钢_混凝土组合结构桥梁研究新进展.

第 45卷第 6期 2012年 6月

土木工程学报

CHINA CIVIL ENGINEERING JOURNAL

Vol．45Jun．No．62012

基金项目 :国家自然科学基金重点项目 (51138007 , 清华大学自主科研计划 (20101081766

作者简介 :聂建国 , 博士 , 教授收稿日期 :2010-

12-09钢 -混凝土组合结构桥梁研究新进展

聂建国

1

陶慕轩

1

吴丽丽

2

聂鑫

1

李法雄

1

雷飞龙

1

(1．清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室 , 北京 100084;

2．中国矿业大学 (北京 , 北京 100083

摘要 :钢 -混凝土组合结构桥梁近年来在我国得到了迅速的发展。在传统桥梁结构形式的基础上 , 发展多种新型组合结构桥梁形式 , 拓宽组合结构桥梁的应用领域。介绍近年来在钢 -混凝土组合结构桥梁方面的最新研究进展 , 内容包括波形

钢腹板组合梁桥、槽型钢 -混凝土组合梁桥、钢 -混凝土组合刚构桥、双重组合作用连续组合梁桥和大跨斜拉桥组合桥面系。通过对传统结构形式的改进和发展 , 可充分发挥组合结构桥梁的综合优势 , 研究结果表明 , 钢 -混凝土组合结构桥梁具

有广阔的推广应用前景。

关键词 :钢 -混凝土组合结构 ; 桥梁 ; 波形钢腹板 ; 槽型组合梁 ; 组合刚构桥 ; 双重组合 ; 组合桥面系中图分类号 :U448．38

文献标识码 :A

文章编号 :1000-

131X (2012 06-0110-13Advances of research on steel-concrete composite bridges

Nie Jianguo 1

Tao Muxuan 1

Wu Lili 2

Nie Xin 1

Li Faxiong 1

Lei Feilong 1

(1．Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of the Ministry of Education , Tsinghua University , Beijing 100084, China ;

2．China University of Mining ＆Technology , Beijing , Beijing 100083, China

Abstract :Steel-concrete composite bridges have been developed rapidly in recent years in China．Several new types of composite bridges have been developed on the basis of traditional structures to broaden the application area of composite bridges．In this paper , some recent advances in research of steel-concrete composite bridges are summarized．The main research work involves composite girder bridges with corrugated steel webs , channel-shaped steel-concrete composite girder bridges , steel-concrete composite rigid frame bridges , continuous composite bridges with double composite action and composite deck systems for large-span cable-stayed bridges．Through improvement and development of the traditional structural forms , the comprehensive advantages of composite bridges can be fully displayed , which demonstrates a good prospect of application and extension for steel-concrete composite bridges．

Keywords :steel-concrete composite structure ; bridge ; corrugated steel web ; channel-shaped composite girder ; composite rigid frame bridge ; double composite ; composite deck system E-mail :dmh03@mails．tsinghua．edu．cn

引言

钢 -混凝土组合结构桥梁 (简称组合桥是指将钢

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。相对于不按组合结构设计的纯钢桥 , 组合桥可以有效减小结构高度、提高结构刚度、减小结构在活荷载下的挠度。通过抗剪连接件的连接作用 , 混凝土桥面板对钢梁受压翼缘起到约束作用 , 从而增强了钢梁的稳定性 , 有利于材料强度的充分发挥。截面高度的降低 , 使结构外形更加纤

巧 , 改善桥梁的景观效果 , 有利于增加桥下净空或降

低桥面高程。组合桥相对于混凝土桥 ,

上部结构高度降低、自重减轻、地震作用减小、结构延性提高、基础造价降低。同时 , 组合桥便于工厂化生产、现场安装质量高、施工费用低、施工速度快 , 并可以适用于传统砖石及混凝土结构难以应用的情况

[1]

。

组合桥自 20世纪 50年代之后得到了迅速的发展 ,

从 20 25m 跨径的中小跨径梁桥到跨径近千米的斜拉桥 , 都有组合结构的应用

[2]

。近年来 , 除常用的

组合板梁桥和组合箱梁桥之外 , 相继研发了波形钢腹板组合梁桥、组合桁梁桥、组合刚构桥等一系列新的结构形式 , 拓宽了组合桥的应用领域。而在国内 , 随着道路等级的不断提高和建设规模的扩大 , 桥梁呈现出跨径不断增大、桥型不断丰富、结构不断轻型化的发展趋势 , 同时对桥梁建设的经济性和综合效益也越

DOI:10.15951/j.tmgcxb.2012.06.003

来越重视。在这种背景和需求下 , 传统的桥梁结构形式在许多情况下已经不能满足设计、建造和使用的要求。钢 -混凝土组合结构桥梁由于兼有钢桥和混凝土桥的优点 , 适合我国基本建设的国情 , 近 20年来已得到迅速发展。

本文重点介绍了笔者所在的研究团队近年来在钢 -混凝土组合结构桥梁方面完成的一些最新研究和实践工作 , 内容主要包括波形钢腹板组合梁桥、槽型钢 -混凝土组合梁桥、钢 -混凝土组合刚构桥、双重组合作用连续组合梁桥和大跨斜拉