钢—混凝土组合桥梁
公路中等跨径钢-混凝土组合梁桥养护技术规程

公路中等跨径钢-混凝土组合梁桥养护技术规程公路中等跨径钢-混凝土组合梁桥养护技术规程一、总则1.1 本技术规程是针对公路中等跨径钢-混凝土组合梁桥养护管理的规定,旨在确保桥梁长期安全运行。
1.2 养护单位应按照国家和地方有关规定,制定桥梁养护计划和养护方案,并按照规定集中组织实施。
二、养护计划2.1 养护单位应根据桥梁的使用情况和技术状况,制定合理的养护计划,确保桥梁养护时间的有效利用。
2.2 养护计划应包括桥梁的养护内容、养护时间、养护人员、养护设备等方面的具体安排。
三、养护内容3.1 桥梁的涂装应定期检查和养护,保持其美观且防止锈蚀。
3.2 吊杆和地脚螺栓应定期检查和养护,保持其良好状况。
3.3 桥梁下部结构应定期检查和养护,包括桥墩、基础、护墙、翼墙等部分。
3.4 桥面铺装应定期检查和养护,确保其平整、无坑洼和龟裂。
3.5 桥梁的伸缩缝应定期检查和养护,确保其正常使用。
3.6 桥梁的排水设施应定期检查和养护,保持其良好状况。
3.7 桥梁的电气设备应定期检查和养护,保证其正常运行。
四、养护管理4.1 养护过程中应准确记录养护的时间、地点、内容和养护效果,建立档案,以便后续管理和维护。
4.2 养护单位应建立健全的桥梁养护制度和责任制,确保养护工作按规定有序进行。
4.3 养护人员应接受专业培训和定期考核,具备相应的养护技能和知识。
五、养护设备5.1 养护单位应根据桥梁的养护需要,准备必要的养护设备和工具,确保养护工作的顺利进行。
5.2 养护设备和工具应定期检查、维护和保养,以保证其正常使用和安全操作。
六、养护费用6.1 桥梁养护的费用应列入预算,并按照规定拨付。
6.2 养护单位应按照有关规定,严格控制养护费用,确保养护工作的合理安排和有效使用。
七、补救措施7.1 在养护工作中,对于发现的桥梁缺陷和问题,应及时采取补救措施,防止问题扩大。
7.2 如发现桥梁的结构已受损,应立即停用并报告上级主管部门进行处置。
公路桥梁钢-混凝土现浇组合桥面板技术指南

一、概述公路桥梁作为城市交通的重要组成部分,其性能与质量直接影响着城市交通的畅通和安全。
而在公路桥梁的建设中,桥面板作为载荷传递和行车表面的重要组成部分,其质量和性能同样至关重要。
钢-混凝土现浇组合桥面板技术,在公路桥梁建设中得到了广泛应用,其结构优越、性能稳定、施工方便的特点受到了工程师和施工方的青睐。
二、钢-混凝土现浇组合桥面板的优势1. 结构优越钢-混凝土组合桥面板是以钢梁作为主要承载结构,在混凝土铺筑后,形成钢-混凝土复合结构,具有承载能力强、受力均匀的优势。
相较于传统的纯混凝土桥面板,钢-混凝土组合桥面板在跨度较大、荷载较重的情况下能够提供更好的承载性能。
2. 施工方便钢-混凝土组合桥面板的施工过程中,首先进行钢梁的预制和安装,然后再进行混凝土的现浇,这种分步施工方式避免了混凝土的浇筑过程对钢梁的损坏,同时也大大提高了施工效率。
3. 耐久性高钢-混凝土组合桥面板在受力时,钢梁和混凝土能够相互协同工作,有效减少了混凝土的龄化速度,延长了桥梁的使用寿命。
钢-混凝土组合桥面板能够更好地抵抗环境因素和车辆荷载的作用,具有更长的使用寿命。
三、钢-混凝土现浇组合桥面板的施工工艺1. 钢梁预制钢梁的预制主要包括钢材的裁剪、焊接和防腐处理等工序。
预制好的钢梁需要经过严格的质量检测,确保其尺寸和质量符合设计要求。
2. 钢梁安装在桥梁主体结构完成后,钢梁需要通过吊装设备精准安装到设计位置,并进行有效的连接和固定。
3. 架设模板钢梁安装完成后,需要根据设计要求设置现浇混凝土用的模板,确保混凝土浇筑时的准确性和牢固性。
4. 混凝土浇筑混凝土浇筑过程中需要控制浇筑速度、质地、密实度等参数,保证桥面板混凝土的质量和性能。
5. 后续工序混凝土养护完成后,需要进行表面修整、铺装防水层、进行防腐处理和路面铺装等后续工序,最终形成完整的桥面板结构。
四、钢-混凝土现浇组合桥面板的质量控制1. 材料质量控制钢材和混凝土是钢-混凝土组合桥面板的主要材料,其质量直接影响桥面板的性能。
大跨度钢-混组合梁桥悬吊拼接施工工法

大跨度钢-混组合梁桥悬吊拼接施工工法一、前言大跨度钢-混组合梁桥悬吊拼接施工工法是一种目前被广泛应用的工法,它可以在轻量化、抗震、耐久、经济等方面优于传统工法,成为现代桥梁建设的趋势。
本文将详细介绍大跨度钢-混组合梁桥悬吊拼接施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例,希望可以对同行和爱好者提供帮助。
二、工法特点大跨度钢-混组合梁桥悬吊拼接施工工法是一种利用钢筋混凝土和钢结构相结合的桥梁工法。
它具有以下特点:1.节约材料:采用这种工法可以有效地减少钢材等材料的使用,降低了建造成本。
2.建设快速:由于施工过程不需要使用大型模板,因此可以大大缩短建造时间。
3.强度高:采用此工法所建造的桥梁具有较高的强度和刚度,能够抵御不良气候和重载车辆对桥梁的磨损和冲击。
4.可持续性强:采用此工法所建造的桥梁耐用性高,耐久性强,且能适应不同的环境变化。
5.抗震能力强:采用此工法所建造的桥梁可以有效地减少震动和破坏,从而提高桥梁的抗震能力,减少人员和财产损失。
6.施工质量高:由于目前的建造技术非常高,施工质量得到了很大的保障,为桥梁的安全使用提供了有力的支持。
三、适应范围大跨度钢-混组合梁桥悬吊拼接施工工法适用于钢筋混凝土和钢结构拼装的桥梁建设,特别适用于以下情况:1.桥梁跨度大,所用钢材量较大。
2.需要在山区、水域等特殊情况下建造桥梁。
3.需要快速建造桥梁。
4.需要建造具有高强度和耐久性的桥梁。
5.需要提高桥梁的抗震能力。
四、工艺原理大跨度钢-混组合梁桥悬吊拼接施工工法采用了先钢后混的先进技术,克服了传统模板的局限性,可以快速、准确地完成桥梁构件的制作、安装和各种材料的混合使用。
工艺原理是将不同构造的桥梁构件通过吊装等手段联系起来,同时加固起来,形成一个完整的桥梁体系。
在施工过程中,需要注意施工工法与实际工程之间的联系,采取相应的技术措施,确保工程的顺利推进。
大跨度钢-混凝土组合桥梁承载能力分析

大跨度钢-混凝土组合桥梁承载能力分析摘要:大跨度钢-混凝土组合桥梁以其特有的优点,被广泛地采用。
其承载力能力的研究对于保证其运行过程中的稳定性具有重要的理论意义和工程价值。
本文总分析了钢混组合桥梁的工作原理及特点,对承载力其现有的分析方法进行了详细的分析,能够为相关研究及工程提供一定参考。
关键词:大跨度桥梁;钢—混凝土组合;承载力分析中图分类号:tu317.1;tu398.9 文献标识码:a 文章编号:1671-3362(2013)03-0142-011 钢—混组合桥梁工作原理及特点1.1 钢—混组合桥梁工作原理钢—混凝土组合桥梁就是利用钢与混凝土两种材料在运行时期的不同受力特性来有效的提高桥梁的整体承载能力。
桥梁承载过程中,钢体能够对混凝土起到一定的约束作用,提高混凝土的强度,同时也间接提高了混凝土的塑性和韧度;同时,在混凝土的保护下,一方面避免了钢筋受到侵蚀而降低强度,另一方面也避免钢体过早的发生局部屈曲,从而使得钢体性能得到有效的发挥,钢体与混凝土共同达到受力,提高了桥梁的承载能力。
1.2 钢-混组合桥梁的特点根据上述分析可知,钢—混凝土组合桥梁具备以下特点:(1)桥梁承载能力得到显著的增强。
由于钢体的存在,使得混凝土三向受压,改变了混凝土的受力性态,提高了其承载力,同时混凝土也保证了钢管的局部稳定性,两者共同受力提供了桥梁的稳定性;(2)提高桥梁的塑性和韧性。
钢体具有良好的延展性及抵抗大变形的能力,而混凝土仅仅具有较好的抗压性能,抗拉及抗弯性能差,通过钢筋与混凝土的搭配,在一定程度上提高了混凝土的抗变形能力,有利于桥梁的稳定性,尤其在动荷载的影响下。
(3)钢—混凝土构件也具有良好的耐冲击力性能;(4)提高了桥梁的经济性。
混凝土的价格要比钢材低很多,通过理论分析与实践验证能够发现,采用钢混结构的桥梁要比单纯采用钢结构的桥梁费用低50%左右。
2大跨度钢-混凝土组合桥梁承载能力分析方法2.1 极限承载力理论当结构在一定的荷载影响下而造成其部分功能或完全无法满足使用功能的时候,这种状态称之为结构的极限状态,可以细分为承载能力极限状态和正常使用的极限状态。
钢—混组合梁桥面板临时支撑施工工法

钢—混组合梁桥面板临时支撑施工工法一、前言钢—混组合梁桥广泛应用于桥梁工程中,其特点为重量轻、强度高,构造简单,施工方便,但在施工过程中,桥面板却需要临时支撑。
传统的桥面板临时支撑主要采用钢管撑和木质支架,但存在安全隐患和操作复杂等问题。
因此,提出了一种新型的桥面板临时支撑施工工法——钢—混组合梁桥面板临时支撑施工工法。
二、工法特点该工法使用主梁与剪力墙组合的结构,解决了传统的临时支撑不稳定、不安全的问题。
同时,该工法使用的主要材料为钢和混凝土,具有重量轻、强度高、抗震性好等特点。
且施工过程中操作简单,可大大提高施工效率。
三、适用范围该工法适用于新建或旧桥改造中,特别是对于长跨度、宽槽、大流量且要求使用寿命长的桥梁工程,更具有优势。
四、工艺原理该工法的实际应用与工程中采取的技术措施有直接关系。
首先,施工前需要进行桥梁的具体规划,包括设计、材料采购、机具设备准备和人员配置等。
其次,在施工过程中,需要按照规划进行施工,主要包括基础施工、悬臂支撑、主梁安装、剪力墙安装、桥面板安装和拆除支撑六个阶段。
五、施工工艺(1)基础施工首先,进行桥墩的清理和准备工作。
钢筋加固、混凝土浇筑并封闭孔洞等。
在基础施工完成后,即可开始主梁的安装。
(2)悬臂支撑将主梁通过临空作业设备起吊至悬臂式攀爬机上,进行悬臂支撑。
悬臂式攀爬机未锁定后,利用射钉或钻孔固定。
(3)主梁安装通过龙门架或吊车将主梁移动到预定位置,使用螺栓固定在桥墩上。
主梁安装完成后,即可开始剪力墙的安装。
(4)剪力墙安装剪力墙采用吊车或龙门架起吊至主梁端部,与主梁插接固定,再用螺栓进行连接和固定。
(5)桥面板安装在主梁和剪力墙连接完成后,开始安装桥面板。
将桥面板吊到主梁顶部并搭设在横梁上,再进行对齐和固定。
(6)拆除支撑在所有结构部件完成安装后,即可拆除临时支撑,施工结束。
六、劳动组织劳动组织主要包括施工队伍和施工任务分配,以确保施工过程的合理和高效。
七、机具设备该工法所需的设备主要包括吊车、龙门架、临空作业设备、悬臂式攀爬机、电焊机等。
钢混凝土组合梁的概念

钢混凝土组合梁的概念钢混凝土组合梁是一种由钢材和混凝土组合构成的梁体。
它将钢材和混凝土的优点结合起来,既有钢材的高强度和延性特点,又有混凝土的耐久性和抗火性能。
这种梁体在建筑和桥梁工程中广泛应用,能够满足各种结构设计要求,提高结构的承载能力和使用性能。
钢混凝土组合梁的结构形式是在混凝土梁上焊接或连接钢材构件,形成钢混凝土组合梁。
常见的结构形式有悬臂梁、连续梁和刚构桥梁等。
悬臂梁是将一段钢材悬挂在混凝土梁下方,增加了梁体的强度和刚度;连续梁是将钢材与混凝土梁通过焊接或螺栓连接形成连续的梁体,提高了梁体的整体性能;刚构桥梁是通过混凝土梁和钢材柱、桁架等构件组成的刚性结构,能够承受较大的荷载和水平力。
钢混凝土组合梁的优点主要体现在以下几个方面:1. 强度和刚度高:钢材的高强度和延性特点能够提高梁体的承载能力和刚度,使结构更加稳定和坚固。
2. 耐久性好:混凝土具有良好的耐久性,能够有效地防止腐蚀和氧化,延长梁体的使用寿命。
3. 施工便利:钢材具有较高的可塑性和可焊性,可以方便地进行加工和连接,减少施工时间和成本。
4. 抗火性能好:混凝土的低热导率和高于室温下剥落速度的外表层能够有效地防止梁体的火灾蔓延,提高结构的安全性。
5. 设计灵活性大:钢混凝土组合梁能够根据结构需求进行自由组合和调整,满足各种建筑和桥梁工程的设计要求。
然而,钢混凝土组合梁也存在一些问题和注意事项:1. 界面连接强度:钢材与混凝土的界面连接是组合梁的关键,如果界面连接不牢固,会影响梁体的整体性能。
2. 腐蚀问题:在潮湿和腐蚀环境下,钢材可能出现腐蚀现象,导致梁体的损坏和减弱。
3. 温度变形:钢材和混凝土具有不同的线膨胀系数,受到温度变化影响时,可能会导致梁体发生变形和裂缝。
综上所述,钢混凝土组合梁是一种集钢材和混凝土优点于一体的结构形式,具有高强度、耐久性好、抗火性能好等特点。
然而在实际运用中需要注意界面连接强度、腐蚀问题和温度变形等因素。
浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用

浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用摘要:钢-混凝土组合梁是指将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并考虑共同受力的桥梁结构形式。
组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区,极大限度地追求高性能和经济性;由于钢、混凝土两种材料的合理组合,组合结构桥梁的力学性能和经济性均好过钢结构桥梁或者混凝土桥梁。
目前国内钢-混凝土组合连续梁桥多应用在25-60m,更大跨度组合梁桥多采用斜拉桥。
在大跨度连续梁桥中由于负弯矩区桥面板受拉的受力特点,目前还未得到大面积应用。
本文将通过南京市绿都大道跨秦淮新河大桥的工程实例,对钢-混凝土组合梁在大跨度连续梁桥中的应用进行研究和探讨,同时对其施工过程中的质量控制进行描述。
关键词:钢-混凝土组合梁、大跨度连续梁、粗骨料活性粉末混凝土1钢-混凝土组合梁桥结构特点组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区,钢梁和混凝土板通过抗剪连接件组合成一个整体而共同工作的梁,在荷载作用下,混凝土板主要承受压力,钢梁主要承受拉力,更好地发挥钢和混凝土各自的材质特点,极大限度地追求高性能和经济性。
2钢-混凝土组合梁桥在国内的应用国内桥梁过去多采用钢筋混凝土和预应力混凝土桥以及圬工拱桥等结构形式,对于等级较高、跨度较大的桥梁则选用钢桁桥,近20年为建设大跨度跨线桥及高架桥,可以降低结构高度的钢混组合结构得到了快速发展。
1991年,上海市南浦大桥建造了首座钢混组合梁斜拉桥;1993年北京市国贸桥是首座采用钢-混凝土叠合板组合梁的桥梁;2000年,芜湖长江大桥是国内首座钢桁混凝土组合结构;2000年,深圳北站大桥是国内首座组合梁悬吊桥面系的钢管混凝土拱桥;2004年,云南祥临澜沧江大桥是国内首座钢混组合梁悬索桥;2005年,河南省泼河大桥是国内第一座波形钢腹板连续箱梁桥。
3绿都大道跨秦淮新河大桥概况3.1大桥概况绿都大道跨秦淮新河大桥位于南京市江宁区,跨越秦淮新河,整幅断面宽38m,采用施工便捷、结构轻盈的预制拼装钢混组合梁桥,跨径组合为83.5m+135m+98.5m=317m,单跨跨度达135m,是国内单跨跨度最大钢混叠合连续梁,是钢混组合梁结构在大跨度连续梁桥施工的一次重大突破。
桥梁钢-混凝土组合结构设计原理

桥梁钢-混凝土组合结构是用钢结构和混凝土结构相结合的建筑结构,在桥梁建设中得到了广泛应用。
这种结构把钢结构的高强度、刚度和施工方便性和混凝土结构的耐久性、防火性和隔音隔热性结合起来,形成了一种新型的桥梁结构体系。
下面,我将详细阐述桥梁钢-混凝土组合结构设计原理。
一、钢桥面板上的钢筋混凝土板的使用
采用钢性能优异,刚性好的钢板,把其的上下表面分别用钢筋混凝土板进行封闭,使其构成钢筋混凝土组合钢板,这样钢-混凝土组合结构既继承了钢板的刚性好、不劣化,变形小的优点,又有了钢筋混凝土中的防火,防腐蚀,抗冲击等优点。
二、桥梁梁身钢-混凝土组合结构方案
梁身钢-混凝土组合结构采用了钢筋混凝土板固定在钢板上构成组合梁,将钢结构和混凝土结构结合紧密,钢板的强度和刚度大、重量轻,使得混凝土梁体和斜撑等部件受到的荷载减小,起到一种很好的支撑作用。
三、桥梁下部基础设计
桥梁下部基础承受桥梁自重和行车荷载,应采用钢筋混凝土或普通混凝土构造,并用波形钢截面做基础柱底端斜向牵拉成底部耳板用高强度螺栓固定在铸铁墩上,加强局部破坏的稳定性。
四、桥墩外形与基础独立设计
桥墩外形开放式设计,立面采用平整和倾斜相间的线条,美观大方,基础是混凝土斜桩式墩或钢球墩,直径较小,占地面积小,经济性较强。
采用钢-混凝土组合梁连梁桥和中连拉桥为桥型,使得桥面平整、成型美观,且便于施工,同时还能起到一定的防震效果。
桥梁钢-混凝土组合结构的优点是强度、刚度好,重量轻,施工方便,且具有良好的抗震性能和安全性。
同时,该结构还具有防火、耐腐蚀、服役年限长等优点。
这种设计原则为桥梁建设提供了新思路,未来还将有更广泛的应用。
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钢—混凝土组合桥梁中国桥梁网主持人:钢-混凝土组合结构具有良好的理性性能和施工性能,采用结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,今天,聂老师将要就“钢-混凝土组合桥梁”与大家进行交流。
聂老师,我们知道您在钢-混凝土组合结构这一领域是专家,很有发言权,那么首先请您跟我们的广大网友分享一下您近期所做的研究工作。
:: 聂建国:谢谢主持人。
我目前的研究方向包括超高层、今天主要是桥梁建筑,在桥梁方面我们最近几年主要研究的一些方向,或者是课题包括大跨度组合结构桥梁体系的研究,这是一个方向,另外一个方向是改进型波形钢腹板组合桥梁研究;第三个方向是钢-混凝土组合技术在绩优桥梁加固改造过程中的意义。
另外我们还对钢-混凝土组合锚固、组合桥面系包括实践效应等等,另外在最近给天津市承建的工程中研究设计了比较好的钢-混凝土组合。
谢谢:: 中国桥梁网主持人:聂老师是非常细心的专家,接受我们的邀请之后做了精心的准备,关于钢-混凝土这一块有些网友跟我们的工作人员反映还不是很了解,先请聂老师简单的整体介绍一下“钢-混凝土组合桥梁”这一块的整体情况。
在国内是个什么现状,应用如何?:: 聂建国:首先各位网友下午好,今天很荣幸能够来到这里有机会和大家学习和交流。
首先要感谢中国桥梁网和广大网友对我的支持,感谢大家对我们团队在钢-组合结构领域所做的工作的关注和兴趣,你们的问题也是我需要进一步学习的或进一步研究的,如果我们在实践中已经取得一些体会就供你们分享。
其实我们在组合结构桥梁方面也是边学习,边研究,边实践,要说做了一点工作也只能算是在老一辈工作的基础上做了一些发展。
另外,我幸运地赶上了我国经济飞速发展而带动桥梁结构快速发展的大好机遇,作为桥梁结构科技工作者之一,我有幸带领我们团队开展组合结构桥梁的研究和工程应用工作并坚持了近20年。
近年来组合结构桥梁在我国得到了迅速发展,应该归功于国内组合结构领域同行的共同努力,包括科研、设计、施工等方面的工作。
:: 中国桥梁网主持人:感谢聂老师的精采演讲,这样一梳理,我们对钢-混凝土组合桥梁有了一个整体的了解,现在我们的网友已经按捺不住开始向聂老师提问了,接下来我们就把时间交给聂老师和在线网友进行交流。
首先看这位网友的问题,他说请问聂老师,剪力键承受力比较实用的计算公式是什么看来这是一位桥梁设计师的问题,问的也比较实在。
:: 聂建国:交通运输部正在组织专家修订的《公路钢结构桥梁设计规范》和《公路钢混凝土组合桥梁设计与施工细则》,目前两本规范基本定稿,很快就要面世。
我也有幸被邀请参加这两本规范的修订工作,在上述两本规范中对栓钉(又称焊钉或剪力钉)和PBL剪力连接件有具体的承载力计算方法。
目前我国《钢结构设计规范》GB50013中已经给出栓钉连接件的承载力计算公式。
网友关于这个怎么计算,马上就有章可循了。
:: 中国桥梁网主持人:组合结构计算是否考虑钢-混凝土结合面的粘接力有利作用?:: 聂建国:在钢-混凝土组合结构中,钢与混凝土之间存在自然粘结,这种粘结作用于界面压力有很大关系,是否考虑结合面的粘结力,应按具体情况而定。
在很低荷载的情况下,变形是可以的,但是在工程设计中,偏于安全,我们通常不考虑粘结力的结构作用,钢与混凝土结合面的剪力应由剪力连接件完成承担。
在设计的时候不应该考虑自然黏结的作用,在荷载比较小的情况下可以考虑,但是设计的时候不能应用。
:: 中国桥梁网主持人:请问钢-混凝土叠合梁受弯时,截面应力分布能否采用平截面假定?计算与普通钢筋混凝土梁有何区别?:: 聂建国:钢-混凝土组合梁在结合面配置连接件充分的情况下,受弯作用下,截面分析是可以采用平截面假定的。
自然黏结破坏以后,一定要考虑钢和混凝土相对华移的效应,如果大家有兴趣可以看一些已经发表的论文和一些专著,一两个平截面可以适用,在连接开始破坏以后,但是要考虑滑移效应,这个可以看一些专著。
:: 中国桥梁网主持人:聂教授,您好!最近开始接触钢-混组合结构的收缩徐变分析,现在收缩徐变分析都采用的梁单元,但对于宽桥,存在一定的误差。
请问是否可以采用板单元分析,如何采用,谢谢!:: 聂建国:如你所述,目前应用比较广泛的桥梁设计软件如midas等,一般都只有梁单元具有收缩徐变的计算功能,若采用板单元分析时,考虑收缩徐变还是比较困难的,这样在做空间效应明显的宽桥面系受力性能分析时,误差较大。
我们研究团队目前已经针对这个问题自行开发了具有三维收缩徐变分析功能的程序,并经过大量试验的验证具有较高的精度。
目前该程序已经应用到多个大跨度斜拉桥、悬索桥组合桥面系的分析中,取得了良好的效果,能较为精细地考虑宽桥面系的空间效应和时变行为。
这个问题传统的梁单元考虑得比较困难,我一个博士生马上要毕业了,这也是我多年前一直想考虑和探索的问题,对于大跨度斜拉桥桥面系依据传统的单元是不能比较精确地考虑徐变,如果这位网友有兴趣将来可以继续交流,我学生的论文已经完成了,你们可以给我写邮件,我们可以继续沟通。
:: 中国桥梁网主持人:请问用有限元建模分析时,钢-混组合结构的本构关系和钢筋或混凝土区别大吗?如何处理混凝土底面与型钢的接触关系,以及结构发生较大变形后的接触关系,我还是个大学生可能提出的问题有点简单,但希望您能帮我简单解答一下,不胜感谢!:: 聂建国:大学生能够考虑这么好的问题也很了不起的,由于本构关系是材料层面的问题,因此无论用在具体哪种结构,材料本身的行为应该不会有太大的区别,但在某些情况,譬如钢管混凝土中的混凝土,应采用考虑约束效应的本构关系,这会和传统钢筋混凝土结构中的混凝土材料本构有所区别。
在钢-混凝土组合结构中,钢与混凝土的连接通常采用栓钉连接件,这种连接件具有良好的抗掀起作用,沿桥纵向具有变形能力,抵抗钢与混凝土界面的滑移,因此在有限元分析时,只需将混凝土底面和钢梁对应的节点之间设置纵向滑移弹簧,节点的其余自由度耦合,这样就能较合理地模拟钢与混凝土的共同工作,若采用非线性弹簧本构和非线性材料本构,则可模拟组合结构的大变形行为。
我们如果普通的组合梁混凝土还是可以普通混凝土的结构,钢梁是普通钢梁的钢构,我们要考虑约束状态下的结构。
不知道他对回答满意不满意。
:: 中国桥梁网主持人:钢混结合处在用有限元软件进行力学行为分析时,怎样能保证它的仿真程度?谢谢聂老师!:: 聂建国:对于钢混结合处进行有限元分析,关键是要准确模拟结合部连接件的受力行为,连接件的受力性能一直是组合结构研究的一大热点,目前已经有比较成熟的连接件数值模型,只要选择合理的连接件模型,就能取得较好的模拟精度。
关键是连接件的情况。
谢谢!:: 中国桥梁网主持人:非常感谢聂教授,下面一位网友提问了,钢和混凝土连接应如何考虑,谢谢!您好,rpc抗剪如何模拟,谢谢!:: 聂建国:钢和混凝土之间的连接主要采用剪力连接件,目前栓钉连接件由于施工简单,且有良好的变形能力和受力性能,应用最为广泛。
也是比较先进的,施工比较方便,连接件的抗剪模拟可采用弹簧单元,并赋予弹簧单元合理的本构关系。
目前应该来说拴钉连接件还是应用最广泛的。
:: 中国桥梁网主持人:谢谢聂老师,提醒一下广大网友,可能您很早以前准备好了问题,但是目前没有发现您的问题,因为网友提问非常踊跃,聂老师对这些问题进行了归类,我们觉得更有系统性。
接下来将是组合桥梁结构设计方法这类的问题。
一位网友的问题是这样的:请问聂教授。
对于斜拉桥的钢混结合段,有什么要注意的地方?有无设计理论和系统研究?:: 聂建国:斜拉桥中的钢-混结合段是一种比较复杂的结构构造形式,根据结合段所处位置和受力情况,有如下几种构造形式:完全承压式、承压传剪式、部分截面承压式、部分截面承压传剪式等。
不同的结构构造形式对应不同的受力模式。
钢-混结合段的设计与施工有很许多值得注意的地方,例如在设计中,钢-混结合段设置位置的选取,结合段的长度、结合段的构造形式、结合段的施工工艺等等,限于时间,详细问题不展开。
网友如果有兴趣具体可参考即将出版的交通运输部主持修订的《公路钢混凝土组合桥梁设计与施工细则》,相应的我们也有一本正在组版中的书相应的我们也有一本正在出版中的书《钢-混凝土组合结构桥梁》,这个问题比较复杂,需要具体情况具体分析,不同的情况要根据最佳结构段,从构造、施工等等方面来进行考虑。
这本书主要面对广大工程设计和施工人员,是我们近20多年来对组合结构桥梁学习、研究和实践的一个总结。
届时欢迎网友们多多批评指正。
:: 中国桥梁网主持人:对于诺曼底大桥,我想请聂建国老师分析下它采用塔梁固结体系的原因,以及这种布置的优缺点,能和别的体系做下对比更好。
另外,越详细越好。
:: 聂建国:诺曼底大桥当时建成时是世界第一跨径斜拉桥,且桥位位于在勒阿佛尔和洪夫勒尔间塞纳河靠上游侧河湾口,抗风稳定性问题首当其冲。
诺曼底大桥采用塔梁固结体系,在施工期间塔梁固结形成很好的稳定体系,对施工期间结构体系抗风稳定性有着很大的帮助。
其次,诺曼底大桥边跨主梁采用预应力混凝土梁形式,塔梁连接相对容易,且省去了大吨位支座。
当然,解决斜拉桥抗风问题不一定要靠这种方式,随着日本多多罗桥和我国苏通大桥的建成,都没有采用墩梁固结的形式。
根据我国桥梁建设经验,在大跨桥梁结构中一般不采用塔梁固结形式,因为一旦固结之后,主梁的温度变形将导致桥梁产生较大的侧向变形,对主桥受力不是很有利。
:: 中国桥梁网主持人:下面一位网友问无支架施工的钢混组合梁,增强刚度有哪些好办法?:: 聂建国:对梁式组合桥来说,如果在有条件的时候可以设计成临时桥,节省用钢量。
如果没有的时候可以采用体外预应力等方法增加组合梁无支架施工期间钢梁的刚度。
比如我们在重庆,那个地方没有条件打支架,我们采取了直接一跨跨过去,如果钢强度不够的话可以加一些体外预应力。
:: 中国桥梁网主持人:我想问一下,钢管混凝土构件中,混凝土浇筑后因收缩徐变等因素导致无法和钢管紧密连结,影响协同受力的问题有什么好的解决办法?:: 聂建国:这个问题已经有过研究,研究表明,钢管混凝土中混凝土的收缩很小,徐变系数仅为普通钢筋混凝土柱的1/3~1/2,收缩徐变对钢管混凝土承载力影响很小,几乎不会影响钢管和混凝土之间的协同受力。
为什么呢?因为如果是混凝土收缩徐变增加一点,它们又会达到一个新的平衡,曾经有一个新的实验,三种实验,一种是混凝土和钢平衡的,一种是混凝土高出钢管一点、一种是钢管高于混凝土一点,最后承载力是一样的,钢管混凝土由于在使用当中,徐变引起的变形差不会影响钢管的承载力,会达到一种新的平衡。
当然这个也代表个人的观点。
:: 中国桥梁网主持人:聂老师的解答非常精彩。
下面一位网友说请问聂教授钢-混凝土组合结构是不是对材料有特殊要求,例如钢材和混凝土的结合问题有哪些设计和施工要求。