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钢混凝土组合结构桥梁研究新发展 钢混凝土组合结构桥梁研究新发展 第5卷　第19期2021年7月 钢混凝土组合结构桥梁研究新发展 身份证号：[***********] 摘　要：文章首先概述了钢混凝土组合结构桥梁，并进一步研究分析了钢混凝土组合结构桥梁的发展现状及发展趋势，以供相关人士参考。关键词：钢-混凝土组合梁；桥梁；探究中图分类号：TV331 引言： 最近的二十余年，全球发生了许多次大地震，造成了非常惨重的生命财产损失，地震灾害的共同特点是：由于桥梁工程遭到严重破坏，切断了震区交通生命线，造成救灾工作的巨大困难，使次生灾害加重，导致了巨大的经济损失。据统计，在世界上发生7级以上毁灭性大地震灾害中，以热轧H型钢为主的钢结构建筑受害程度最小，因此若用于设计桥梁上部结构弹塑性减震限位阻尼器，具有很大的潜力和广阔的应用前景。 一、钢混凝土组合结构桥梁概述 1、钢-混凝土组合结构桥梁的基本原理 组合梁的物理计算是在换算截面法的基础上发展起来的，基于弹性理论的计算方法的前提是假设钢和混凝土都具有良好的弹性性能，并且可以通过稳定可靠的联接变形，然后再通过弹性模量将两种不同的材料转换成一种材料进行计算。美国最先提出求解该计算公式的微积分方程，其前提就是假设材料之间的荷载-滑移曲线为线性关系。通过大量的实验研究可以证实，当连接件的数量增加到可以完全抗剪时，连接件对桥梁的强度就不会再产生影响，但是当连接件的数量没有达到最小的抗剪连接时，就会使组合梁的强度降低。 2、钢-混组合结构梁桥优势 钢－混凝土组合梁，通过较为简单的处理方式综合了混凝土梁和钢梁的优势。组合梁保留受压区的混凝土翼板，受拉区则只配置钢梁，二者之间通过抗剪连接件组合成整体。这样，既不会产生混凝土受拉开裂的问题，也不会因钢梁受压侧刚度较弱而发生失稳，同时还具备较高的刚度和较轻的自重。钢-混凝土结合梁桥在中等跨度（20～90m）桥梁中已在世界各地广泛应用。它的主要优点是：组合结构桥梁可以充分合理地发挥钢与混凝土两种材料的各自优势，可以最大程度地实现工厂化制造，减少现场操作，场地清洁较有保证，钢材部分可回收利用，有利于环保、节能，且具有整体受力的经济性与工程质量的可靠性。与钢桥相比有：节省钢材；降低建筑高度；减少冲击，耐疲劳；减少钢梁腐蚀；减少噪音；维修养护工作量较少等。与混凝土桥相比有：重量较轻；制造安装较为容易；施工速度快、工期短等。 二、钢-混组合结构桥梁的发展分析1、传统组合桥梁的现状 近些年来，欧美的工程师对钢板组合梁桥的设计和施工做了不少的简化，组合梁桥也因此在施工和经济性能上体现出了更大的优势。我们一般选用工字截面钢梁来降低中小跨度组合梁桥的制作安装成本。通常，我们只使用两根纵向钢梁，从而来减少现场的工作量。纵向钢梁通过横向钢梁连接在一起，但文献标识码：A 其数量较少，一般为3—5道，有时候也会有不设置横向钢梁的情况出现。横梁一般不与桥面板相连接，而是连接到纵向钢梁的竖向加劲肋上。我们一般采用横向悬臂钢梁或在桥面板内横向张拉预应力的方法来解决因桥面较宽而导致混凝土桥面板外挑长度较大或纵向钢梁间的混凝土桥面板跨度较大的问题。当组合桥梁上设置有人形横道时，我们一般使用悬臂长度不超过2.5m的混凝土板，并在考虑车辆荷载作用时适当减小其悬臂板长度。有时候，我们为了取得最佳的通透和美观效果，使其外观效果达到最佳，我们可以用钢桁架结构形式来替代钢梁结构。但钢桁架结构的梁高相对于钢梁结构大，设计过程也相对比较复杂，同时我们还要保障节点的连接和构造要求。 相对于工字截面钢梁的组合桥，箱形截面的组合梁桥抗扭刚度更高。当设计跨高比较大或者对抗扭能力要求较高的跨线桥或弯桥时，我们会选择箱型截面组合梁桥。但是钢箱梁的造价比钢板梁高，因此对于跨度较小的组合梁桥，我们更倾向于选择工字截面钢梁而非箱型截面梁。此外，由于箱梁的内部封闭性较好，且钢板厚度因其底板宽度较大而可以相应减小，从而大大提高了钢梁的抗腐蚀能力。 组合桥的箱形截面梁根据截面不同一般可分为闭口截面梁与开口截面梁。在开口截面梁中，上端开口的箱形截面梁由腹板、底板以及顶板组成，制作方便且钢的用量相对较小。但考虑到在与桥面板形成整体之前，开口截面的箱形钢梁抗扭刚度由于开口的存在而相对较小，顶板稳定性较差，所以我们一般通过增加斜撑或横隔板来保证结构的稳定性。在我国，当涉及到城市立交桥及高速公路的跨线桥的建设时，我们会用到钢一混凝土组合梁结构来提升其跨度，同时还能解决桥下净空不足及施工时交通中断的问题。当桥面宽度不同时，我们可以选用一至多个钢箱梁与混凝土桥面板组合的整体来实现。而对于只有一个钢箱梁的匝道桥，我们一般采用单