中小跨径钢板组合梁桥结构体系比选研究
钢混组合板梁与混凝土预制小箱梁经济性比较研究
钢混组合板梁与混凝土预制小箱梁经济性比较研究赵淑兰【摘要】通过对钢混组合板梁与混凝土预制小箱梁的主要结构尺寸、综合单价经济指标、主要材料指标以及建安费进行对比, 从而比较出在中小跨径的公路桥梁中两种结构形式的经济性优势.通过各项对比, 对于中小跨径桥梁经济布跨中常用的25、30 m跨径桥梁, 采用钢混组合板梁的每m2造价分别要高出混凝土预制小箱梁12%和15%, 说明在中小跨径公路桥梁中, 混凝土预制小箱梁结构的经济性比钢混组合板梁结构更有优势.%In this study, the main structural dimensions of the steel-concrete composite slab girder and the concrete prefabricated small box girder, the comprehensive unit price economic index, the main material index and the construction and maintenance fee were compared. The economic advantages of the two structural types in the medium and small span highway bridges were obtained.Based on the various indices, for the 25 m and 30 m span bridges commonly used in the economic deployment of small and medium-span bridges, the cost on per square meter of steel-concrete composite slab beams are 12% and 15% higher than those of concrete small box beams, respectively. This means that in the middle and small-span road bridge, the economy of concrete prefabricated box girder structure are more advantageous than that of steel-concrete composite plate girder structure.【期刊名称】《佛山科学技术学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(036)006【总页数】6页(P67-72)【关键词】钢混组合板梁;混凝土小箱梁;经济性;综合单价经济指标;主要材料指标【作者】赵淑兰【作者单位】佛山市路桥建设有限公司,广东佛山 528313【正文语种】中文【中图分类】U448.21在我国公路桥梁建设领域,中小跨径桥梁占比一直较高,随着桥梁建设的快速发展,我国对中小跨径桥梁的结构形式选用进行了大量的研究和创新,其中混凝土预制小箱梁与钢混组合板梁作为近年来大量采用和尝试创新结构形式的代表,不少学者都分别对其进行了一定的研究[1-2],并证实了其良好的力学性能和适应性,但较少有对两种结构形式进行经济性对比分析。
中小跨径公路桥梁选型及设计要点(详细)
(3)拱桥
✓分类
• 按使用材料分:石拱桥、砼拱桥、钢筋砼拱桥 • 按截面形式分:板拱、肋拱、箱型拱、双曲拱 • 按立面布置分:上承式、中承式、下承式 • 按受力体系分:简单体系:三铰、两铰、无铰
组合体系:无推力、有推力、拱梁组合
常规桥梁上部结构材料经济指标表
跨径
材料
单位
预应力混凝土空心板 预应力混凝土 T 梁
2、桥梁纵面布置
结合桥梁总体布置进行纵坡、竖曲线及 组合统一考虑
▪ 对于平原地区跨域公路或河流的桥梁,竖曲线应进入桥梁 两跨的引道中
▪ 如果在纵坡地段,桥梁应沿公路线形在坡度的最底最高处 设竖曲线顺接
▪ 桥上纵坡不宜大于4%,而对于一联长度较长的桥梁纵坡 不宜大于3%
▪ 桥梁纵面关键要做到与两侧路线的顺适
各梁的整体受力性能 得到加强
(2)整体现浇梁板 ▪ 整体现浇板:双向弯曲受力的弹性薄板
▪ 整体现浇箱梁:
纵向弯曲 横向弯曲 扭转 扭转变形(畸变)
(3)斜弯结构
①斜板桥
影响斜板受力性能的主要因素 斜交角 宽跨比 支承方式
斜板桥的工作特性: 简支斜板的纵向主弯矩比同跨径和桥宽的正交 板弯矩要小,且弯矩随斜交角增大而减小 纵向最大 弯矩向钝 角方向偏移
70.00 13.00
估算造价比
1.03
1.00
混凝土
(m3/m2)
0.43
0.44
普通钢筋
(kg/m2)
30m
钢绞线
(kg/m2)
80.00 15.58
77.00 14.25
估算造价比
1.056
1.00
混凝土
(m3/m2)
0.54
0.55
新型钢板组合梁桥施工全过程结构性能研究 姚文杰
新型钢板组合梁桥施工全过程结构性能研究姚文杰发表时间:2018-07-18T13:42:16.117Z 来源:《基层建设》2018年第18期作者:姚文杰[导读] 摘要:钢板组合梁桥是截面内包含钢主梁和混凝土桥面板两种受力材料和构件形式的组合桥梁,采用在截面压缩区用高抗压强度混凝土、截面拉伸区用高抗拉强度钢材的形式,充分发挥两种材料的优势,并通过连接件保证两种材料在连接处的协同工作。
山东泰和公路工程有限公司山东 255000摘要:钢板组合梁桥是截面内包含钢主梁和混凝土桥面板两种受力材料和构件形式的组合桥梁,采用在截面压缩区用高抗压强度混凝土、截面拉伸区用高抗拉强度钢材的形式,充分发挥两种材料的优势,并通过连接件保证两种材料在连接处的协同工作。
本文以淮河特大桥为例,对其施工全过程中结构的性能变化进行分析,以供参考。
关键词:钢板组合梁桥;施工过程;结构控制某桥梁改建工程在模型计算时发现,连续梁的负弯矩区集中在中支座两边很小的范围,选择在支座外约2m处完成连续梁节段的拼接,纵向不设预应力,发挥钢混结合梁和波形腹板的结构优势,全桥钢混连接处设两道纵向PBL剪力键。
在MIDAS/CIVIL里进行钢梁承载力验算,采取不同的荷载组合和极限状态进行受力分析。
最后针对负弯矩区的混凝土顶板拉应力过大的问题进行探讨,探索了不同的主梁梁高、不同主梁上翼缘厚度以及不同主梁上翼缘负弯矩区局部加宽对负弯矩区混凝土顶板开裂问题的影响。
1工程概况淮河特大桥采用波形腹板钢板组合梁连续梁桥,位于直线上,跨径布置为4*35和4*40。
引桥桥面板设计预制桥面板采用双向变截面板,由预制板、纵向湿接缝和横向湿接缝三部分构成。
单个梁段横向分为格式4块预制板,纵向为一块整板,预制板在现场吊装搁置于钢梁上,板块间的纵向湿接缝和梁段间的横向湿接缝在现场浇筑,为了减少混凝土收缩、徐变对结构影响,在吊装每块预制板前,要求保证六个月以上的存放时间,同时湿接缝均采用微膨胀混凝土。
新型钢-混组合梁桥设计分析
新型钢-混组合梁桥设计分析钢-混组合梁桥由钢主梁和钢筋混凝土桥面板形成组合截面共同受力,充分发挥了钢梁受弯性能好和混凝土受压性能好的特点,有着良好的结构性能和耐久性,施工难度小、进度快,多样化结构适应不同建设条件的需求,简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量,所以近年来在国内得到了快速的发展和应用。
[1-2]钢-混组合梁桥分为不同形式,包括钢箱组合梁、钢桁组合梁和钢板组合梁等,随着计算水平的提升和施工工艺的进步,钢-混组合梁桥的构造得到了极大的简化,当桥面宽度不是很大时,少主梁形式的钢-混组合梁桥使现场工作量大幅降低,也使其在施工性能和管养维护方面,相比预应力混凝土桥梁及钢筋混凝土桥梁具有极大的竞争力。
近年来钢-混组合梁桥在中小跨径公路桥梁中有广泛的应用。
安徽、浙江、广东、湖南、陕西等地都积极开展了相关探索,在高速公路主线、匝道桥和跨线桥结构中都进行了尝试。
本文对某4×35m钢-混组合梁桥的方案比选、结构设计和整体计算进行了分析和总结。
一、桥型方案比选本工程为某高速公路桥梁,桥梁结构形式采用钢板组合梁桥,基本跨径为35m,4跨一联,每联两端设置伸缩缝。
本桥为直桥,设置2%的横坡和0.3%的纵坡。
桥梁宽度为12.25m,分幅布置,为双向四车道,外侧设3m的路肩。
设计时速为80~120公里/小时。
根据对钢板组合梁桥常见类型和已有设计方案的调研,提出了三个初步方案如表2。
对不同方案结果表明:不同的主梁形式,双主梁结构性能较好,施工方便,钢梁制造费用低,经济性更优,管养工作量较小,选择双主梁。
不同的横梁形式,非支承横梁在主梁间距较大时横向受力较不利,但对桥面板施加横向预应力后能达到较好的受力性能,且现场连接方便、施工快速,经济性和管养情况也更优,选择非支承横梁。
不同的桥面板形式,全宽预制桥面板受力性能好,横向预应力束可提前张拉,现场工作量少,施工快速,经济性上两种桥面板基本相当,但全宽预制桥面板的整体性和水密性好,管养压力较小,选择全宽预制桥面板。
中小跨径桥梁布设及上下部结构选择
桥位选择
在进行桥梁布设前,应优化不同 路线的方案和位置,做到路和桥的有机 结合。对于中小跨径桥梁,桥位应服从 路线方案,所以桥位应在路线方案中进 行研究确定;桥梁架设的情况通常为跨 越河流、山谷及其他道路或者障碍物; 在保证建设场地安全,满足桥梁架设的 前提下,根据情况不同本文将逐一进行 表述讨论。
在顺直微弯河段,桥孔布设应考 虑河槽内边坡下移,主槽在河滩内游摆 的影响。
在弯曲河段,应通过河床演变调 查,预测河弯发展和深泓变化,考虑河 槽凹岸水流集中冲刷和凸岸流积等对桥 孔及墩台的影响。
在滩槽较稳定的分汊河段上,若 多年流量分配基本稳定,可考虑布设一 河多桥。桥孔布设应预计各汊流量分配 比例的变化,并应设置同流量分配相对 应的导流构造物。
跨越沟谷
跨越沟谷既是桥梁架设的主要目 的,对于陡峭的山谷,对于墩柱高度大 于25m后,填方的造价与桥梁的造价基 本已相差无几,特别是地形陡峭时,冲 击沟的水流流速会很大,采用高填方涵 洞方案后期的养护和使用时的问题都是 未来一道难题,并且针对全线填挖平衡 考虑,在近处无大量挖方的情况下,建 议采取以桥代路方案。
在宽滩河段上,可根据桥位上、 下游主流趋势及深泓线摆动范围布设桥
孔,并可适当压缩河滩,但应考虑雍水 对上游的影响,若河汊稳定又不宜导入 桥孔时,可考虑修建一河多桥。
在游荡河段,不宜过多压缩河 床,应结合当地治理规划,辅以调治工 程,在深泓线可能摆动的范围内,不宜 设置桥墩。 山区河流的孔跨布设
在峡谷河段宜单孔跨越峡谷急 流。桥面高程应根据设计洪水位,并结 合两岸地形和路线条件确定。在开阔河 段可适当后缩河滩。河滩路堤应与洪水 主流向正交,否则应增设调治工程。
对于跨越山谷两侧地形陡峭时, 分幅设计的桥梁可采用错孔布设,避免 挖方量过大所带来的一系列不良影响, 在情况允许的条件下,可以保证左右幅 布孔线一致增大或者减少相同跨径,在 保证使用功能的前提下,减少周围景观 的破坏。
钢板组合梁桥钢梁及桥面板施工技术分析
Construction & Decoration建筑与装饰2022年4月下 109钢板组合梁桥钢梁及桥面板施工技术分析唐苏西安徽省路港工程有限责任公司 安徽 合肥 230022摘 要 随着我国经济的快速发展,全国路网的不断优化完善,我国出现了大量的桥梁工程;在桥梁建设发展过程中,各种不同类型的桥梁涌现出来。
钢板组合梁桥就是一种新的结构应用在现代桥梁的施工中,其将钢梁与预制的桥面板有连接件连接成组合体共同承受荷载变形。
为了探讨钢板与混凝土组合梁桥在公路桥梁中的应用,更好地研究钢板组合梁的施工技术,本文针对钢板组合梁桥的施工技术进行分析,从基础施工、加工工艺流程、预制桥面板安装等方面进行讨论;研究钢板组合梁安装的技术难点及质量控制要点。
关键词 桥梁工程;钢板组合梁;受力;吊装;安装精度;桥面板Construction Technology of Steel Beam and Deck Slab of Steel Plate Composite Beam BridgeTang Su-xiAnhui Province Highway & Port Engineering Co., Ltd., Hefei 230022, Anhui Province, ChinaAbstract With the rapid development of economy in China and the continuous optimization and improvement of the national road network, a large number of bridge projects have appeared in China. During bridge construction and development, various types of bridges have emerged. The steel plate composite beam bridge is a new structure used in the construction of modern bridges, which connects the steel beam and the prefabricated deck slab with connectors to form a composite body to jointly bear the load and deformation. To discuss the application of steel plate and concrete composite beam bridges in highway bridges and better study the construction technology of steel plate composite beam bridges, this article analyzes the construction technology of steel plate composite beam bridges, discusses from the aspects of foundation construction, processing process and prefabricated deck slab installation, and investigates the technical difficulties and quality control points of steel plate composite beam installation.Key words bridge engineering; steel plate composite beam; force; hoisting; installation accuracy; deck slab引言钢板组合梁桥上部结构施工过程,其关键控制点和施工技术已成熟[1]。
中小跨径钢混凝土组合梁桥技术经济性分析
中小跨径钢混凝土组合梁桥 技术经济性分析
01 一、介绍
目录
02 二、技术经济性分析
03 三、其他优势和不足
04 四、结论
05 参考内容
一、介绍
一、介绍
随着经济的发展和技术的进步,中小跨径桥梁在交通运输中扮演着越来越重 要的角色。中小跨径钢混凝土组合梁桥作为一种新型的桥梁结构形式,因其具有 较高的承载能力、良好的耐久性和环保性能而受到广泛。本次演示将重点分析中 小跨径钢混凝土组合梁桥的技术经济性,探讨其优势、不足和发展趋势。
内容摘要
应用前景方面,中小跨径钢板组合梁桥快速建造技术适用于公路、铁路和城 市桥梁等多种场景,具有广泛的适用性。此外,该技术还可为桥梁的维修和加固 提供方便,延长桥梁的使用寿命。
内容摘要
结论:本次演示对中小跨径钢板组合梁桥快速建造技术进行了系统的研究, 得出了以下结论:(1)中小跨径钢板组合梁桥快速建造技术的实现的关键在于 优化设计、预制构件、高效焊接技术和实时监测等方面的综合应用;(2)相比 传统桥梁建造技术,中小跨径钢板组合梁桥快速建造技术可大幅缩短建造周期, 降低施工成本,提高桥梁的质量和稳定性;(3)
二、中等跨径钢箱梁桥的特点
3、施工速度快:钢箱梁可以采用工厂预制和现场拼装的方式进行施工,大大 缩短了施工周期。
二、中等跨径钢箱梁桥的特点
4、维护成本低:钢箱梁不需要定期的维护和更换,降低了维护成本。
中小跨径钢板组合梁桥结构体系比选研究
中小跨径钢板组合梁桥结构体系比选研究摘要:钢板组合梁结构有着良好的结构性能和耐久性,施工难度小、进度快,多样化结构适应不同建设条件的需求,简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量。
从结构受力性能、施工便利性、经济性和管养维护等方面,对中小跨径钢板组合梁桥的结构体系进行比选,提出不同结构形式的适用条件与应用范围,促进钢板组合梁桥的发展与应用。
关键词:钢板组合梁桥;中小跨径桥梁;结构性能一、引言对于中小跨径桥梁,通常采用装配式小箱梁、T梁、空心板等预应力混凝土结构。
已建成的近80万座桥梁中(截至2015年底),钢结构及钢混组合结构桥梁总数量不足万座,还不到桥梁总量的1%。
随着钢铁产能的提高和钢结构桥梁建设技术的进步,目前国内已经具备全面推广和应用钢结构桥梁的材料和技术条件。
钢板组合梁结构有着良好的结构性能和耐久性,施工难度小、进度快,多样化结构适应不同建设条件的需求,简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量,所以近年来在国内得到了快速的发展和应用。
本文从结构受力性能、施工便利性、经济性和管养维护等方面,对中小跨径钢板组合梁桥的结构体系进行比选,提出不同结构形式的适用条件与应用范围。
二、结构形式发展概述早期的钢板组合桥梁始于欧洲,虽然设计计算中考虑了钢梁和混凝土桥面板的共同作用,但是构造设计与非组合梁桥相似,采用多个并排纵梁,纵梁之间设置许多横梁、水平及竖向横撑,在腹板上焊接较多纵横向加劲肋,以保证各个杆件之间的整体性。
这种结构体系的钢板梁桥,构件数量多而复杂,焊缝量很大,一方面使得构件的加工成本提高、维护困难、施工建造复杂;另一方面构件的受力及传力不够明确,无法充分利用各个杆件的性能;此外,局部构造的疲劳破坏也是突出问题。
这些问题限制了钢板梁桥的广泛应用[1-2]。
1986年,德国尝试了新型钢板组合梁桥,建成的Eltmann桥仅采用2根钢板主梁承担混凝土桥面板,最大跨度达到149m,跨中梁高5m,采用横向预应力混凝土桥面板。
山区中等跨径钢板组合梁应用研究
山区中等跨径钢板组合梁应用研究彭亚军【摘要】组合结构最大的技术特点是组合后的结构性能比两种材料各自的力学性能更佳.当钢材处于拉伸区域时,其强度及其延展性能够很好发挥,但当钢材处于压缩区域时,其对强度的贡献取决于屈曲强度,特别是当钢板较薄时,很难充分发挥其材料性能.而混凝土是一种比钢材更便宜、自重更大、抗拉强度更低的脆性材料.因此,钢材和混凝土合理的组合后可充分发挥钢材和混凝土各自的性能,取得更佳的受力性能及经济效益.在我国大力发展基础建设的国情下,推动钢板组合梁桥的研究与应用,将有利于促进国民经济的发展,产生显著的经济和社会效益.【期刊名称】《广东交通职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(016)002【总页数】4页(P14-17)【关键词】钢板组合梁桥;高墩;经济指标【作者】彭亚军【作者单位】广东省交通规划设计研究院股份有限公司,广东广州510507【正文语种】中文【中图分类】U448.216为响应国家去产能的号召,交通运输部印发《关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见》,决定推进钢箱梁、钢桁梁、钢混组合梁等公路钢结构桥梁建设,提升公路桥梁品质,发挥钢结构桥梁性能优势,推动公路建设转型升级。
混凝土和钢材是建造桥梁的主要结构材料,其材料特点和力学性能各有优劣,进行钢混组合结构的设计、施工研究,可以综合两种材料的各自特点,做到物尽其用,为桥梁工程师提供更广阔的创作空间[1]。
对于钢混组合结构桥梁,目前国内虽有应用,但应用范围非常有限,据统计目前钢结构桥梁占桥梁总数的比例不足1%。
若要大面积推广应用,仍有许多具体问题需要研究解决。
钢板组合梁应用研究的关键技术在于通过广泛的资料整理,结合国内外桥梁建造行业及相关行业的工业化建造技术的先进经验。
本文基于云浮罗定至茂名信宜高速公路项目,以山区高墩组合结构桥梁为研究对象,重点对其设计理念、关键构造、快速施工技术、造价指标进行研究,形成一套适用于山区高墩建造条件下的组合结构桥梁设计理念与施工工艺,作为下阶段推广使用组合梁的参考。
基于中小跨径桥梁选型设计分析
基于中小跨径桥梁选型设计分析摘要:结合实际,以中小跨径桥梁选型设计内容为研究对象,在分析桥型方案拟定原则的基础上,总结了中小跨径桥梁选型设计的特点,同时对选型设计过程中需要主要的内容进行研究,实践可知,对于不同跨径的桥梁,设计的方法要按照工程的特点进行确定,唯有如此,才能满足工程建设的要求。
关键词:中小跨径;桥梁;选型;设计0前言随着我国近些年来经济的迅速发展,随之带动了公路交通设施的高速建设。
公路结构的样式纷繁多样,不同跨径的桥梁建设持续增长。
据我国2010年相关的统计数据显示,我国的公路桥梁九成以上都是中小跨径的公路桥梁,不包括农村的一些公路桥梁,粗略估计中小桥梁的比例要达到桥梁总数的96%。
而如今伴随着国家在公路交通设施方面投入力度的不断加大,中小桥梁的数量必定会继续增长。
因此当前应当考虑的是中小跨径桥梁的选择问题,从而确保桥梁既能达到通行标准和布局所需,同时也能使得整个工程的施工更为简便快捷。
1桥型方案拟定原则(1)对于桥梁类型得选择,首先要与具体得施工状况协调,特别是当地得水域条件和土质状况,另外还要确保桥梁的建设不影响区域生态和水域的交通,并且要使其符合整体布局的标准。
(2)遵照桥梁所处位置的地理特点选择具体的桥梁类型,另外还要选择最为简捷高效的施工方式,以达到经济和能耗上的共同目标。
(3)施工现场的具体情况也是桥梁选择最应考虑的因素,例如施工场地的部署是否符合施工标准,以及建筑材料是否配备到位和供给充足,另外也要节省土地,避免对耕地造成破坏。
(4)如果桥梁是建设在风景区,那么不仅要符合以上的标准,还应把景观的展示效果和区域风景的协调等考虑在内。
2各桥型结构特点2.1钢筋混凝土板桥的结构特点如果桥梁的跨径是在5~20m的区间,尤其是在8m以上的区间,那么就会选择钢筋混凝土板桥。
此类桥型主要包括下部的桥墩和桥台,以及上部的钢筋混凝土板等两部分。
而如果桥梁的跨径在8m以下,那么通常会选择实心矩形板的桥面板结构;而如果是6~13m的跨径,那么通常会选用混凝土空心板,以达到最佳的施工效果;另外,部分8m以上跨径的桥梁有时也会选择使用预应力空心板,当然这样要视具体的情况而定。
基于静动载试验的钢板组合梁桥承载能力评定研究
安徽建筑中图分类号:U446.1文献标识码:A文章编号:1007-7359(2023)11-0172-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2023.11.0620引言随着我国交通运输行业的快速发展,对桥梁建设的需求也日益突出。
为了提升桥梁的建造水平及速度,采用标准化、装配式的建造理念已经成为当前桥梁建设的一个趋势,通过工厂标准化预制和现场安装的建造模式,不仅能够提高桥梁的建设速度,同时有利于确保桥梁的施工质量。
钢板组合梁桥作为新型桥梁结构之一,目前在我国桥梁建设领域得到广泛的推广和应用。
这类桥梁结构通过混凝土桥面板将荷载传递给下部钢主梁,由钢梁承受荷载引起的内力及变形[1-4]。
尽管对这类桥梁结构的受力模式及理论研究已经取得了许多研究成果,但对该类型桥梁结构实际运营状态的研究相对较少,因此,为了探究该类型桥梁结构在成桥状态下的受力性能,需要对桥梁结构进行荷载试验研究[5-7]。
荷载试验方法是桥梁结构承载能力评定最常用的方法之一,该方法通过对试验荷载作用下桥梁响应数据进行测试,并通过与理论计算值进行对比,验证桥梁结构的承载能力。
其中,静载作用下主要测试的桥梁参数包括关键受力截面的应变及挠度,动载试验主要通过获得桥梁结构的模态参数及冲击系数,检验桥梁结构的动力参数是否满足运营要求。
例如,胡银鹏[8]通过成桥荷载试验,对某大跨径混凝土斜拉桥的承载能力进行评定,结果表明利用荷载试验方法能够直观、可靠地实现桥梁结构的承载能力评定。
王宝梁等[9]采用荷载试验方法对某老化桥梁的承载能力进行检测与评定,该研究通过有限元分析与现场试验相结合的手段,实现对该桥梁承载能力的评定,并为后续桥梁的养护维修提供重要参考依据。
王文强[10]结合荷载试验数据,通过利用三类校验系数对某钢混组合梁斜拉桥的承载能力进行评定,结果表明该方法能够直观地对桥梁实际承载能力进行量化。
为了探究该类型桥梁结构在成桥状态下的受力性能,本文以G40高速公路越引江济淮工程某钢板组合梁桥为工程背景,开展钢板组合梁桥的荷载试验,探明此类型桥梁结构在试验荷载作用下的真实校验系数及冲击系数,为钢板组合梁桥的安全运营及承载能力评定提供重要参考。
中小跨径钢-混凝土组合结构连续梁桥设计
件 ,进一 步促 进 了组合 结构 桥梁 的发 展 …。
构桥 梁 在 施 工 时 会对 环 境 产 生 较大 的干 扰 ,也 不利 于 丰
由于我 国开展 钢 .混 凝土 组 合结 构桥 梁研 究较 晚 、应 富与改善城市环境景观 。因此,在中小跨径桥梁中如何
用 实 践 很 少 , 目前 虽 然 组 合 结 构 已经在 港珠 澳 大 桥 、 上 体 现组 合 结 构 的 经 济优 势 ,处理 好 细 节 构造 ,体 现 组 合
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施 工 的 混 凝 土 连 续 梁 ,大 大 减 少 了 施 工期 间对 海 床 环 境 不同部位 ,给出了经济实用的设计方案。 为中小跨径钢 .
0 引 言
海 长 江 大 桥 、 武汉 二 七 长 江 大桥 等 标 志 性 大型 工 程 中进 行了应用 ,但在中小跨径桥梁中大规模推广这种结构仍
组合结构桥梁 自20世纪 30年代从欧洲开始发展起来 , 存 在 困难 。鉴 于 以上 情 况 ,造成 我 国组 合结 构 桥 梁 应 用
2O世纪 60年 代在 欧 美各 国和 日本迎 来 了桥 梁发 展 的黄 金 很 不普 及 ,即 使 有 少量 的应 用 ,大 多为 满 足梁 高 受 到 限
时期 ,而 组 合结 构以 其整体 受 力的 经济性 ,发挥 两种材 料 制等特殊需要 ,由于 设计理论与方法落后 ,往往经济指
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 标 偏 高 ,不 能 充 分 体现 组 合 结 构 的 技术 经 济 优 势 ,进 一
辽宁省中小跨径钢混组合结构桥梁全寿命周期成本分析
辽宁省中小跨径钢混组合结构桥梁全寿命周期成本分析辽宁省中小跨径钢混组合结构桥梁是一种常见的桥梁形式,其具有结构稳定、经济实用的优点。
然而,在进行桥梁建设和维护时,必须考虑到全寿命周期的成本。
本文将对辽宁省中小跨径钢混组合结构桥梁的全寿命周期成本进行分析。
一、桥梁建设成本桥梁的建设成本是指从选址到验收阶段的整个过程中所涉及的费用。
主要包括以下几个方面的成本。
1.1建设材料费用:包括钢材、混凝土等建筑材料的采购费用。
1.2施工费用:包括工程施工人工费用、设备使用费用等。
1.3设计费用:包括桥梁结构设计和施工图纸设计的费用。
1.4监理费用:包括对桥梁施工过程的监督和检查的费用。
1.5其他费用:包括土地征用费、环境影响评估费等。
二、桥梁运营与维护成本桥梁运营与维护成本是指桥梁正式投入使用后,在使用寿命内所产生的费用。
主要包括以下几个方面的成本。
2.1路面养护费用:包括定期的路面修补、补漆等维护费用。
2.2维护检修费用:包括桥梁的定期检修、维护所需的人工和材料成本。
2.3环境保护费用:包括对桥梁周边环境的保护和清洁所需的费用。
2.4公共设施维护费用:包括桥梁上的照明、排水设施的维护费用。
2.5桥梁监测费用:包括对桥梁结构的定期监测和检测的费用。
三、桥梁退役与更新成本桥梁退役与更新成本是指当桥梁达到设计使用寿命后,需要进行退役拆除和更新的费用。
主要包括以下几个方面的成本。
3.1拆除费用:包括对桥梁的拆除工程所需的费用。
3.2更新费用:包括对旧桥梁进行重新设计、建设的费用。
3.3环境修复费用:包括对拆除工程产生的环境污染进行修复的费用。
四、桥梁全寿命周期成本分析方法桥梁全寿命周期成本分析是指对桥梁建设、运营、维护和退役等阶段所产生的各种成本进行综合分析。
其中,成本分析方法主要包括以下几种。
4.1折现法:通过计算每个阶段的现值,综合考虑了时间价值的因素。
4.2评估方法:通过对桥梁的建设、运营、维护和退役等各个阶段进行评估,得出桥梁全寿命周期的成本。
中小跨径梁桥荷载基本组合分项系数研究的开题报告
中小跨径梁桥荷载基本组合分项系数研究的开题报告一、研究背景中小跨径梁桥是城市道路、农村公路和高速公路等路网的重要组成部分。
由于其跨径小,建造简单,维护费用低等特点,中小跨径梁桥建设数量十分庞大。
在桥梁设计中,荷载是桥梁结构的基础,其合理分析和设计对于确保中小跨径梁桥的安全运行至关重要。
我国现行设计标准GB50010-2010《混凝土结构设计规范》中,规定了钢筋混凝土桥梁常见的荷载基本组合和分项系数。
然而,这些规范是以大跨径桥梁为基础制定的,在中小跨径梁桥中的运用存在着一定的问题。
一方面,中小跨径梁桥的荷载组合及分项系数需要根据实际使用情况进行修正;另一方面,由于使用寿命的不同,中小跨径梁桥发生的荷载变化也会有明显差别,因此在设计中需要考虑到梁桥的使用年限。
二、研究目的本研究旨在通过对中小跨径梁桥荷载基本组合和分项系数的异常检测和标定,提高其安全性和经济性,确保中小跨径梁桥长期安全、稳定、可靠运营。
三、研究方法1. 荷载特性分析:对中小跨径梁桥的荷载进行采集和观测,对荷载的特性和规律进行分析,包括其大小、频率、方向等。
2. 系数标定检测:通过公路运输车辆造成的荷载变化,对中小跨径梁桥荷载基本组合的分项系数进行异常检测和标定,确保其安全性和经济性。
3. 结构响应分析:采用有限元方法对中小跨径梁桥在不同荷载下的结构响应进行模拟分析,评估中小跨径梁桥的受载能力和安全性,并提出相应的优化建议。
四、研究意义本研究旨在提高中小跨径梁桥荷载基本组合和分项系数的准确性和稳定性,从而提高中小跨径梁桥的安全性和经济性。
该研究成果具有一定的理论和实践价值,可为中小跨径梁桥的设计、运营和维护提供重要参考依据。
中小桥梁方案比选_0
中小桥梁方案比选摘要:桥梁的方案设计从整体上决定了桥梁的使用性能,有必要对桥梁方案设计的原则进行探讨,例举了本区域内八种常见的中小桥型。
经济跨的概念揭示多跨桥梁孔跨布置的经济性原则,具体比较了平原区空心板桥造价及其组成。
关键词:桥型方案、设计原则、经济跨概念、空心板桥Abstract: the design of the bridge from the whole of the bridge to use performance, it is necessary to bridge the principle of design are discussed, enumerated the territory eight kinds of common characteristic of small and medium. The concept of more economic cross across Bridges across reveals decorate the principle of economy of the hole, concrete hollow slab bridge cost compared the plain and its composition.Keywords: bridge scheme, design principle, concept, hollow slab bridge across the economy一、桥梁方案设计:设计是工程的先导,桥梁方案设计从整体上决定了桥梁工程的使用性能。
桥梁工程的方案设计和其它前期工作应该得到足够的重视。
工程师及研究人员主观上热衷于桥梁结构分析和详细计算的研究,不大关心方案的合理性,不去质疑方案成立的理由。
客观上,过短的方案设计周期和简单随意的方案评审程序不能引导工程师深入地进行方案比选。
其结果是粗糙的、不成熟的方案被轻易通过,有争议的尚需进一步比较的方案甚至通过简单的程序弃舍。
中小跨径钢板组合梁桥上部结构施工技术
模板系统设计引入了野超大尺寸桥面板底模主 动落模冶的思路袁整个模板系统由底模尧底模台车尧 侧模尧支撑系统及升降系统等组成袁预制板槽口预 留用快易收口网作为模板遥
模板均采用钢模袁由专业模板厂进行加工遥 底 模采用 10 mm 厚钢板和[10 槽钢分配梁组成袁运至 现场后通过螺栓连接袁放置并固定在预制混凝土垫 梁上袁侧模采用梳齿形钢板作面板袁利用 10 mm 钢 板及角钢进行加固袁增加侧模板刚度遥
桥面板的加厚段底模固定在混凝土预制台座 垫梁上袁桥面板钢筋骨架安装完成后袁逐块安装侧 模袁侧模与底模连接要牢固尧稳定尧不变形袁拼缝严 密尧不漏浆袁模板尺寸符合设计规范要求袁对桥面板 断面预留钢筋通道在侧模上形成的孔洞袁分块插入 薄钢板封堵袁防止漏浆遥
当桥面板混凝土强度达到 2.5 MPa 以上且混 凝土芯部与表层尧表层与环境温差均不大于 20 益袁 并有措施保证梁体棱角完整袁 气温无急剧变化袁便 可拆除侧模板遥拆除模板前首先应解除模板间的连 接袁利用龙门吊进行起吊尧人工配合遥具体操作步骤 为院拆除翼缘板侧端模板寅拆除腹板侧端模板寅拆 除底模推拉杆寅拆除钢模板与混凝土底座连接的 小边模板寅利用千斤顶及推拉杆将底模分块拆 除寅分块移动底模尧将底模移动至下一桥面板浇筑 位置袁进行下一块桥面板预制遥 3.2.3 混凝土施工
全宽幅预制桥面板钢板组合梁是分块预制桥 面板钢板组合梁的改进形式袁具有明显优势院
渊1冤钢梁截面高度降低袁用钢量更经济曰 渊2冤预制桥面板数量减少袁结构体系更简洁袁 受力更明确曰 渊3冤现浇湿接缝数量减少袁施工更方便曰 渊4冤全宽预制桥面板袁结构整体性更优遥 2 结构设计 为满足工程建造需求袁 示范公路桥梁工业化 建造技术袁该桥以野全宽预制桥面板钢板组合梁冶 连续梁桥渊图 1冤作为设计桥型袁其标准跨径 35 m袁 边中跨比为 1.0遥
中小跨度复合材料组合梁式桥梁结构及性能研究的开题报告
中小跨度复合材料组合梁式桥梁结构及性能研究的开题报告一、研究背景为了适应城市化发展的需要,桥梁建设已成为一项非常重要的工程领域。
目前,欧美和日本已经开始大力推广使用复合材料组合梁式桥梁结构。
与传统的钢筋混凝土桥梁相比,这种新型的桥梁具有自重轻、施工方便、维护简单、耐久性好等优点。
因此,探索中小跨度复合材料组合梁式桥梁在中国的应用具有十分重要的现实意义。
二、研究目的和意义本项目旨在研究中小跨度复合材料组合梁式桥梁的设计、制造和性能评估,以提高我国在此领域的技术水平和市场竞争力。
具体目标如下:1. 对中小跨度复合材料组合梁式桥梁的结构设计和可靠性进行深入研究。
2. 探索适用于中小跨度复合材料组合梁式桥梁的工艺和制造技术。
3. 通过试验和数值模拟,评估中小跨度复合材料组合梁式桥梁的力学性能和耐久性。
三、研究内容和方法1. 中小跨度复合材料组合梁式桥梁的结构设计:根据桥梁工程的相关规范,确定桥梁的几何尺寸、内力和荷载情况等参数。
基于复合材料的特性,设计出适合中小跨度的桥梁结构。
2. 中小跨度复合材料组合梁式桥梁的制造技术:采用纤维增强复合材料和树脂的手工预浸方式制作梁体,利用自动化设备组装桥梁并在压力条件下固化。
3. 中小跨度复合材料组合梁式桥梁的力学性能和耐久性试验研究:对制造完成的中小跨度复合材料组合梁式桥梁进行加载试验和耐久性试验,并测量各项指标,分析试验结果,评估桥梁的力学性能和耐久性。
四、研究预期结果1. 建立中小跨度复合材料组合梁式桥梁的设计和制造技术。
2. 获得中小跨度复合材料组合梁式桥梁的力学性能和耐久性试验数据,并对其进行分析和评估。
3. 推动中小跨度复合材料组合梁式桥梁在中国市场的应用。
四、研究进度和计划本项目的研究工作采用阶段性进展的方式进行,预计研究时间为2.5年。
具体工作计划如下:第一年:1. 综合桥梁工程规范和复合材料材料力学原理,进行中小跨度复合材料组合梁式桥梁的结构设计和力学分析。
45m钢板组合梁桥设计案例
设计案例:45m钢板组合梁桥引言随着城市的发展和交通的繁忙,桥梁建设作为重要的交通基础设施,日益显得重要。
本文将深入探讨45m钢板组合梁桥的设计案例,介绍其设计原理、结构特点以及施工过程等。
一、设计原理1.1 钢板组合梁桥的概念与特点钢板组合梁桥是一种采用钢板进行组合而成的梁体,具有重量轻、强度高的特点。
采用钢板组合梁桥可以有效地减轻桥梁的自重,提高桥梁的承载能力。
1.2 设计要求及计算方法设计45m钢板组合梁桥时,需要考虑以下几个方面的要求: 1. 承载力要求:确保桥梁能够承载设计荷载并具有足够的安全裕度。
2. 静动力性能:考虑桥梁在静力及动力作用下的变形、振动等问题,设计合理的刚度。
3. 抗震要求:确保桥梁在地震作用下具有足够的抵抗能力。
设计过程中,可以采用有限元分析等方法进行计算,以确保桥梁的结构安全可靠。
二、结构设计2.1 桥梁布置方案45m钢板组合梁桥的桥面布置方案应根据具体情况进行选择,可以采用单跨或多跨设计,同时考虑到桥梁的水平曲线和纵向坡度。
2.2 主梁设计主梁是45m钢板组合梁桥的主要承载构件,其设计应满足强度、刚度、稳定性和疲劳寿命等要求。
主梁的截面形状和材料的选择需要根据荷载和梁体的跨度进行计算和优化。
2.3 桥墩、墩台及基础设计桥墩、墩台及基础的设计应符合强度和稳定性要求,并考虑水下基础的排水和防护措施。
在45m钢板组合梁桥的设计中,可以采用钢筋混凝土墩、桩基或混合墩的形式,根据具体情况进行选择。
2.4 支座和伸缩缝设计支座和伸缩缝的设计是确保桥梁正常使用和运营的重要部分。
在45m钢板组合梁桥的设计中,支座可以采用橡胶支座或球铰支座,伸缩缝可以采用橡胶伸缩缝或钢板伸缩缝。
三、施工过程3.1 基础施工45m钢板组合梁桥的施工首先要进行桥墩和墩台的基础施工,包括挖槽、浇筑砼、打钢筋等工作。
在施工过程中需要注意基础的稳定性和承载能力。
3.2 组合梁制造及安装组合梁的制造过程包括钢板切割、焊接和防腐处理等环节。
中小跨径多梁式钢混组合梁桥的简要设计指南
44桥梁结构城市道桥与防洪2020年6月第6期D01:10.16799/ k i.csdqyfh.2020.06.015中小跨径多梁式钢混组合梁桥的简要设计指南徐建清(华汇工程设计集团股份有限公司,浙江绍兴312000)摘要:目前国内一些市政桥梁因通行能力需要.桥面设计得比较宽。
更宽的桥面就需要更多的主梁或是增加主梁截面尺寸。
对于有一定设计高度要求的桥梁,一般采用多主梁形式的结构。
现通过现阶段中小跨径多梁式钢混组合梁桥的应用实践情况,以及设计施工规范,对其设计及施工方面提出一些简要设计指南及相关方面的建议。
关键词:中小跨径;多梁式钢混组合梁;主梁布置;结构及截面尺寸拟定中图分类号:U442.5 文献标志码:B文章编号:1009-7716(2020)06-0044-031概述在钢混组合梁桥结构中,钢主梁作为桥梁上 部结构传力的主要部件,其结构稳定性有着重要 的作用。
通常在钢主梁间布置相应的横向连接构 造将钢主梁联系成一个整体结构。
这势必对钢结 构的稳定性提出更高要求。
钢混组合梁桥主要用 于跨径为30 ~ 60 m城市立交桥和跨线桥,以及超 大跨度的斜拉桥和悬索桥。
对跨径小于30 m的中 小跨径钢混组合梁桥,传统多梁式钢混凝土组合 梁桥结构具有明显优势。
此桥型目前国内相关理 论研究及其成果较少,在具体的设计和施工方面 都存在着一些不足。
因此,为了对中小跨径多梁式 钢混组合梁桥在以后实践中的推广应用,有必要 对其做进一步研究,从而对实际桥梁工程有着重 要意义[Ml。
2钢混组合梁桥设计方法钢混组合梁桥主要是由于钢混组合梁通过钢 梁和混凝土翼缘使用剪力连接件进行连接从而共 同受力。
组合梁的承载能力计算采用简化的塑性理论 进行钢混组合梁设计计算时,应考虑钢梁截面塑 性的发展问题。
我国规范参考欧洲规范,采用塑性 理论进行组合梁承载力计算的条件,即:在钢梁 全截面塑性出现前不应出现局部稳定性问题。
因此,根据规范《钢-混凝土组合桥梁设计规范》(GB 50917—2013)要求钢梁板件的宽厚比满足相 应的限值。
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中小跨径钢板组合梁桥结构体系比选研究
发表时间:2018-07-23T12:11:35.953Z 来源:《基层建设》2018年第14期作者:姚春江
[导读] 摘要:钢板组合梁结构有着良好的结构性能和耐久性,施工难度小、进度快,多样化结构适应不同建设条件的需求,简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量。
安徽省交通控股集团有限公司安徽合肥 230088
摘要:钢板组合梁结构有着良好的结构性能和耐久性,施工难度小、进度快,多样化结构适应不同建设条件的需求,简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量。
从结构受力性能、施工便利性、经济性和管养维护等方面,对中小跨径钢板组合梁桥的结构体系进行比选,提出不同结构形式的适用条件与应用范围,促进钢板组合梁桥的发展与应用。
关键词:钢板组合梁桥;中小跨径桥梁;结构性能
一、引言
对于中小跨径桥梁,通常采用装配式小箱梁、T梁、空心板等预应力混凝土结构。
已建成的近80万座桥梁中(截至2015年底),钢结构及钢混组合结构桥梁总数量不足万座,还不到桥梁总量的1%。
随着钢铁产能的提高和钢结构桥梁建设技术的进步,目前国内已经具备全面推广和应用钢结构桥梁的材料和技术条件。
钢板组合梁结构有着良好的结构性能和耐久性,施工难度小、进度快,多样化结构适应不同建设条件的需求,简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量,所以近年来在国内得到了快速的发展和应用。
本文从结构受力性能、施工便利性、经济性和管养维护等方面,对中小跨径钢板组合梁桥的结构体系进行比选,提出不同结构形式的适用条件与应用范围。
二、结构形式发展概述
早期的钢板组合桥梁始于欧洲,虽然设计计算中考虑了钢梁和混凝土桥面板的共同作用,但是构造设计与非组合梁桥相似,采用多个并排纵梁,纵梁之间设置许多横梁、水平及竖向横撑,在腹板上焊接较多纵横向加劲肋,以保证各个杆件之间的整体性。
这种结构体系的钢板梁桥,构件数量多而复杂,焊缝量很大,一方面使得构件的加工成本提高、维护困难、施工建造复杂;另一方面构件的受力及传力不够明确,无法充分利用各个杆件的性能;此外,局部构造的疲劳破坏也是突出问题。
这些问题限制了钢板梁桥的广泛应用[1-2]。
1986年,德国尝试了新型钢板组合梁桥,建成的Eltmann桥仅采用2根钢板主梁承担混凝土桥面板,最大跨度达到149m,跨中梁高5m,采用横向预应力混凝土桥面板。
此后,瑞士也尝试这种只有两根主梁形式的钢板梁桥,并在此基础上进行了简化设计,横梁的数量和高度、加劲肋的数量和位置都进行了大量优化。
此后,法国对传统的钢板梁桥进行了简化,两根钢主梁之间通常不设置横撑和腹板纵向加劲肋;混凝土桥面板一般设置成横向承重或者纵向承重,与此对应的主梁间的横梁设置为支撑横梁或非支撑横梁。
日本在大幅度减小横撑、腹板加劲肋的同时,积极采用预应力混凝土桥面板,把原来2车道公路桥的主梁从4根减少到2~3根,3车道的从7~8根减少到3~4根,改进的设计不仅节约了建设费用,桥梁的耐久性、管理养护等费用也得到优化,优势凸显。
钢板组合梁桥在我国的应用实践尚处于起步阶段,主要的发展是在铁路桥领域,结构形式类似于早期的多主梁形式的钢板梁桥,设置较多的横梁、横撑及加劲装置。
和国外相比,我国建造钢板组合梁桥设计和建造经验相对较少,对各种体系的性能和适用性还需要深入的研究;尤其是结合工业化建造,如何发挥钢板梁桥的优势正在成为研究的热点[3-4]。
三、结构形式分类
(一)多主梁体系和双主梁体系
按主梁数量可分为双主梁钢板组合梁桥和多主梁钢板组合梁桥,如图1所示。
多主梁体系主要在钢板梁桥应用早期使用较多,在加工、施工、维护等方面较为繁琐。
而双主梁体系具有构件数量少、焊接量小、建造成本低、易于维护等优势,逐渐成为工程应用的主流。
两种体系优缺点对比见表1:
表1 双主梁与多主梁桥对比
(a)传统多主梁组合梁桥(b)改良后的组合梁桥(c)双主梁钢板组合梁桥
图1 钢板组合梁桥主梁形式演变
(二)支撑横梁体系和非支撑横梁体系
钢板梁桥横向连接采用工字型钢横撑体系,主要分为支撑横梁体系与非支撑横梁体系两种。
支撑横梁体系的桥面板受力主方向在纵桥
向,钢材用量较大,板厚较小,但接缝多;非支撑横梁体系的桥面板主受力方向在横桥向,需要较厚的桥面板,有连接简单的优势。
图4 支撑横梁体系和非支撑横梁体系
工字形钢横梁尺寸比主梁小,对于非支撑横梁,只起连接主梁作用,主梁、桥面板、横梁形成框架,横梁间距7~8m。
对于支撑横梁,横梁是支承桥面板的主要构件,间距5m左右,横桥向也是组合构件,刚度大。
钢横梁与主梁之间可采用焊接或者栓接。
支点横梁对限制平行四边形变形约束最强,在设计上需加强。
四、结构体系比选分析
根据对钢板组合梁桥的调研,提出了三种中小跨径钢板组合梁桥较为常用的比选方案见图5,从结构受力性能、施工便利性、经济性和管养维护等方面进行了比选分析,如表2所示。
(c)方案三:双主梁非支撑横梁方案
图5 比选方案结构形式
表2 比选方案
(一)结构受力
从受力性能来看,支撑横梁体系为桥面板提供了支撑,横向受力由组合断面共同承担,更加适用于大主梁间距的设计,并且需要的混凝土板厚较小。
但支撑横梁体系的接缝多,钢与混凝土的连接难以达到理想设计状态,后期养护及桥面板的更换较麻烦。
相对于支撑横梁体系,非支撑横梁虽然不能提供模板的支承作用,无法对桥面板提供支持作用,需要增加板厚。
但非支撑横梁连接简单,避免了与桥面板的接触与连接问题,更重要的是,非支撑横梁在横梁处的疲劳问题并不明显,施工及后期养护均有较大的优势。
段的管养需要投入的费用、时间和精力都很高。