不同的预应力工法对钢-混凝土组合梁强度的影响研究.pdf

50 桥梁结构 城市道桥与防洪 2013年 l0月第 10期 不同的预应力工法对钢 一混凝土组合梁强度的 影响研究 孙明贺 ，白 净 (中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃兰州 730000) 摘 要：以某钢 一混凝土组合梁桥工程为例，应用有限元分析软件MidasCivil，在考虑不同的预应力施工工序的情况下 ，对结构 强度进行分析研究。得出不同的预应力加载方法对结构的受力状态影响较大 ，提出了较合理的预应力施加方法 ，从而可以此为参 考，为今后的钢一混凝土组合桥梁设计提供帮助。 关键词：钢 一混凝土组合桥梁；有限元法；预应力加载方法；强度分析 中图分类号：U448．216 文献标识码 ：B 文章编号 ：1009—7716(2013)10—0050—03 = 30m，见 图 1。 O 前言 组合梁宽 30m，横向布置为四箱单室，梁高 将钢梁与混凝土板组合到一起形成的结构称 1．77m，单箱宽 3．8m，箱间距 3．6m，顶板翼缘宽 为钢一混凝土组合结构。混凝土板与钢梁之间通 800mm，厚 20mm；底板宽 3852mm，厚 24mm， 过剪切连接件连接，使混凝土板作为梁的翼缘与 腹板厚 12mm，箱间采用 5～10m的横梁连接 ，箱 钢梁组合在一起，整体共同工作形成组合梁。 内每隔3 5m设置一道横隔板。全桥共分A—E 其特点是 ：整体结构受力合理，充分利用了钢 5个拼装节段，其中A、E段相同，B、D段相同。钢 材和混凝土各 自的材料性能，即梁的上翼缘是适 梁材料为 Q345qO钢板。 宜受压的混凝土板 ，下翼缘是适宜受拉、受剪的钢 预应力混凝土桥面板与钢梁之间采用剪力钉 梁；整体结构强度与刚度显著提高 ，大大降低了梁 (或剪力钉群)连接。桥面板宽 30m，厚度 35cm， 高及钢材的用量 ；由于混凝土翼缘板的侧 向刚度 材料为 C50的钢纤维混凝土。 很大，组合到一起后就避免了钢结构容易发生整 体失稳及局部失稳的弱点。 2 预应力的施加方法 由于组合梁一系列优点的存在，所以组合梁 钢 一混凝土组合连续梁桥，墩顶存在较大的 越来越广泛的被应用在国内外各工程领域。早在 负弯矩区，出现上翼缘混凝土板受拉，下翼缘钢梁 20世纪 20年代，组合梁便已在国外桥梁工程中开 受压的不利情况，为了避免该区域混凝土板的受 始应用。我国组合梁的应用与研究均较晚，于20 拉开裂，需要配置预应力束以平衡墩顶负弯矩。 世纪 50年代在公路、铁路的桥梁建设中开始研究 预应力施加方法的不同会影响到预应力在钢 组合梁 ，直到20世纪 80年代 ，成立了 “钢与混凝 梁和混凝土板之间的分配 ，从而直接影响到整个 土组合结构协会”，才使得组合梁的研究在我国更 结构的受力状态。本文针对两种加载方法进行分 为全面深人的展开，工程应用也 日趋广泛。