组合结构桥梁技术讲义343T附图丰富

2017年05月河北省组合梁结构桥梁的应用技术介绍东南大学万水1、钢-混凝土工字组合梁2、钢-混组合结构箱梁3、波形钢腹板PC组合箱梁4、装配式组合钢箱梁6、钢桥配套设施5、基于GFRP桥面板的组合结构梁汇报内容论证分析钢结构桥梁适用性钢桥抗震性能好，适用于河北省地震多发区。河北省内陆山区干燥少雨，利于钢桥防腐。钢桥下部工程量小，利于控制造价，较适合中小跨径为主的河北省桥梁。相对于混凝土梁的运输，钢结构运输具有可分节段、灵活等特点，适宜于各种复杂现场条件。基础条件论证分析钢桁腹桥钢-混组合箱梁桥中小跨径钢结构桥梁适宜结构形式钢－混凝土工字组合梁桥装配式组合钢箱梁桥适用结构论证分析结构类型结构优势钢工字梁承载力高、刚度大、构件截面尺寸小、施工快速方便装配式组合钢箱梁抗扭刚度大、稳定性好、受力均匀钢桁腹梁通透性好、造型美观、受力明确、自重轻、施工快速钢-混组合箱梁稳定性好、自重轻、刚度大钢工字梁钢-混组合箱梁装配式组合钢箱梁钢桁腹梁适用结构结构类型适用条件钢-混凝土工字组合梁25-40m中小跨径桥梁装配式组合钢箱梁20m、25m、30m上跨天桥、分离立交桥钢-混组合箱梁枢纽互通小半径（≤250m）的跨线桥波形钢腹板PC组合箱梁、钢管拱特殊结构桥梁钢波纹管涵平原区互通匝道，山区公路大规模采用论证分析适用结构一

钢-混工字组合梁一钢-混凝土工字组合梁8组合梁桥—设计上的变迁简化体系（欧洲）简化加劲肋简化支撑体系增大主梁间距减少主梁根数9整体式连接板使用垫板板件截面统一一道加劲肋腹板厚统一翼缘宽统一

日本颁布钢桥设计指导原则（1998）组合梁桥—设计上的变迁*简化体系基础研究结构优势*承载力高*刚度大*构件截面尺寸小*施工快捷方便钢-混凝土工字组合梁钢-混凝土工字组合梁基础研究究钢-混凝土工工字组合合结构桥桥梁的理理论分析析、数值值模拟和和参数优优化分析；编制钢-混凝土工工字组合合梁通用用图纸；开发钢混混凝土工工字组合合梁参数数化绘图系统；连续梁缩缩尺模型型负弯矩矩区静力力及疲劳劳性能试试验研究；抗剪连接接件的静静力推出出试验及及疲劳性性能试验验研究；双主梁缩缩尺模型型的空间间力学性性能试验验研究；进行钢-混凝土工工字组合合梁成桥桥试验。钢-混凝土工工字组合合梁钢-混凝土工工字组合合梁基础研究1）25m～40m钢-混凝土工工字组合合梁通用用图设计计；2）基于疲疲劳损伤伤理论考考察组合合梁负弯弯矩区、、抗剪连连接件的的疲劳力力学性能能；3）针对课课题小组组自行研研究的一一种新型型抗剪连连接件进进行试验验研究，，考察其其静力与与疲劳性性能；4）进行开开口形式式钢-混凝土工工字组合合梁（平平直钢腹腹板、波波形钢腹腹板两种种结构形形式）的的扭转性性能试验验研究。。钢-混凝土工工字组合合梁钢-混凝土工工字组合合梁基础研究钢-混凝土工工字组合合梁3.钢-混凝土工工字组合合梁的参参数化绘绘图系统统我们工作作室致力力于专业业PPT模板的发发布。2.编制25-40m跨径钢-混凝土工工字组合合梁河北北省高速速公路通通用图4.钢-混凝土工工字组合合梁的地地方标准准主要研究究成果1.钢-混凝土工工字组合合梁桥的的技术研研究报告告I形截面构构造简单单、材料料指标低低，在桥桥梁跨径径较小时时，优势势较大。截面形式I字形I字形三角形∏形......箱形基础研究钢-混凝土工工字组合合梁四主梁双主梁？基础研究钢-混凝土工工字组合合梁基础研究钢-混凝土工工字组合合梁钢梁梁高；跨中截面腹板厚度、翼缘板尺寸；支点截面腹板厚度、翼缘板尺寸；横向加劲肋尺寸结构自重、附属结构自重、车辆荷载由统计规律和经验设计手册确定截面生成、单元建立、荷载、边界条件施加经验、统计规律：确定设计变量取值范围；规范：确定构造要求、应力要求全桥总用钢量：工字钢主梁+横向加劲肋+纵向加劲肋最优截面确定、尺寸取整根据实际工程需要适当调整截面尺寸确定设计变量确定设计考虑荷载确定优化起始尺寸有限元模型建立定义求解约束变量建立目标函数进行规划求解基础研究钢-混凝土工工字组合合梁基础研究究钢-混凝土工工字组合合梁结构构尺寸参参数结构类型跨径梁高（m）适用梁间距（m）钢-混凝土工字组合梁251.83.0～3.5302.0352.2402.4预应力混凝土小箱梁251.42.8～3.4301.6351.8402.0预应力混凝土T梁251.72.1～2.4302.0352.3402.5钢-混凝土工工字组合合梁钢-混凝土工工字组合合梁材料料指标表表跨径C50砼

（m3）/(m2)HRB400钢筋

（kg）/(m2)Q345D钢板

（kg）/(m2)250.28106.7162.6300.28106.4172.9350.28106.3198.1400.28106.1212.9基础研究模板制作作及钢筋筋捆扎钢筋应变变片预埋埋剪力件应应变片预预埋试验梁浇浇筑钢-混凝土工字组合梁室内试验分三部分：组合梁负弯矩区静力及疲劳性能试验；抗剪连接件的静力推出试验及疲劳性能试验；组合梁缩尺模型的空间力学性能试验。室内模型型试验钢-混凝土工工字组合合梁基础研究究数据采集集系统试验梁就就位及数数据线连连接位移计布布置（相相对滑移移测试））表面应变变计布置置负弯区矩矩试验钢-混凝土工工字组合合梁基础研究桥面板裂缝裂缝宽度度测量试验梁加加载极限限状态（（102T）破坏模式式：钢梁梁底板屈屈曲钢-混凝土工工字组合合梁负弯矩区区试验桁架式横向联系系小横梁式横向联系系梁截面：：采用4片钢工字字梁，梁梁高1.65m，桥面板板厚0.25m。应用实践钢-混凝土工工字组合合梁应用实践践-曲港高速速南水北北调大桥桥引桥钢-混凝土工工字组合合梁应用实践践-曲港高速速南水北北调大桥桥引桥钢-混凝土工工字组合合梁钢-混凝土工工字组合合梁应用实践践-曲港高速速南水北北调大桥桥引桥钢-混凝土工工字组合合梁应用实践践-曲港高速速南水北北调大桥桥引桥应用实践践-曲港高速速南水北北调大桥桥引桥钢-混凝土工工字组合合梁应用实践践-曲港高速速南水北北调大桥桥引桥钢-混凝土工工字组合合梁钢-混凝土工工字组合合梁应用实践践-曲港高速速南水北北调大桥桥引桥应用实践践-曲港高速速南水北北调大桥桥引桥钢-混凝土工工字组合合梁31二钢混混组合结结构箱梁梁钢-混组合结结构箱梁梁二32(b)槽形钢箱组合梁(c)窄幅钢箱组合梁(a)闭口钢箱组合梁组合结构构箱梁桥桥—演变发展33钢混组合合结构箱箱梁桥千岁高架架引桥（（日本，，1998年完成））应用实践践-曲港高速速潴龙大大桥钢混组合合结构箱箱梁桥应用实践践-曲港高速速潴龙大大桥钢混组合合结构箱箱梁桥应用实践践-曲港高速速潴龙大大桥钢混组合合结构箱箱梁桥应用实践践-曲港高速速潴龙大大桥钢混组合合结构箱箱梁桥设计与施施工规范范河北省将将于2017年颁布《公路中小小跨径钢钢混凝土土组合梁梁桥设计计与施工工规程》三波形钢腹腹板PC组合梁桥桥三波形钢腹腹板PC组合箱梁梁基础研究波形钢腹腹板PC组合箱梁梁波形钢腹腹板PC箱梁桥的的优点（（与一般般PC箱梁桥比比较）波形钢腹腹板PC箱梁桥这这一独特特的组合合结构桥桥梁有着着比传统统PC箱梁桥更更好的力学性能能和优点点：箱梁自重减轻轻10~30%，从而减减少了恒恒载，降降低了地地震力，，减小了了恒载内内力，上上、下部部工程造造价均有有降低；；波形钢腹板的的折绉效效应一是是降低了了腹板抗抗压刚度度，从而而提高了了顶底板板预应力力效率，，二是加加大了腹腹板抗屈屈曲刚度度，节省省了钢材材，提高高了腹板板抗剪能能力；充分发挥挥各种材材料的性性能：混混凝土抗抗弯、波波形钢腹腹板抗剪剪，截面面回转半半径最大大，结构构受力更更加合理理；部分体外索的的应用，，有利于于结构整整体承载载力调整整提升与与病害处处理，从从这个方方面讲，，可提高高结构耐耐久性；；造型美观观、施工工方便，，提高了了建设速速度等。。基础研究波形钢腹腹板PC组合箱梁梁波形钢腹腹板PC箱梁桥的的优点（（与钢-混组合箱箱梁桥比比较）波形钢腹腹板PC箱梁桥这这一独特特的组合合结构桥桥梁有着着比钢-混凝土组组合箱梁梁桥更好好的力学学性能和和优点：：整体受力更接接近于传传统的预预应力混混凝土箱箱梁，更更便于连连续梁桥桥采用；；腹板抗剪承载载力加大大：波形形钢腹板板的抗剪剪承载力力大概是是加劲的的平钢板板的2倍；腹板横向刚度度加大：：无须纵纵向、横横向加劲劲肋，故故腹板折折算厚度度较小；；顶、底板板预应力力效率更更高：因因波形钢钢腹板不不承受预预应力，，故顶底底板预应应力效率率高；混凝土收缩、徐徐变效应应降低：：混凝土土顶底板板收缩徐徐变、温温度效应应对腹板板影响很很小；腹板加工、安安装更方方便：腹腹板的三三维韧性便利利了施工工，减少少了几何何缺陷的的敏感性性。基础研究1、对波形形钢腹板板PC组合桥梁梁进行地地震响应应分析；；2、研究高高墩大跨跨径波形形钢腹板板PC组合梁桥桥的抗震震性能；；3、进行波波形钢腹腹板PC组合箱梁梁桥振动动台试验验，考察察结构的的抗震性性能。1、波形钢钢腹板PC组合梁桥桥的结构构振动控控制；2、大跨径径波形钢钢腹板PC连续箱梁梁桥的隔隔振设计计；3、大跨径径波形钢钢腹板PC组合梁桥桥抗震构构造措施施。波形钢腹腹板PC组合梁桥桥的结构构动力特特性与抗抗震性能能研究报报告子课题一：《公路波形形钢腹板板PC组合梁桥桥结构动动力特性性与抗震震性能研研究》波形钢腹板PC组合钢箱箱梁子课题一：《公路波形形钢腹板板PC组合梁桥桥结构动动力特性性与抗震震性能研研究》主要研究究内容创新点主要技术成果果波形钢腹板PC组合梁箱梁基础研究波形钢腹板PC组合钢箱梁子课题二：《公路波形钢腹腹板PC组合梁桥标准准化技术研究究》主要研究内容容结构整体力学性能能分析：分析不同跨径下波波形钢腹板PC组合箱梁桥在在荷载作用下下结构整体弯弯、剪、扭等等力学性能。。箱梁截面力学性能能分析：分析波形钢腹板PC组合箱形截面面在荷载作用用下的薄壁效效应与空间受受力性能。结构设计参数分析：分析波形钢腹板的的厚度、波形形几何参数、、体外预应力力筋、横隔板板、内衬混凝凝土组合腹板板段等主要设设计参数对波波形钢腹板PC组合桥梁的力力学特性的影影响。综合波形钢腹板PC组合梁桥的各各项力学性能能，绘制不同同跨径桥型的的典型设计图。总结理论分析成果果与典型设计计图绘制过程程，编制河北北省《公路波形钢腹腹板预应力混混凝土组合梁梁桥设计与施施工规程》地方标准。波形钢腹板PC组合梁箱梁基础研究我们工作室致致力于专业PPT模板的发布。。技术成果地区卡80m、120m、151m波形钢腹板PC组合箱梁桥典典型图地区卡地方标准《公路波形钢腹腹板预应力混混凝土组合梁梁桥设计与施施工规程》波形钢腹板PC组合钢箱梁子课题二：《公路波形钢腹腹板PC组合梁桥标准准化技术研究究》波形钢腹板PC组合梁箱梁邢衡高速南水北调大桥曲港高速南水北调特大桥太行山高速公路应用实践邢衡高速南水水北调大桥应用实践-邢衡高速南水水北调大桥（（70+120+70）m工艺研究梁截面：采用用单箱单室，顶板宽14.012m，底板宽7.5m，梁高3.5m～7.0m。主梁断面应用实践-邢衡高速南水水北调大桥（（70+120+70）m应用实践-邢衡高速南水水北调大桥（（70+120+70）m应用实践-邢衡高速南水水北调大桥（（70+120+70）m河北邢衡高速速南水北调大桥(70+120+70)m应用实践-邢衡高速南水水北调大桥（（70+120+70）m应用实践-邢衡高速南水水北调大桥（（70+120+70）m应用实践-石家庄南绕城城高速南水北北调大桥（69.5+121+69.5）m应用实践-石家庄南绕城城高速南水北北调大桥（69.5+121+69.5）m主桥：（88+151+88）m，波形钢腹板PC组合箱梁引桥：30m钢-混凝土工字组合梁桥型布置图应用实践-曲港高速南水水北调大桥（（88+151+88）m主梁断面梁截面：采用用单箱单室，顶板宽12.762m，底板宽7m，梁高4.2m～9.0m。应用实践-曲港高速南水水北调大桥（（88+151+88）m应用实践-曲港高速南水水北调大桥（（88+151+88）m应用实践-曲港高速南水水北调大桥（（88+151+88）m应用实践-曲港高速南水水北调大桥（（88+151+88）m太行山邢台邯邯郸段高速公公路太行山高速邢邢台段、邯郸郸段共20座大桥采用钢钢混工字组合合梁，5座大桥采用波波形钢腹板PC组合箱梁。共共计用钢量4.2万吨。该项目目为钢桥应用用示范工程。。应用实践-太行山高速邢邢台邯郸段设计与施工规规范河北省于2017年5月颁布波形钢腹板PC组合箱梁桥设计地方与施施工地方标准准四装配式组组合钢箱梁四装配式组合钢钢箱梁装配式组合钢钢箱梁生产线线装配式组合钢钢箱梁生产线线装配式组合钢钢箱梁生产线线装配式组合钢钢箱梁生产线线装配式组合钢钢箱梁现场安安装施工钢箱梁公公路运运输钢箱梁现现场吊吊装就位位装配式组合钢钢箱梁现场安安装施工钢箱梁顶板现现场调平焊接接施工钢箱梁喷洒钢钢-砼界面胶胶装配式组合钢钢箱梁现场安安装施工桥面铺装绑扎扎钢筋网钢箱梁桥面铺铺筑沥青砼装配式组合钢钢箱梁应用情况京石高速公路路保定互通A匝道桥（6×25m+22m+6×19m））装配式组合钢钢箱梁应用情情况石安高速公路路西鸭池分离离式立交（25m+2××32m+25m）石安高速改扩扩建柏乡分离式立交（25+33+33+25m）装配式组合钢钢梁应用情况况大广高速公路路跨线天桥抢修工程（2×25m））设计与施工规规范河北省将于2017年颁布《公路装配式组组合箱梁设计计规范》地方标准五基于GFRP桥面板的组合合结构梁五基于GFRP桥面板的组合结构梁梁GFRP桥面板GFRP桥面板型材拉拉挤GFRP桥面板与主梁梁的连接桥孔布置为20+4*25+20m；桥面宽度：：净-7+2××0.5m，全宽8m；设计荷载：：公路II级；桥位场区区地震烈度：：基本烈度为为6度，按7度设防。应用情况-大广高速6号桥应用情况-大广高速6号桥应用情况-大广高速6号桥应用情况-大广高速6号桥应用情况-大广高速6号桥应用情况-大广高速6号桥应用情况-大广高速6号桥应用情况-大广高速6号桥六钢桥配套套设施六钢桥配套设施施基础研究支座：（1）取消支座螺螺栓锚固件连连接，有效减减小外型尺寸