浅谈钢混结合段实用构造及计算方法

浅谈钢混结合段实用构造及计算方法

摘要：以开原市大清河大桥主拱钢混结合段为例，分析钢混结合段的实用构造及计算方法，综合运用空间分析和平面计算相结合的方法，准确高效地进行结构受力变化分析，保证结构受力安全合理。

关键词：主拱钢混结合

1、情况简介

大清河大桥主桥采用梁拱组合结构，主梁为70+120+90+50=330m的变截面预应力混凝土连续梁，主跨钢拱在120m+90m的主跨范围内设置，钢拱外倾为展翅形。梁拱组合部分桥型布置图如下图。

图1梁拱组合部分桥型布置图

2、设计与计算

2.1、要点

本桥由于跨径大，且为不对称跨径，所以主桥主跨采用梁拱组合共同受力结构。由于主跨钢拱为异形拱，本桥受力难点之一为拱梁相接位置钢混结合段的受力分析。

由于主跨钢拱异形外倾，所以受弯剪扭作用效应均很大，故本次设计对该部位进行了细致的分析。

S0位置钢混段预应力布置图

2.2、钢混结合段内力表

使用《MIDAS》软件建立整体空间模型，计算分析并得出钢混结合段位置的内力结果，为后续的计算分析提供设计依据，具体计算结果见下表。

钢混结合段内力表

2.3、平面分析计算

通过excel编制的计算表格，对钢混结合面钢结构部分和混凝土部分分别进行计算分析。

钢截面验算：

混凝土截面验算：

2.3、空间分析计算

采用Midas Civil 2010 ( V7.8.0 Release No.1) 对所计算部位进行建模分析。

结构计算模型图

钢结构应力结果来看，最大峰值应力为117Mpa，整个结构多数应力均低于100Mpa，S0钢混段钢结构受力良好。

混凝土结构结果来看，最大峰值拉应力为3.67Mpa，但是以上应力只在很小的区域出现，且扩散较快；最大峰值压应力为23.19Mpa，且扩展较快，整个混凝土结构普遍应力在2Mpa~20Mpa之间，满足规范要求。

4、结语

该桥的钢混结合段受力复杂，同时受到弯、剪、扭共同作用，且轴力很小，属于大偏心受弯构件。因此我们采用了空间分析和平面分析相结合的计算分析方式，充分利用了空间分析和平面分析各自的优点，为类似结构的计算分析提供了一定参考。

参考文献

［1］张树仁．《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》．北京：人民交通出版社，2004

［2］中交公路规划设计院．《公路桥涵设计通用规范》．北京：人民交通出版社，2004

［3］中交公路规划设计院．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》．北京：人民交通出版社，2004

［4］《滨水新城跨大清河大桥工程》林同棪国际工程咨询（中国）有限公司2013

［5］吴冲．《现代钢桥》．北京：人民交通出版社，2006