定性，满足大跨度结构的特殊要 求。
案例三：特殊环境中的应用
总结词
适应复杂环境、提高耐久性
40米钢—混凝土组合钢箱梁设计说明
40米钢—混凝土组合钢箱梁设计说明近年来匝道及主线跨越被交路时，采用钢—混凝土组合梁，能加快施工速度，减少施工对运营高速公路交通的影响。
1.主体设计(1)节段划分40m钢箱梁沿纵桥向共划分为3个节段，节段长度分别为13.97m、12m及13.97m，最大节段运输重量约为23.6t。
节段间预留10m间隙，钢结构加工制造单位根据焊接工艺需求可对预留间隙进行适当调整。
钢梁节段在工地上采用高强螺栓连接成吊装梁片。
(2)钢主梁综合桥梁的运输，控制钢主梁运输宽度3.5m，运输长度不超过16m，单片钢箱梁箱高1820mm，箱宽2000mm，外悬臂宽度1000mm。
钢箱梁底板水平，腹板竖直，顶板横坡2%，箱内实腹式横隔板标准间距5.0m，与梁片间主横梁(M 类)对应。
为增加钢箱梁顶板的局部屈曲稳定，在箱内两道横隔板间设置1道加强横肋，加强横肋标准间距5.0m。
箱梁底板设置3道纵向加劲肋，腹板间设置1道纵向加劲肋，箱梁顶板上缘设置开孔板作为加劲肋，同时作为组合桥面板的剪力键。
钢箱梁腹板厚度均为12mm：中间节段顶板厚度20mm，底板厚度32mm；两边节段顶板厚度12/18mm，底板厚度16/28mm：顶底板厚度根据受力进行节段调整，顶底板厚度节段变化采用箱外对齐的方式。
横隔板：采用实腹式隔板构造，中横隔板厚度12mm，端横隔板厚度16mm ，为检修方面横隔板设置人孔，端横隔板设置人孔密封盖板。
加强横肋：采用上下T型隔板+腹板板式构造，板厚均为10mm。
(3)钢横梁根据桥面板的支承受力计算，双钢箱间采用密布横梁支承体系，标准横梁间距2.5m：横梁分主、次横梁两种类型，主次横梁交替设置。
主横梁(M类)与箱室横隔板对应布置，次横梁(S类)与箱室内的加强横肋对应布置。
横梁理论跨径6.6m(两箱室内腹板间距)，制造长度5.6m。
主、次横梁均为工字钢构造，主横梁高度1400mm，次横梁高度350mm。
上下翼缘宽度均为250mm，除端横梁外，横梁翼缘厚度均为12mm，腹板厚度10mm。
组合梁桥课程设计计算书
目录钢-混凝土连续梁桥设计计算书 (1)1 工程结构概况 (1)2 结构设计参数及设计原理 (1)3 截面特性计算 (2)3.1钢梁截面特性 (3)3.2混凝土截面特性 (3)3.3组合截面特性 (4)4 横向连接系的设计 (5)4.1横向联结系的设计 (5)4.2钢主梁腹板加劲肋的设计 (6)4.3主梁荷载的横向分布系数计算 (7)5 内力计算 (10)5.1恒载内力计算 (10)5.2活载内力的计算 (11)6 主梁作用效应组合与应力验算 (13)6.1应力验算 (13)6.2最不利荷载组合及应力组合 (18)6.3负弯矩区混凝土板的配筋计算 (20)6.4剪力连接件的计算 (21)6.5横隔梁的内力计算 (23)7 有限元软件分析计算 (26)7.1有限元建模与计算 (26)7.2结构内力计算结果 (27)7.3结构挠度计算结果 (29)钢-混凝土连续梁桥设计计算书1 工程结构概况本设计桥梁为某高速公路跨线桥，设计车道数为双向四车道，设计车速为120km/h ，设计荷载采用1.3倍公路-Ⅰ级荷载。
桥梁为跨径布置50m+80m+50m 的连续梁桥，桥宽为25.5m 。
通过综合分析比较各类桥型，本桥梁采用钢-混凝土组合梁桥结构形式对跨线桥进行初步设计，并进行结构设计验算。
本文先后分别进行截面设计，抗弯强度计算，以及抗剪强度设计。
本文设计过程先采用手工计算，再运用有限元软件进行复核。
2 结构设计参数及设计原理结构形式：采用连续有承托焊接工字型板梁方案，横桥向为等间距并排9个焊接工字梁，钢主梁的上翼缘顶部通过栓钉与现浇混凝土桥面板相连接，形成钢-混凝土组合结构共同承受外荷载作用。
桥梁沿桥跨方向，主跨等间距布置14道横隔梁，边跨布置9道横隔梁，以提高钢主梁的整体稳定性，保证各根主梁整体承载，三跨的横隔梁标准间距为6.00m ，结构立面如图2.1所示，桥梁桥跨方向的横断面如图2.2所示，结构钢主梁及横隔梁布置形式如图2.3所示。
型钢与混凝土组合结构施工方案
xxxxxx工程型钢与混凝土组合结构施工方案型钢与混凝土组合结构施工方案1工程概况xxxxxx工程位于2应用部位及特点本工程28根框架柱型钢混凝土柱，截面尺寸及高度见设计图纸。
2.1框架梁钢筋与型钢柱连接型式比较复杂，现场钢筋通过连接器和连接板与十字型钢柱连接，焊接工作量大。
采用连接板连接时，当梁钢筋上铁或下铁为上下两排时。
应在现场分别将上下排钢筋与连接板上皮及下皮焊接，施工难度大。
2.2柱头部位钢筋较密，且存在多根框架梁相交于同一柱头的现象，导致多层钢筋互相重叠，钢筋与型钢柱连接及钢筋标高的控制难度很大。
3施工工艺流程4主要操作要点4.1安装钢柱柱脚埋件4.1.1钢结构的基础预埋工程非常关键，它影响第一节钢柱的安装精度乃至关系到整个工程钢结构的安装质量。
4.1.2预埋件的定位安装在基础模板支设完后，校正并加固牢固，检查合格后，安装柱脚埋件，并在四个方向加固，利用500mm高程控制线控制埋件的高度。
浇筑混凝土时，拉通线控制，专人在纵横两个方向用经纬仪看护，以避免位移。
同时安放调节螺母，用于调节钢柱埋件的标高。
4.1.3预埋件的保护埋件调整验收后，在螺栓丝头部位上涂黄油并包上油纸保护。
在浇筑基础混凝土前再次复核，确认其位置及标高准确、固定牢固后方可进行浇灌工序。
在后续施工时对地脚螺栓采取严格的保护措施，严禁碰撞和损坏；在钢柱安装前要将螺纹清理干净，对已损伤的螺牙要进行修复。
4.2型钢柱的安装4.2.1安装流程4.2.2测量定位型钢柱安装前，安装现场应测设并标识出所安装的每个型钢柱的十字轴线，作为型钢柱安装定位及控制安装参数的依据。
4.2.3钢柱吊装前检查、核对成品型钢柱进场后，技术人员按照规范及图纸要求进行复核，并检查型钢柱的外形尺寸及运输过程中的变形情况，对变形部位进行修复处理。
吊装前，技术人员应根据拟吊装的部位核对型钢柱型号。
4.2.4钢柱吊装就位用起重机械将核对无误的型钢柱垂直吊至拟安装的部位，并在型钢柱对接部位放置一圈A 6钢筋，预留出调整空间，方便后续的型钢柱校正等施工4.2.4-1型钢柱安装示意图1.1.5钢柱临时固定型钢柱吊装就位后，四周耳板用连接钢板夹紧并用螺栓临时固定。
钢-混凝土组合结构设计规程
钢-混凝土组合结构设计规程
6、多层和高层框架结构在风荷载作用下的顶点水平位移和层间相对位移的限值要求， 应符合GBJ17-88的有关规定。 在地震作用下，结构的抗震变形验算，应按GBJ11-89和GB50260-1996的有关规定 进行。 7、对框（排）架结构进行作用效应分析时，可按下式计算柱的抗侧移刚度。 B = γEscm Isco Isco = （0.66+0.94as)Isc 式中： Isco ——柱截面有效惯性矩； Isc ——柱截面惯性矩； γ ——柱刚度折减系数，当为单肢柱时， γ=1，当为格构式柱 时， γ值分别按6.4.8或6.4.9的规定计算。 8、当斜腹杆格构式柱用于框（排）架柱时，其刚度折减系数可按下式计算： γ= (6.4.7-1) (6.4.7-2)
（五）、节点和连接 • 6.5.1 钢管混凝土结构节点和连接的设计，应满足强度、刚度、稳定性和抗 震的要求，保证力的传递，使钢管和管中混凝土能共同工作，并便于制作、 安装和管中混凝土的浇灌施工。 6.5.2 框架结构的梁柱刚性节点，宜采用加强环节点形式。构造要求如下： 1 当横梁为工字形截面钢梁时，节点构造形式见图6.5.2-1。 2 当横梁为钢筋混凝土梁时，节点形式见图6.5.2-2和图6.5.2-3。 加强环板应能承受梁端弯矩及轴向力引起的拉力，钢牛腿(或腹板)应能承受 梁端剪力。加强环板应与梁端预埋钢板或梁内主筋直接焊接。 3 格构式柱的刚性节点，应采用可靠措施保证节点的整体刚度。双肢柱节 点处，应在两侧加焊贴板封闭。如柱肢相距较大或梁较高时，宜设中间加劲 肋，见图6.5. 2-4。 6.5.3 排架结构的梁柱铰接节点，应能可靠传递剪力和轴向力。 铰接节点可采用明牛腿形式(见图6.5.3-1)，或节点板形式(见图6.5.3-2)。 明牛腿节点可用于排架梁柱连接，板式节点可用于柱间支撑连接。 节点计算同钢结构，并应满足6.5.7的规定。
钢-混凝土组合梁.详解
29
§ 3.3 组合梁试验结果分析
3.3.1 组合梁正截面受力性能
由试验结果知；从加荷到破坏，组合梁 正截面经历弹性、弹塑性和塑性三个受力阶 段，见图3.3.1
塑性 弹塑性 A 弹性
B
30
31
简支组合梁破坏形态
32
连续组合梁破坏形态
33
3.3.1
1、弹性阶段
组合梁正截面受力性能
在荷载作用初期，组合梁整体工作性能良好，荷载－变形曲 线基本上呈线性增长，当荷载达极限荷载的50%左右时，钢梁的 下翼缘开始屈服，而钢梁其它部分还有还处于弹性工作状态 2、弹塑性阶段 加荷至混凝土翼缘板板底开裂后，钢梁的应变速率加快，组 合梁的变形增长速度大于荷载的增长速度，荷载－变形曲线开始 偏离原来的直线。当钢梁下翼缘达到曲服后，组合梁的挠度变形
y0
Ay A
i i
i
(3.4.3)
Ai ——第个单元的截面面积,对混凝土单元 需将其换算成钢材单元进行计算 ； yi ——第个单元重心轴距截面顶边得距离。
当考虑混凝土得徐变影响时,应将公式3.4.2 代入公式3.4.3进行计算,即可求得考虑混凝土徐 变影响的组合截面的重心轴距组合截面顶边的距 c y 离,并用 0 表示。
22
3.1.4
组合梁的施工方法
2. 施工阶段组合梁下设临时支撑
施工阶段在组合梁下设置临时支撑，临时支撑的数量根据组合梁的跨度大小
来确定，当跨度L大于7m时，支撑不应少于3个，当跨度L小于7m时，可设置 1~2个支撑。支撑设置的精确数量应根据施工阶段的变形来确定。这时，组合梁 不必进行施工阶段的计算，按使用阶段进行计算，全部荷载均由组合梁承受。设 置临时支撑可以减少组合梁在使用阶段的挠度，但需要较多的连接件来抵抗钢梁 与混凝土板之间的相对滑移。
钢-混凝土组合连续梁桥体外预应力设计
若 组合 梁桥 中钢 梁 部分 为箱 形 梁 ， 转 向装 置可 则 在体 外预应 力 梁 中 ， 外 束 在转 向装 置 之 间 体
对 于体外 预 应力 ， 结 构可 靠 性 以 及预 应 力 从 筋 的耐久 性 等方 面 考 虑 ， 采 用较 小 的 张拉 控 制 宜
应 力 ， 般控 制 应 力 范 围 为 ０ ４ ｐ～ ０ ６ ｐ。 一 ． ０ｆ ． ０厂ｋ 根 据《 粘结 预 应 力 混 凝 土 结构 技 术 规程 》 ， 无 体
宽度 １． ５ｍ， 梁在 跨 中高 为 ２ ２ｉ ， 顶 高 为 ３ ２ 箱 ． 墩 ｎ
４ ２ｍ， 高按 二次 抛 物线 变 化 中混凝 土 桥 面 ． 梁 其
从 结构概 念设 计 的 角 度来 讲 ， 外 与 体 内预 体 应力 束 均可采 用荷 载平衡 法进行 预应 力束 束形 的
刘 书 伟 刘 雪峰
（ 圳 市 综 合 交 通 设 计 研 究 院 深 圳 ５ ８ ０ 深 １ ０３）
摘
要
结 合 深 圳 市 机 场 南 路 新 建 工 程 ５ ＋ ８ ＋ ５ ｍ 钢一 凝 土 组 合 连 续 梁 桥 的 设 计 实 例 ， 体 Ｏ ２ ０ 混 对
外预应力钢束柬形布置 、 拉控制应力 、 张 自振 特 性 、 向装 置 、 久 性 设 计 等 方 面 进 行 了分 析 研 究 。 转 耐
免体 外预 应 力 作 用 下 钢 结 构 局 部 失 稳 或 过 大 变
形 。本桥 在锚 固 区及 中支 点 处 采 用 Ｃ ０补 偿 收 ５
有 联 系的构 件 ， 是 体 外 预应 力 结 构 中最 重要 最 也
关键 的结构构 造之 一 。
缩混 凝 土 浇筑 ， 凝 土 限制 膨 胀 系数 ≥ ０ ０ ０ ， 混 ． ２ 以提 高局 部抗 压承 载力 。
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。
钢与混凝土组合梁
· 当h0/tw≤ 80√235/fy时，对无局部压应力的梁．可不配置加劲肋；对有局 部压应应力的梁，应按构造配置横向加劲肋。
· 当80√235/fy ≤ h0/tw≤170√235/fy时，应配置横向加劲肋并按照规定计算 当≥ h0/tw ≥ 170√235/fy时，应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置 纵向加劲肋。局部压应力很大的梁，必要时尚应在受压区配量短加劲肋， 巳应按规定计算
组合梁边梁混凝土翼板的构造应满足图5—1的要求。有板托时，翼板伸出长度不应
小于板托高度，无板托时，翼板伸出钢梁中心线不应小于150mm，伸出钢梁冀缘边不 应小于50mm。
混凝土翼缘的有效宽度be可按下式计算 ：
(4.1)
b0—板托顶部宽度。当板托倾角α<450时，应按α=450计算板
托顶部的宽度；当无板托时，则取钢梁上翼缘的宽度； b1、 b2—梁外侧和内侧的翼板计算宽度，各取梁跨度的l/6和
翼板厚度hc1的6倍中的较小值。此外，b1尚不应超过翼板 实际外伸宽度S1；b2不应超过相邻钢梁上翼缘或板托间净 距的1/2。当为中间梁时，取b1等于b2。
当采用压型钢板与混凝土组合板时，翼板厚度hc1等于组 合板的总厚度减去压型钢板的肋高。但在计算混凝土翼板 的有效宽度be时，压型钢板与混凝土组合板的翼板厚度hc1 可取有肋处板的总厚度； hc2为板托高度，当无板托时， hc2 =0。
（2）荷载短期效应设计时用的截面特征计算：
1）钢梁的截面特征
钢梁截面积 钢梁中和轴至钢梁顶面的距离
钢梁中和轴至钢梁底面的距离
钢混组合梁设计说明
工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345）的规定，焊缝射线探伤应符合《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB/T3323）的规定，磁粉探伤应符合《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T 6061）的规定。
（3）当采用射线、超声波、磁粉等多种方法检验的焊缝，必须达到各自的质量要求，该焊缝方可认为合格。
（4）进行局部超声波探伤的焊缝，当发现裂缝或较多其他缺陷时，应扩大该条焊缝探伤范围，必要时延至全长。
进行射线探伤或磁粉探伤的焊缝，当发现超标缺陷时应加倍检验。
（5）焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外，并应按现行有关标准进行复验，做好复验检查记录。
八、施工要点有关桥梁的施工工艺、材料要求及质量标准，除按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）、《钢结构工程施工规范》（GB50755-2012）有关条文办理外，还应特别注意以下事项：1、钢梁制作（1）钢—混凝土组合结构桥梁钢梁承担单位应根据设计文件的技术要求、《公路桥涵施工技术规范》、《铁路钢桥制造规范》、《钢结构工程施工规范》、《钢结构工程施工及验收规范》及其它相关国家标准，编制详细的钢梁制造工艺方案。
为确保钢梁制造加工的质量，制造工艺方案必须通过专家评审后方可执行。
（2）承担单位应根据接头形式编制焊接工艺评定试验，并编制详细的焊接工艺评定报告，确定合适的焊接坡口尺寸、合理的焊接工艺和焊接参数，选择有效的措施控制焊接变形和降低焊接残余应力。
焊接工艺评定试验也必须通过专家评审后方可执行。
（3）钢梁可在变截面位置分段，在工厂制造，预拼检验合格后，分节段运抵桥位或工地钢梁存放场。
钢梁分段时，顶底板与腹板拼接焊缝错开距离必须满足规范要求，且分段接头不应布置在应力最大位置。
（4）钢材应按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态，每10 个炉（批）号抽检1 组试件，且应抽取每种板厚的10%（至少1 块）进行超声波探伤，检验不合格的钢材不得使用。
大跨径连续钢混组合梁的设计及关键技术研究
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钢与混凝土组合梁的设计步骤解析
钢与混凝土组合梁的设计步骤解析摘要：本文介绍了钢与混凝土组合梁的特点，对钢与混凝土组合梁的主要设计思路及计算方法进行了简要的概述，就设计中的一些概念和步骤进行解析，供大家参考。
关键词：钢与混凝土组合梁；翼板；板托；抗剪连接件一、概述钢与混凝土组合梁是由钢梁和钢梁所支承的钢筋混凝土板通过连接件使钢梁和钢筋混凝土板结合成为整体而共同工作的一种结构形式。
组合梁充分利用了钢材和混凝土两种材料和结构特性，充分发挥了钢材的抗拉性能和混凝土抗压性能。
钢材的抗拉性能好，把钢材布置在构件的受拉区、混凝土的抗压性能好而抗拉性能差，故把混凝土布置在构件的受压区，相互祢补了彼此的弱点，充分发挥了彼此的长处，从而达到节约材料的目的。
同材料单一结构相比，组合梁具有承载力高，结构刚度大，节约钢材（可达15%~25%），降低造价，降低楼盖结构高度（可降低20%~30%），增强了钢梁的整体稳定性，防水性能好，抗震性能强，便于铺设管线等特点，组合梁的截面高度比混凝土梁小，组合梁的截面高度仅为（1/16~1/20）L（视载荷、跨度、梁间距而定）；因而能增大室内的净空高度，增大使用空间，由于采用钢梁，减少了部分模板工作量，施工简单方便，不需复杂的施工工艺，具有较为显著的技术经济效果。
组合梁与非组合梁相比，其缺点在于：1.由于钢梁顶面焊有抗剪连接件，在施工中行走不便；2.耐火等级差，对耐火要求高的钢梁，需要对其涂刷耐火涂料，增加了项目造价。
二、组合梁的设计厂房内各种平台跨度不大时，设计中往往采用钢筋混凝土结构，一般也能满足使用要求，但工艺和使用往往要求有较大的跨度和柱距，这时采用钢筋混凝土结构往往不能满足使用要求；采用钢梁与混凝土板组合楼盖，在钢梁的翼缘上，每隔一定距离便焊有圆柱头焊钉连接件或短槽钢连接件，通过连接件使钢梁与混凝土板联结成为整体而共同工作，其全部荷载由组合梁的整个截面承受，这种结构应称为钢与混凝土组合梁结构。
由于钢梁与混凝土板共同工作，故钢梁截面较小，挠度小，刚度大，降低楼盖结构高度，经济性较好。
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。
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钢 -混凝土连续组合梁的设计方法
摘要：钢、混凝土等材料的应用极为广泛，将两者结合的施工技术也不在少数，尤其是近些年被广泛应用的钢-混凝土连续组合梁更是得到广大群众的认可
以及岗位设计人员和施工人员的青睐，在其应用的过程中，对提高工程的整体质
量以及性能也有着不可忽视的作用。
关键词：钢-混凝土；连续组合梁；设计方法
前言
钢-混凝土连续组合梁设计是否合理直接影响到工程的后期施工能否顺利进行，甚至会影响到使用情况。
因此，本文则主要对钢-混凝土连续组合梁的设计
方法进行全面的分析，为推进工程行业的发展提供一定的帮助。
1钢-混凝土连续组合梁的负弯矩区设计分析
在钢-混凝土技术飞速发展中，对推动社会发着也有着不可忽视的作用，尤
其是近些年钢-混凝土连续组合梁被广泛应用到很多领域中，也将其作用和优势
充分发挥出来。
当然，钢-混凝土连续组合梁运用的过程中，应重视其设计环节，结合工程的实际情况进行合理的设计，保证其设计的合理性、有效性[1]。
负弯矩
区是钢-混凝土连续组合梁设计重点环节，而且，其设计是否合理也将直接影响
到连续组合梁的控制水平，因此，在对负弯矩区进行设计过程中，应将其与工程
实际结合保证其设计符合实际需求。
首先，在设计中需要考虑负弯矩区混凝土板
的宽度，通常有效宽度不能大于正弯矩区，可在保证设计质量的基础上对其进行
简化设计，如，有效宽度的设计可以采用与跨中相同的宽度，这样的设计可使得
其宽度内的混凝土板中的纵向配筋与钢梁之间形成组合截面，并且在其组合共同
作用下，可增强钢-混凝土连续组合梁的性能。
此外，在钢-混凝土连续组合梁负弯矩区设计的过程中，应充分考虑到设计
过程中的几方面影响因素，如，钢梁的屈服强度、局部屈曲、极限强度、截面形
式；组合梁的侧扭屈曲；混凝土板中的所涉及到的钢筋配筋率、延性；组合梁的荷载类型、受力体系、截面形式等因素，都直接影响到负弯矩区的转动能力。
因此，设计人员在对其设计的过程中，应充分考虑以上所提到的各项影响因素，同时应综合工程要求以及现场施工情况等对其进行合理的设计，进而保证设计的合理性、有效性。
2钢-混凝土连续组合梁的侧扭屈曲设计分析
侧扭屈曲设计是否合理，直接影响到钢-混凝土连续组合梁的稳定性，在对其进行设计的过程中需要控制到施工中可能发生的影响因素。
例如，钢-混凝土连续组合梁的设计方法
连续组合梁在施工的过程中，钢梁可能会发生截面无畸变的侧扭屈曲情况，从而对钢结构的受弯构建造成造成影响，使其出现失稳的情况。
因此，在设计中应严格按照钢结构对受弯构建整体失稳的规定进行验算，将验算值作为设计的重要依据，按照这种设计方式进行施工，可使得混凝土硬化后剪力连接件达到防止屈曲的现象发生，进而保证钢-混凝土连续组合梁结构的稳定性[2]。
此外，还应考虑到钢梁受到腹板侧向约束的影响因素，在大量施工经验总结中发现，如果腹板在发生弯曲的情况下，就会造成截面有畸变的侧扭屈曲情况，而且这种情况下所产生的侧扭屈曲与翼缘的局部屈曲有着很大的不同之处，尤其是在翼缘宽度设计过大的情况下，会引发局部屈曲的现象发生，相反，宽度过小的情况下也会产生侧扭屈曲的情况。
因此，设计师在钢-混凝土连续组合梁设计的过程中，应重点思考其中的影响因素，并结合实际进行有效的设计，进而保证设计方案能够满足钢-混凝土连续组合梁的施工要求，保证其施工质量。
3钢-混凝土连续组合梁的顶板、底板双结合承载力设计
钢-混凝土连续组合梁是当前被广泛应用的一种新型施工技术，相比于传统单面组合连续梁施工技术，不仅规避了传统组合连续梁支座处混凝土板面板容易开裂的弊端，同时也规避了钢主梁下翼缘和受压区腹板容易失稳的问题，大幅度提升组合梁使用的稳定性。
而要将其优势充分发挥出来，则需要重视钢-混凝土连续组合梁的顶板、底板双结合承载力的设计，应结合工程的实际要求以及技术
规范操作，通过合理的设计全面提高顶板、底板双结合的承载力，满足工程的使
用需求[3]。
从实际的角度上分析，在钢-混凝土组合连续梁中制作处负弯矩区下混
凝土板的存在，可大幅度减小钢梁支点下翼缘所产生的应力值，降低了应力对钢
结构稳定性的影响，进一步提高钢-混凝土廉连续组合梁结构的稳定性。
不仅如此，该种设计方面所增加的底板混凝土相比于传统连续组合梁，增加了结构自重
的同时，也增加了结构的刚度、局部稳定性，具有较好的设计效果，在实际施工
和使用中更突出其稳定性的优势。
4钢-混凝土连续组合梁设计中截面宽度以及裂缝的控制
除了以上所提到的几种钢-混凝土连续组合梁设计之外，还应注重截面宽度
的设计以及裂缝的控制，才能保证钢-混凝土连续组合梁在施工中有着较好的施
工效果，提升工程的整体质量。
从以往对截面计算的方式上分析，计算时经常会
护理混凝土的作用，而是过多的将注意力集中到钢筋和钢梁所形成的组合截面上，当然，如果这种计算方式在钢筋和钢梁完全剪力连接的基础上是可行的。
但实际
却很难达到这样的一个要求，而且设计中也经常会忽略混凝土和钢梁之间的相对
滑移，直接影响到整体结构的稳定性[4]。
因此，在对钢-混凝土连续组合梁设计的
过程中，需要考虑钢梁与混凝土板之间的剪切滑移、混凝土和钢筋之间的粘结滑
移等因素，再结合这几方面因素基础上再设计截面宽度，才能有效规避以往对截
面设计所存在的弊端，进而提升整体结构设计的稳定性。
此外，钢-混凝土连续组合梁设计过程中还需综合以往的实践经验进行设计，尤其是经常出现问题的环节，在设计中更应重视。
例如，在大量的实践中发现，
连续组合梁施工中可能受到内约束、荷载等因素引起的裂缝问题，如，温度梯度、不均匀沉降、混凝土收缩等内约束都会产生裂缝现象[5]。
在明确可能引起连续组
合梁变形的各项因素后再对其进行有效的设计，可有效控制连续组合梁裂缝问题
的发生。
如，在采用小直径钢筋的情况下，同样截面下相对于直径较大的钢筋间
距要小，而且在实际施工中也具有较强的粘结能力，也可以通过使用高粘结钢筋
可有效规避裂缝的问题，提高钢-混凝土连续组合梁设计的质量，同时也为后期
的工程施工提供可靠的保障。
总结
综上所述，在钢-混凝土连续组合梁得到广泛应用的情况下，其设计也倍受关注，设计的是否合理直接影响到后期的施工质量，在大量的实践经验分析中发现，钢-混凝土连续组合梁设计的过程中会受到多种因素的影响，使得施工中经常会出现裂缝的问题，而造成这类问题的最大原因则是设计环节不合理。
在本文的研究中，主要结合钢-混凝土连续组合梁的实际情况，对其提出几方面设计方法，其中也提到一些设计中可能出现的问题，希望通过本文的分析，能够为相关岗位人员提供一定的参考。
参考文献
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[3]刘满秋. 钢—混凝土连续组合梁在弯矩与扭矩联合作用下的受力性能研究[D].石家庄铁道大学,2018.
[4]孙斌. 考虑剪切变形、层间滑移及长期荷载效应下钢-混凝土组合梁的挠度分析[D].兰州交通大学,2018.
[5]储森森,严瑾.基于ANASYS的钢-混凝土连续组合桥梁结构收缩徐变效应仿真计算[J].工程与建设,2018,32(01):8-10.。