組合結構橋梁技術講義343T

2017年05月河北省組合梁結構橋梁的應用技術介紹東南大學萬水1、鋼-混凝土工字組合梁2、鋼-混組合結構箱梁3、波形鋼腹板PC組合箱梁4、裝配式組合鋼箱梁6、鋼橋配套設施5、基于GFRP橋面板的組合結構梁匯報內容論證分析鋼結構橋梁適用性鋼橋抗震性能好，適用于河北省地震多發(fā)區(qū)。河北省內陸山區(qū)干燥少雨，利于鋼橋防腐。鋼橋下部工程量小，利于控制造價，較適合中小跨徑為主的河北省橋梁。相對于混凝土梁的運輸，鋼結構運輸具有可分節(jié)段、靈活等特點，適宜于各種復雜現(xiàn)場條件?；A條件論證分析鋼桁腹橋鋼-混組合箱梁橋中小跨徑鋼結構橋梁適宜結構形式鋼－混凝土工字組合梁橋裝配式組合鋼箱梁橋適用結構論證分析結構類型結構優(yōu)勢鋼工字梁承載力高、剛度大、構件截面尺寸小、施工快速方便裝配式組合鋼箱梁抗扭剛度大、穩(wěn)定性好、受力均勻鋼桁腹梁通透性好、造型美觀、受力明確、自重輕、施工快速鋼-混組合箱梁穩(wěn)定性好、自重輕、剛度大鋼工字梁鋼-混組合箱梁裝配式組合鋼箱梁鋼桁腹梁適用結構結構類型適用條件鋼-混凝土工字組合梁25-40m中小跨徑橋梁裝配式組合鋼箱梁20m、25m、30m上跨天橋、分離立交橋鋼-混組合箱梁樞紐互通小半徑（≤250m）的跨線橋波形鋼腹板PC組合箱梁、鋼管拱特殊結構橋梁鋼波紋管涵平原區(qū)互通匝道，山區(qū)公路大規(guī)模采用論證分析適用結構一

鋼-混工字組合梁一鋼-混凝土工字組合梁8組合梁橋—設計上的變遷簡化體系（歐洲）簡化加勁肋簡化支撐體系增大主梁間距減少主梁根數(shù)9整體式連接板使用墊板板件截面統(tǒng)一一道加勁肋腹板厚統(tǒng)一翼緣寬統(tǒng)一

日本頒布鋼橋設計指導原則（1998）組合梁橋—設計上的變遷*簡化體系基礎研究結構優(yōu)勢*承載力高*剛度大*構件截面尺寸小*施工快捷方便鋼-混凝土工字組合梁鋼-混凝土工字組合梁基礎礎研研究究鋼-混凝凝土土工工字字組組合合結結構構橋橋梁梁的的理理論編制鋼-混凝土工字組合梁通用圖紙；開發(fā)鋼混凝土工字組合梁參數(shù)化繪圖系統(tǒng)；連續(xù)梁縮尺模型負彎矩區(qū)靜力及疲勞性能試驗研究；抗剪連接件的靜力推出試驗及疲勞性能試驗研究；雙主梁縮尺模型的空間力學性能試驗研究；進行鋼-混凝土工字組合梁成橋試驗。鋼-混凝土工字組組合梁基礎研究1）25m～40m鋼-混凝土工字組組合梁通用圖圖設計；2）基于疲勞損損傷理論考察察組合梁負彎彎矩區(qū)、抗剪剪連接件的疲疲勞力學性能能；3）針對課題小小組自行研究究的一種新型型抗剪連接件件進行試驗研研究，考察其其靜力與疲勞勞性能；4）進行開口形形式鋼-混凝土工字組組合梁（平直直鋼腹板、波波形鋼腹板兩兩種結構形式式）的扭轉性性能試驗研究究。鋼-混凝土工字組組合梁鋼基礎研究鋼-混凝土工字組組合梁3.鋼-混凝土工字組組合梁的參數(shù)數(shù)化繪圖系統(tǒng)統(tǒng)我們工作室致致力于專業(yè)PPT模板的發(fā)布。。2.編制25-40m跨徑鋼-混凝土工字組組合梁河北省省高速公路通通用圖4.鋼-混凝土工字組組合梁的地方方標準主要研究成果果1.鋼-混凝土工字組組合梁橋的技技術研究報告告截面形式I字形I字形三角形∏形......箱形基礎研究鋼-混凝土工字組組合梁四主梁雙主梁？基礎研究鋼-混凝土工字組組合梁基礎研究鋼-混凝土工字組組合梁鋼梁梁高；跨中截面腹板厚度、翼緣板尺寸；支點截面腹板厚度、翼緣板尺寸；橫向加勁肋尺寸結構自重、附屬結構自重、車輛荷載由統(tǒng)計規(guī)律和經(jīng)驗設計手冊確定截面生成、單元建立、荷載、邊界條件施加經(jīng)驗、統(tǒng)計規(guī)律：確定設計變量取值范圍；規(guī)范：確定構造要求、應力要求全橋總用鋼量：工字鋼主梁+橫向加勁肋+縱向加勁肋最優(yōu)截面確定、尺寸取整根據(jù)實際工程需要適當調整截面尺寸確定設計變量確定設計考慮荷載確定優(yōu)化起始尺寸有限元模型建立定義求解約束變量建立目標函數(shù)進行規(guī)劃求解基礎研究鋼-混凝土工字組組合梁基礎研究鋼-混凝土工字組組合梁結構尺尺寸參數(shù)結構類型跨徑梁高（m）適用梁間距（m）鋼-混凝土工字組合梁251.83.0～3.5302.0352.2402.4預應力混凝土小箱梁251.42.8～3.4301.6351.8402.0預應力混凝土T梁251.72.1～2.4302.0352.3402.5鋼-混凝土工字組組合梁鋼-混凝土工字組組合梁材料指指標表跨徑C50砼

（m3）/(m2)HRB400鋼筋

（kg）/(m2)Q345D鋼板

（kg）/(m2)250.28106.7162.6300.28106.4172.9350.28106.3198.1400.28106.1212.9基礎研究模板制作及鋼鋼筋捆扎鋼筋應變片預預埋剪力件應變試驗梁澆筑鋼-混凝土工字組合梁室內試驗分三部分：組合梁負彎矩區(qū)靜力及疲勞性能試驗；抗剪連接件的靜力推出試驗及疲勞性能試驗；組合梁縮尺模型的空間力學性能試驗。室內模型試驗驗鋼-混凝土工字組組合梁基礎研究數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)試驗梁就位及及數(shù)據(jù)線連接接位移計布置（（相對滑移測測試）表面應變計布布置負彎區(qū)矩試驗驗鋼-混凝土工字組組合梁基礎研究橋面板裂縫裂縫寬度測量量試驗梁加載極極限狀態(tài)（102T）破壞模式：鋼鋼梁底板屈曲曲鋼-混凝土工字組組合梁負彎矩區(qū)試驗驗桁架式橫向聯(lián)系小橫梁梁式橫向聯(lián)聯(lián)系梁截面面：采用4片鋼工工字梁梁，梁梁高1.65m，橋面面板厚厚0.25m。應用實踐鋼-混凝土土工字字組合合梁應用實實踐-曲港高高速南南水北北調大大橋引引橋鋼-混凝土土工字字組合合梁應用實實踐-曲港高高速南南水北北調大大橋引引橋鋼-混凝土土工字字組合合梁鋼-混凝土土工字字組合合梁應用實實踐-曲港高高速南南水北北調大大橋引引橋鋼-混凝土土工字字組合合梁應用實實踐-曲港高高速南南水北北調大大橋引引橋應用實實踐-曲港高高速南南水北北調大大橋引引橋鋼-混凝土土工字字組合合梁應用實實踐-曲港高高速南南水北北調大大橋引引橋鋼-混凝土土工字字組合合梁鋼-混凝土土工字字組合合梁應用實實踐-曲港高高速南南水北北調大大橋引引橋應用實實踐-曲港高高速南南水北北調大大橋引引橋鋼-混凝土土工字字組合合梁31二鋼鋼混組組合結結構箱箱梁鋼-混組合合結構構箱梁梁二32(b)槽形鋼箱組合梁(c)窄幅鋼箱組合梁(a)閉口鋼箱組合梁組合結結構箱箱梁橋橋—演變發(fā)展33鋼混組組合結結構箱箱梁橋橋千歲高高架引引橋（（日本本，1998年完成成）應用實實踐-曲港高高速潴潴龍大大橋鋼混組組合結應用實實踐-曲港高高速潴潴龍大大橋鋼混組組合結應用實實踐-曲港高高速潴潴龍大大橋鋼混混組組合合結結構構箱箱梁梁橋橋應用用實實踐踐-曲港港高高速速潴潴龍龍大大橋橋鋼混混組組合合結結構構箱箱梁梁橋橋設計計與與施施工工規(guī)規(guī)范范河北北省省將將于于2017年頒頒布布《公路路中中小小跨跨徑徑鋼鋼混混凝凝土土組組合合梁梁橋橋設設計計與與施施工工規(guī)規(guī)程程》三波形形鋼鋼腹腹板板PC組合合梁梁橋橋三波形形鋼鋼腹腹板板PC組合合箱箱梁梁基礎礎研究究波形形鋼鋼腹腹板板PC組合合箱箱梁梁波形形鋼鋼腹腹板板PC箱梁梁橋橋的的優(yōu)優(yōu)點點（（與與波形形鋼鋼腹腹板板PC箱梁梁橋橋這這一一獨獨特特的的組組合合結結構構橋橋梁梁有有著著比比傳傳統(tǒng)統(tǒng)PC箱梁梁橋橋更更好好的的力學學性性能能和和優(yōu)優(yōu)點點：箱梁梁自重重減減輕輕10~30%，從從而而減減少少了了恒恒載載，，降降低低了了地地震震力力，，減減小小了了恒恒載載內內力力，，上上、、下下部部工工程程造造價價均均有有降降低低；；波形形鋼腹腹板板的的折折縐縐效效應應

充分發(fā)揮各種材料的性能：混凝土抗彎、波形鋼腹板抗剪，截面回轉半徑最大，結構受力更加合理；部分體外索的應用，有利于結構整體承載力調整提升與病害處理，從這個方面講，可提高結構耐久性；

造型美觀、施工方便，提高了建設速度等?；A礎研究究波形形鋼鋼腹腹板波形形波形形鋼鋼腹腹板板PC箱梁梁橋橋

整體受力更接近于傳統(tǒng)的預應力混凝土箱梁，更便于連續(xù)梁橋采用；

腹板抗剪承載力加大：波形鋼腹板的抗剪承載力大概是加勁的平鋼板的2倍；

腹板橫向剛度加大：無須縱向、橫向加勁肋，故腹板折算厚度較?。?/p>

頂、底板預應力效率更高：因波形鋼腹板不承受預應力，故頂?shù)装孱A應力效率高；

混凝土收縮、徐變效應降低：混凝土頂?shù)装迨湛s徐變、溫度效應對腹板影響很小；

腹板加工、安裝更方便：腹板的三維韌性便利了施工，減少了幾何缺陷的敏感性?；A礎研究究1、對對波波形形鋼鋼腹腹板2、研究高墩大跨徑波形鋼腹板PC組合梁橋的抗震性能；3、進行波形鋼腹板PC組合箱梁橋振動臺試驗，考察結構的抗震性能。1、波波形形鋼鋼2、大跨徑波形鋼腹板PC連續(xù)箱梁橋的隔振設計；3、大跨徑波形鋼腹板PC組合梁橋抗震構造措施。波形形鋼鋼腹腹板板PC組合合梁梁橋橋的的結結構構動動力力特特性性子課題題一：《《公路路波波形形鋼鋼腹腹板板PC組合合梁梁橋橋結結構構動動力力特特性性與與抗抗震震性性能能研研究究》波形形鋼鋼腹板板PC組合合鋼鋼箱箱梁梁子課課題題一：《《公路路波波形形鋼鋼腹腹板板PC組合合梁梁橋橋結結構構動動力力特特性性與與抗抗震震性性能能研研究究》主要要研研究究內內容容創(chuàng)新新點點主要要技技術術成成果果波基礎礎研研究究波形形鋼鋼腹板板PC組合合鋼鋼箱箱梁梁子課課題題二：《《公路路波波形形鋼鋼腹腹板板PC組合合梁梁橋橋標標準準化化技技術術研研究究》主要要研研究究內內容容結構構整體體力力學學性性能能分析析：：分分析析不同跨徑徑下波形形鋼腹板板PC組合箱梁梁橋在荷荷載作用用下結構構整體彎彎、剪、、扭等力力學性能能。箱梁截面力學學性能分析：分分析波形鋼腹腹板PC組合箱形形截面在在荷載作作用下的的薄壁效效應與空結構設計參數(shù)分析：分析波形鋼腹板的厚度、波形幾何參數(shù)、體外預應力筋、橫隔板、內襯混凝土組合腹板段等主要設計參數(shù)對波形鋼腹板PC組合橋梁的力學特性的影響。綜合波形鋼腹板PC組合梁橋的各項力學性能，繪制不同跨徑橋型的典型設計圖?？偨Y理論分析成果與典型設計圖繪制過程，編制河北省《公路波形鋼腹板預應力混凝土組合梁橋設計與施工規(guī)程》地方標準。波形鋼腹腹板PC組合梁箱箱梁基礎研究我們工作作室致力力于專業(yè)業(yè)PPT模板的發(fā)發(fā)布。技術成果果地區(qū)卡80m、120m、151m波形鋼腹腹板PC組合箱梁梁橋典型型圖地區(qū)卡地方標準準《公路波形形鋼腹板板預應力力混凝土土組合梁梁橋設計計與施工工規(guī)程》波形鋼腹板PC組合鋼箱箱梁子課題二：《公路波形形鋼腹板板PC組合梁橋橋標準化化技術研研究》波形鋼腹腹板PC組合梁箱箱梁邢衡高速南水北調大橋曲港高速南水北調特大橋太行山高速公路應用實踐邢衡高速速南水北北調大橋橋應用實踐踐-邢衡高速速南水北北調大橋橋（70+120+70）m工藝研究究梁截面：：采用單箱單室室，頂板寬寬14.012m，底板寬寬7.5m，梁高3.5m主梁斷面面應用實踐踐-邢衡高速速南水北北調大橋橋（70+120+70）m應用實踐踐-邢衡高速速南水北北調大橋橋（70+120+70）m應用實踐踐-邢衡高速速南水北北調大橋橋（70+120+70）m河北邢衡衡高速南南水北調調大橋(70+120+70)m應用實踐踐-邢衡高速速南水北北調大橋橋（70+120+70）m應用實踐踐-邢衡高速速南水北北調大橋橋（70+120+70）m應用實踐-石家莊南繞繞城高速南南水北調大大橋（69.5+121+69.5）m主橋：（88+151+88）m，波形鋼腹板PC組合箱梁引橋：30m鋼-混凝土工字組合梁橋型布置圖應用實踐-曲港高速南南水北調大大橋（88+151+88）m主梁斷面梁截面：采采用單箱單室，頂板寬12.762m，底板寬7m，梁高4.2m～9.0m。應用實踐-曲港高速南南水北調大大橋（88+151+88）m應用實踐-曲港高速南南水北調大大橋（88+151+88）m應用實踐-曲港高速南南水北調大大橋（88+151+88）m應用實踐-曲港高速南南水北調大大橋（88+151+88）m太行山邢臺臺邯鄲段高高速公路太行山高速速邢臺段、、邯鄲段共共20座大橋采用用鋼混工字字組合梁，，5座大橋采用用波形鋼腹腹板PC組合箱梁。。共計用鋼應用實踐-太行山高速速邢臺邯鄲鄲段設計與施工工規(guī)范河北省于2017年5月頒布波形鋼腹板板PC組合箱梁橋橋設計地方與與施工地方方標準四裝配式式組合鋼箱箱梁四裝配式組合合鋼箱梁裝配式組合合鋼箱梁生生產(chǎn)線裝配式組合合鋼箱梁生生產(chǎn)線裝配式組合合鋼箱梁生生產(chǎn)線裝配式組合合鋼箱梁生生產(chǎn)線裝配式組合合鋼箱梁現(xiàn)現(xiàn)場安裝施施工鋼箱梁梁公路路運輸輸鋼箱梁梁現(xiàn)場場吊裝裝就位位裝配式組合合鋼箱梁現(xiàn)現(xiàn)場安裝施施工鋼箱梁頂板板現(xiàn)場調平平焊接施工工鋼箱梁噴灑灑鋼-砼界界面膠裝配式組合合鋼箱梁現(xiàn)現(xiàn)場安裝施施工橋面鋪裝綁綁扎鋼筋網(wǎng)網(wǎng)鋼箱梁橋面面鋪筑瀝青青砼裝配式組合合鋼箱梁應用情況京石高速公公路保定互互通A匝道道橋（6××25m+22m+6×19m）裝配式組合合鋼箱梁應應用情況石安高速公公路西鴨池池分離式立立交（25m+2××32m+25m））石安高速改改擴建柏鄉(xiāng)鄉(xiāng)分離式立交交（25+33+33+25m）裝配式組合合鋼梁應用用情況大廣高速公公路跨線天天橋搶修工程（2×25m）設計與施工工規(guī)范河北省將于于2017年頒布《公路裝配式式組合箱梁梁設計規(guī)范范》地方標準五基于于GFRP橋面板的組組合結構梁梁五基于GFRP橋面板的組合結構構梁GFRP橋面板GFRP橋面板型材材拉擠GFRP橋面板與主主梁的連接接橋孔布置為為20+4*25+20m；橋面寬度度：凈-7+2×0.5m，全寬8m；設計荷載載：公路II級；橋位場場區(qū)地震烈烈度：基本本烈度為6度，按7度設防。應用情況-大廣高速6號橋應用情況-大廣高速6號橋應用情況-大廣高速6號橋應用情況-大廣高速6號橋應用情況-大廣高速6號橋應用情況-大廣高速6號橋應用情況-大廣高速6號橋應用情況-大廣高速6號橋六鋼橋配配套設施六鋼橋配套設設施基礎研究支座：（1）取消支座座螺栓錨固固件連接，，有效減小小外型尺