钢-混凝土组合桥梁研究及应用新进展

钢-混凝土组合结构具有良好的力学性能和施工性能,采用组合技术建造桥梁能够产生很高的综合经济效益,近年来国内外的有关研究和工程应用越来越多。本文对钢-混凝土组合桥梁的研究及应用现状进行了简要介绍,其中包括控制混凝土开裂的技术措施、钢管混凝土在桥梁中的应用以及常用组合梁桥的典型构造形式等。最后,介绍了组合桥梁的部分技术创新成果和最新发展趋势。     

整体预制钢-混凝土组合梁桥合理结构研究

为了在中小跨径桥梁中推广使用钢-混凝土组合结构桥梁,提高桥梁的工业化建造水平和组合梁桥的装配化程度,提出了一种整体预制钢-混凝土组合梁桥结构。结合常用的中小跨径的需求,考虑公路运输条件和吊装能力,构建了整体预制钢-混组合梁结构基本单元,并提出了单元之间的连接方式,进一步形成整体桥梁。计算分析表明:所提出的整体预制钢-混组合梁,在受力性能方面均优于传统分离预制钢-混组合梁,在全寿命周期的经济性能方面优于现有的预制混凝土箱梁、预制混凝土T形梁,在施工性能方面相比于现有的预制混凝土箱梁、预制混凝土T形梁以及分离预制钢-混组合梁会明显提高施工效率、缩短施工工期,而且更容易保证施工质量,为桥梁工程提供了一种结构合理、施工便捷的结构形式。     

我国桥梁钢结构的应用现状与展望

随着公路、铁路的大规模发展,我国已成为桥梁大国.列举了世界前5名已建成的大跨度斜拉桥、拱桥、梁式桥和悬索桥.我国是钢铁大国,但钢桥建设发展缓慢,应该顺应我国钢铁产业的发展,适时发展钢、钢-混凝土结构桥梁.波形钢腹板PC箱梁桥与传统PC箱梁桥和混凝土钢板箱梁桥相比,具有更好的力学性能,因此它是钢-混凝土组合梁桥应用的首选.     

环境温度场对铁路钢-混组合桥梁列车走行性的影响

由于钢-混组合桥梁导热系数存在显著差异,环境温度场对钢-混组合桥梁的结构行为影响较大.对于高海拔地区的钢-混组合桥梁,环境温度效应可能影响列车行驶安全与舒适性.文章以藏区某铁路双线简支钢箱-混凝土组合梁桥为研究对象,通过固-热耦合数值仿真分析研究其环境温度场以及温致效应,并基于车-桥耦合振动分析理论,进行温致效应下的钢...     

我国钢-混凝土组合结构桥梁研究进展及工程应用

钢-混凝土组合结构是土木工程中一种主要的组合结构形式。在桥梁工程中,从基本受力性能出发,可分为组合梁、组合柱和组合拱。介绍了钢-混凝土组合桥梁的主要结构形式及其在我国应用的基本情况,着重介绍了近些年新出现的组合桥梁结构形式的研究进展与工程应用。传统的组合桥梁,如钢梁-混凝土板组合梁、波形钢腹板-PC组合梁、钢管混凝土拱桥等,在我国已有较多应用,规范体系也正在形成,今后应不断总结实践经验,完善规范,同时密切跟踪国际最新发展趋势,开展创新性的研究。新型组合结构桥梁的研发在我国异常活跃,如近年来提出了劲性骨架混凝土桥面板-钢管混凝土桁架组合桁梁、波形钢腹板-钢管混凝土组合梁、钢管混凝土劲性骨架柱、钢管混凝土主肢-混凝土缀板复合柱和混合柱、钢腹板(杆)-混凝土组合拱等新型桥梁组合结构,有些已在实际工程中得到少量应用,有些仍未在实际工程中应用。今后,应加强应用推广,并结合实际工程需要开展应用技术研究,形成应用指南或技术标准,进一步推动我国组合结构学科的发展和桥梁工程的技术进步。     

港珠澳大桥钢混组合梁设计与施工技术分析

组合梁是由钢梁和混凝土桥面板共同组成、共同参与结构受力的组合结构,充分发挥了钢材抗拉能力强、混凝土抗压能力强这两种不同材料的物理特性,具有结构较轻、刚度较大等特点,在工程上应用非常广泛。文章结合珠澳大桥浅水区桥梁采用钢-混组合梁设计及施工方面案例,对钢-混结合面、连接方式、组合顺序等关键技术进行了研究和实践,取得了良好的效果,可为今后类似项目提供参考。     

剪力连接件在组合结构桥梁中的设计与新理念

剪力连接件是影响钢与混凝土组合结构受力性能、保证异种材料共同工作以提升综合性能的关键性构件。根据剪力连接件对钢与混凝土结合面相对滑移约束程度的不同将组合梁分类,结合典型实例,对适用于不同形式钢-混组合梁的传统与新型剪力连接件的构造与受力特点进行比较分析,探讨了剪力连接件在组合结构桥梁上的应用与钢混结合面设计的新理念。     

波形钢腹板-混凝土组合桥梁研究的新进展

阐述了波形钢腹板PC箱梁桥的结构特点,概括了国内外在波形钢腹板箱梁偏载作用下力学性能研究、箱梁弯曲承载能力研究、钢腹板与顶底板混凝土连接形式研究、波形钢腹板稳定性研究及体外预应力筋的参数分析等方面的研究现状.给出了部分国内外此类桥梁一览表,归纳了波形钢腹板混凝土组合桥梁的最新桥型发展趋势,最后指出了波形钢腹板-混凝土组合桥梁需进一步深入研究的方向.     

小跨径钢梁-混凝土桥面板组合桥上部结构设计分析

介绍了余姚市某小跨径钢一混组合梁桥的结构形式、断面形式以及工程概况,分别利用Excel编程表格与Midas civil数值模拟相结合的方法对一座小跨径钢一混组合梁桥上部结构的承载力、挠度等进行了计算分析。结果表明:钢一混凝土组合梁桥上部结构符合设计要求,数值模拟方法与理论计算值基本一致。该分析对完善小跨径桥梁设计、检验以及后续桥梁标准化研究提供参考依据。     

钢-混凝土组合梁桥沥青混凝土铺装层力学响应

采用有限元分析方法,在考虑桥梁整体变形与局部车轮荷载共同作用的条件下,对钢-混凝土组合梁桥桥面铺装体系进行了力学分析,并与普通路面结构计算模型进行对比,总结出钢-混凝土组合梁桥桥面铺装受力特点,找出了最不利轮载作用位置,确定了铺装层设计控制指标,为钢-混凝土组合梁桥桥面铺装受力分析提供了理论基础。     

PBL剪力键钢混结合段设计与试验研究

混合梁桥是桥梁结构向大跨度发展的一种重要桥型,对混合梁的钢-混凝土结合段结构形式和剪力连接件主要是PBL键的发展与应用进行评述,结合世界第一座混合梁悬索桥的设计并通过PBL剪力键和栓钉对比推出试验、钢-混凝土结合段接头的对比试验、钢-混凝土结合段1∶4缩尺模型试验,得出一些有益的结论,为今后钢混结合段的设计与优化提供参考。     

高强钢组合梁研究概述

近年来,钢—混凝土组合梁结构发展很快,在建筑和桥梁领域已经得到了越来越多的应用.在材料科学取得长足进步以及组合梁理论不断完善的背景下,把高强高性能材料引入到普通的钢—混凝土组合梁中,将取得显著的经济效益和社会效益.高强材料组合梁是新材料和新结构的有机结合.本文主要介绍了高强钢组合梁在国内以及在澳大利亚、欧洲、美国等发达地区的研究现状,并指出其优点和在设计中存在的问题.文中对高强钢与高强混凝土相结合的组合梁亦有所提及.     

高速铁路常用跨度连续结合梁的极限承载力分析

计算分析了高速铁路常用跨度 ( 4 0 + 5 0 + 4 0 )m三跨连续结合梁的弹性和塑性极限承载力 ,并对其不同意义下的安全性作了评价 ,供设计参考     

Innovative steel-UHPC composite bridge girders for long-span bridges

Steel and steel-concrete composite girders are two types of girders commonly used for long-span bridges. However, practice has shown that the two types of girders have some drawbacks. For steel girders, the orthotropic steel deck (OSD) is vulnerable to fatigue cracking and the asphalt overlay is susceptible to damage such as rutting and pot holes. While for steel-concrete composite girders, the concrete deck is generally thick and heavy, and the deck is prone to cracking because of its low tensile strength and high creep. Thus, to improve the serviceability and durability of girders for long-span bridges, three new types of steel-UHPC lightweight composite bridge girders are proposed, where UHPC denotes ultra-high performance concrete. The first two types consist of an OSD and a thin UHPC layer while the third type consists of a steel beam and a UHPC waffle deck. Due to excellent mechanical behaviors and impressive durability of UHPC, the steel-UHPC composite girders have the advantages of light weight, high strength, low creep coefficient, low risk of cracking, and excellent durability, making them competitive alternatives for long-span bridges. To date, the proposed steel-UHPC composite girders have been applied to 14 real bridges in China. It is expected that the application of the new steel-UHPC composite girders on long-span bridges will have a promising future.     

面向未来的高性能桥梁结构研发与应用

为从根本上解决混凝土桥、钢桥及钢 混凝土组合桥中的共性技术难题,并提升桥梁结构的性能与品质,笔者团队以超高性能混凝土（UHPC）为基础,研发了面向未来的高性能桥梁结构体系。介绍了笔者团队研发的4类高性能桥梁结构:①钢-超高韧性混凝土（STC）轻型组合桥面结构,其中的STC是钢桥面专用的UHPC;②钢 UHPC华夫板轻型组合桥梁结构;③单向预应力UHPC薄壁连续箱梁结构;④全预制快速架设UHPC城市桥梁结构。通过大量静力和疲劳试验,掌握了各类UHPC桥梁结构的基本受力性能,并建立了计算理论和设计方法。列举了钢 STC轻型组合桥面结构已推广应用于中国的17座钢桥,涵盖了梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥等各类基本桥型,典型应用包括湖南岳阳洞庭湖二桥等重大工程。到目前为止,各实桥运营状态良好,钢 STC未出现任何病害问题。综合而言,高性能桥梁结构有望突破现有桥梁中的技术瓶颈,具有广阔的应用前景。     

钢-混凝土组合梁在我国的研究及应用

近年来,钢－混凝土组合梁结构在我国发展很快,在建筑和桥梁结构等领域已经得到越来越多的应用,取得了显著的技术经济效益和社会效益。本文较为系统地阐述组合梁在我国的研究和应用情况,并指出了有关钢－混凝土组合梁方面值得进一步研究的问题。     

我国预应力混凝土公路桥的发展与现状

本文叙述我国预应力混凝土桥的发展历程和现在情况.近几年来,我国建造了多座预应力混凝土桥,结构型式有简支梁、T型刚构、连连梁、连续刚构、斜拉桥与组合式拱桥等.在每种桥型中,选择具有代表性的桥梁,对其结构特点,设计与施工新技术,加以分析讨论.使能互相交流知识,总结经验,以资提高技术水平,促进我国桥梁建设的新发展.     

波形钢腹板PC组合结构在桥梁中的应用

首先描述了波形钢腹板PC组合箱梁的发展及在我国的研究实践进展,然后具体阐述了波形钢腹板这种新型结构组合桥梁在东莞市麻涌水道大桥的应用分析,通过钢腹板的安装、连接及预应力体系控制,表明了该种组合式受力使桥梁抗屈曲及腹板抗剪能力得以有效提升,切实解决了传统箱梁腹板开裂的通病。