钢一混凝土组合桥面板计算分析
钢-混组合梁温度及收缩效应分析的电算方法(中国公路学报)
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钢桁架-混凝土桥面板组合连续梁桥振型分析
钢桁架-混凝土桥面板组合连续梁桥振型分析摘要：通过MIDAS有限元分析软件，建立了三跨钢桁架－混凝土桥面板组合连续梁桥的分析模型，通过软件提供将荷载转化为质量的功能，采用子空间迭代法分析了该桥的四种振型。
关键词：钢桁架－混凝土桥面板组合连续梁桥；MIDAS；振型分析1.引言钢—混凝土组合梁桥充分利用了钢材和混凝土各自的材料性能，具有承载力高、刚度大、抗震性能和动力性能好、构件截面尺寸小、施工快速方便等优点。
同钢筋混凝土梁桥相比，组合梁桥可以减小构件截面尺寸、减轻结构自重、减小地震作用、增加有效使用空间、降低基础造价、方便安装、缩短施工周期、增加构件和结构的延性等；同钢桥相比，可以减小用钢量、增大刚度、增加稳定性和整体性、提高结构的抗火性和耐久性等。
钢—混凝土组合梁桥的一个重要的特点就是动力性能好，1995年日本阪神地震震害调查显示，与钢筋混凝土梁桥和钢桥相比，钢—混凝土组合梁桥的破坏率最低。
然而目前我国针对钢—混凝土组合梁桥进行的研究仍处于初步阶段，相关的设计和施工规范程度不高。
鉴于研究现状，本文在前人研究的基础上，以某钢桁架－混凝土桥面板组合连续梁桥为例，采用有限元法模拟，分析此类桥梁的振动特性。
2.桥梁几何尺寸该桥梁三跨连续梁桥，跨径为55m+90m+55m；钢桁架材料为Q345，九榀桁架变截面体系，跨中及边跨正弯矩区为变截面钢箱；桥面板采用C55混凝土，厚度28mm；桥面板横向钢筋及纵向钢筋均为HRB335级；栓钉8排布置。
模型大样如图1所示。
3. MIDAS/Civil建模混凝土桥面板及钢桁架弦杆、腹杆、横纵联等构件均选用梁单元模拟；栓钉的连接作用采用等效为刚性连接；桥梁支座采用刚性支撑模拟。
钢桁架和混凝土桥面板桥面板自重，桥面铺装等荷载转化为质量。
采用子矩阵迭代法进行桥梁的特征值分析。
4. 分析结果分析得到的桥梁自振的前四种模态为：振型一：以跨中为对称轴，主跨对称振动，自振周期1.293×10-1 S。
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。
钢筋砼桥面板计算
一. 行车道翼缘板计算（一）结构尺寸铺装厚H(m):0.02板缘厚t1(m):0.15板端厚t2(m):0.45悬臂长(m): 2.5腹板宽(m):0.45（二）内力计算1. 恒载内力铺装g(kN/m):0.46板缘g(kN/m): 3.75板端g(kN/m):11.25防撞墙P(kN):7.03距板端(m): 2.275 DN300中水管P(kN):0.90距板端(m): 2.83弯矩 M g=-39.03kN·m剪力 Q g=27.62kN2. 活载内力按《城市桥梁设计荷载标准》城A标准车：(1) 计算弯矩时冲击系数1+μ= 1.39弯矩 M p=-57.62kN·m(2) 计算剪力时剪力 Q P=201.56kN3. 荷载组合承载能力基本组合：弯矩 M=-127.50kN·m剪力 Q=315.33kN正常使用组合：短期弯矩 M=-68.03kN·m长期弯矩 M=-55.60kN·m（三）截面验算每延米钢筋：直径(mm):16根数:10面积As(mm2):2010.6保护层(mm):531.正截面抗弯承载力验算<<桥梁博士>>---截面设计系统输出截面受力性质: 上拉受弯内力描述: Nj = 0.0 KN, Qj = 258 KN, Mj = 133 KN-m截面抗力: MR = 216 KN-m >= Mj = 133 KN-m(满足)最小配筋面积 Agmin = 1.19e-03 m**2 < 实际配筋面积 Ag = 2.01e-03 m**2 (满足) 2.斜截面抗剪承载力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》5.2.10条Q=257.6≤0.5*10-3*1.0*1.83*1000*397=363.3不进行斜截面抗剪承载力验算3.正常使用裂缝宽度验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》6.4.1--6.4.4条C1=1.0C2=1.41C3=1.15σss=98.0ρ=0.00506< 0.006取：0.006Wtk=0.107≤ 0.15上缘抗裂性验算满足二. 人行道翼缘板计算（一）结构尺寸铺装厚H(m):0.02板缘厚t1(m):0.15板端厚t2(m):0.45悬臂长(m): 2.5腹板宽(m):0.45（二）内力计算1. 恒载内力支墩1(kN): 4.7距板端(m): 1.35支墩2(kN): 4.7距板端(m):0.3栏杆座+栏杆+道板重P(kN): 5.15距板端(m): 2.4悬臂自重荷载19.75距板端(m): 1.25弯矩 Mg=44.80kN·m剪力 Qg=14.55kN2. 活载内力人群荷载(kN/m2): 3.5人群道加载宽(m): 2.3支墩1位置人群荷载(kN): 3.5距板端(m): 1.35支墩2人群荷载(kN): 3.5距板端(m):0.3栏杆座位置人群荷载P(kN): 1.75距板端(m): 2.4人群集中力 1.5距板端(m): 2.4弯矩 Mp=13.58kN·m剪力 QP=10.25kN3. 荷载组合承载能力基本组合：弯矩 M=72.77kN·m剪力 Q=31.81kN正常使用短期效应组合：短期弯矩 M=58.38kN·m长期弯矩 M=50.23kN·m（三）截面验算荷载组合均比车行道翼缘板小，验算从略。
桥面板计算(2)
桥面板计算(2)简支梁桥桥面板计算, 桥面板作用:直接承受车轮荷载，把荷载传递给主梁，同时，它又能构成主梁截面的组成部分，并保证了主梁的整体作用。
, 桥面板分类:单向板、双向板;悬臂板、铰接板。
, 车轮荷载的分布:作用在桥面上的车轮压力，通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上，荷载在o铺装层内的扩散程度，对于混凝土或沥青面层，荷载可以偏安全地假定呈45角扩散。
, 有效工作宽度:板在局部分布荷载p的作用下，不仅直接承压部分的板带参加工作，与其相邻的部分板带也会分担一部分荷载共同参与工作。
因此，在桥面板的计算中，就需要确定所谓板的有效工作宽度，, 桥面板内力计算:对于梁式单向板或悬臂板，只要借助板的有效工作宽度，就不难得到作用在每米宽板条上的荷载和其引起的弯矩。
对于双向板，除可按弹性理论进行分析外，在工程实践中常用简化的计算方法或现成的图表来计算。
桥面板的作用钢筋混凝土和预应力混凝土肋梁桥的桥面板(也称行车道板)，是直接承受车辆轮压的承重结构，在构造上它通常与主梁的梁肋和横隔梁(或横隔板)整体相连，这样既能将车辆活载传给主梁，又能构成主梁截面的组成部分，并保证了主梁的整体作用。
桥面板一般用钢筋混凝土制造，对于跨度较大的桥面板也可施加横向预应力，做成预应力混凝土板。
从结构形式上看，对于具有主梁和横隔梁的简单梁格系(图a)以及具有主梁、横梁和内纵梁的复杂梁格系(图b)，桥面板实际上都是周边支承的板。
桥面板的分类, 桥面板的受力特性:ll/laab 板的长边与短边之比值愈大，向跨度方向传递的荷载就愈少。
, 单向板:长宽比等于和大于2的周边支承板。
, 双向板:长宽比小于2的周边支承板。
, 悬臂板:l/l,2ab 的T形梁桥，翼缘板的端边为自由边。
, 铰接悬臂板:l/l,2ab 的T形梁桥，相邻翼缘板在端部互相做成铰接接缝的构造。
车轮荷载的分布作用在桥面上的车轮压力，通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上，由于板的计算跨径相对于轮压的分布宽度来说不是相差很大，故计算时应较精确地将轮压作为分布荷载来处理，这样做既避免了较大的计算误差，并且能节约桥面板的材料用量。
钢-混凝土组合梁结构计算
钢－混凝土组合梁结构计算书编制单位：计算：复核：审查：2009年3月目录1. 设计资料 (1)2. 计算方法 (2)2.1 规范标准 (2)2.2 换算原理 (2)2.3 计算方法 (3)3. 不设临时支撑_计算结果 (3)3.1 组合梁法向应力及剪应力结果 (4)3.2 施工阶段钢梁竖向挠度结果 (6)3.3 结论 (7)3.4 计算过程（附件） (7)4.设置临时支撑_有限元分析计算 (7)4.1 有限于建模 (7)4.2 施工及使用阶段结构内力 (9)4.2.1 施工阶段结构内力 (10)4.2.2 使用阶段结构内力 (11)4.3 组合梁截面应力 (13)4.3.1 截面应力汇总 (13)4.3.2 截面应力组合 (15)4.4 恒载作用竖向挠度 (16)4.4.1 施工阶段竖向挠度 (16)4.4.2 使用阶段恒载作用竖向挠度 (16)4.5 结论 (16)钢－混凝土组合梁结构计算1. 设计资料钢－混凝土组合梁桥，桥长40.84m ，桥面宽19.0m ；钢主梁高1.6m(梁端高0.7m)，桥面板厚0.35m ；钢材采用Q345D 级，桥面板采用C50混凝土；车辆荷载采用公路-I 级车道荷载计算。
图 1 横向布置(cm)图 2 桥梁立面 (cm)钢主梁沿纵向分3个制作段加工，节段长度为13.6+13.64+13.6m ，边段与中段主要结构尺寸（图 3）见下表，其余尺寸详见设计图纸图 3 钢梁标准构造(mm)2. 计算方法2.1 规范标准现行《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第11章《钢与混凝土组合梁》针对不直接承受动力荷载的一般简支组合梁及连续组合梁而确定，对于直接承受动力荷载的组合梁，则应采用弹性分析法计算。
《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB 10002.2-2005)第4.1.1条也规定：结构构件的内力应按弹性受力阶段确定。
尽管弹性分析法(容许应力法)不能充分组合梁的承载能力极限状态，但对于承受动力荷载的桥梁钢结构的强度计算是基本符合结构的实际受力状况的。
钢板-混凝土组合桥面板组合梁桥受力性能分析
钢板-混凝土组合桥面板组合梁桥受力性能分析
池善庆
【期刊名称】《水利与建筑工程学报》
【年(卷),期】2024(22)2
【摘要】为探明钢板-混凝土组合桥面板(SCCD)组合梁的抗弯性能与传力机理,明确组合桥面板底钢板的受力作用,建立经理论计算和试验模型验证的SCCD组合梁和普通钢混组合梁实体单元模型,并对比两者的受力性能。
结果表明:与理论分析和模型试验结果相比,建立的实体单元模型计算结果的误差均在10%以内;将弹性设计方法与实体有限元计算结果进行对比,两种方法得到的SCCD组合梁屈服荷载和弹性极限刚度仅差5.17%和5.79%;由荷载-挠度曲线可知,SCCD组合梁破坏时,由于底部钢板的作用,使混凝土的荷载下降段较平缓,且应变增长量较大,而普通钢混组合梁下降段趋势明显。
SCCD组合梁具有较好的延性和结构安全性。
【总页数】8页(P86-93)
【作者】池善庆
【作者单位】福州市城乡建总集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U445.72
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4.某
钢管混凝土拱梁组合桥系梁受力性能分析5.基于公路规范的钢-GFRP-混凝土组合梁桥受力性能分析
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钢-混凝土组合桥面板负弯矩区裂缝宽度计算
钢-混凝土组合桥面板负弯矩区裂缝宽度计算
钢-混凝土组合桥面板负弯矩区裂缝宽度计算涉及到多个因素，
包括桥梁结构参数、材料力学性能等。
下面介绍一种常用的计算方法。
（1）确定截面应力
根据受力原理，负弯矩区的混凝土受压，钢板受拉。
可根据截面
受力平衡，计算出混凝土的应力和钢板的应力。
以混凝土为例，应力
可以采用荷载分配原理和截面中性轴偏心距计算。
（2）确定混凝土裂缝宽度
根据混凝土裂缝宽度计算公式，可以计算出混凝土的裂缝宽度。
其中，混凝土的裂缝宽度与钢材的伸缩量、混凝土的收缩量、混凝土
的弹性模量等因素有关。
（3）确定钢板变形量
根据钢板的弹性理论，可以计算出钢板的伸缩量。
计算时需要考
虑到钢板在受拉状态下的材料性能，如弹性模量、屈服强度等。
（4）确定裂缝宽度
将混凝土裂缝宽度与钢板伸缩量两者相加即可得到负弯矩区裂缝
的总宽度。
需要注意的是，在实际工程中，还需要考虑桥梁受力情况的变化、材料的老化和疲劳等因素，对于裂缝宽度的计算和控制都需要进行全
面的分析和研究。
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通 科
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钢一 凝 土组 合 桥 面 板 计 算分 析 混
Hale Waihona Puke 并 进 行 了有 限 元 计 算 ， 果 表 明 设 计 满 足 规 范 要求 。 结
关键词 组合结构 桥 面板 剪 力 连 接 件
钢一 凝 土 组合 结 构 是 在 钢 结构 和 混 凝 土 结 混 构基础 上 发展起 来 的一 种 新型结 构 。通过 组合 既 能弥 补单 一材料 的不 足之 处 ， 又具有 强度 高 、 耐久 性好 、 施工 方便 、 济适 用 等 优 点 。近几 年来 ， 经 组 合结 构在 国 内外 已广 泛应 用于 工业 与 民用建 筑及 桥 梁结构 中， 得 了很好 的经 济效 益 。 取 ｊ 钢一 混凝 土组 合 桥 面 板 是 由带 螺 钉 的 薄 钢 板 和钢 筋混 凝 土板 组合 而成 。钢 板可 作 为混凝 土浇 注 的模板 ， 混凝 土 硬 化后 由 于组 合 作 用 钢板 和 在 钢 筋混凝 土板 形 成 很 大 的刚 度 ， 同承 担 自重 和 共 车 辆荷 载 的作 用 ， 板 还 起 到 支承 钢 梁 上 翼缘 的 钢 作 用 。这种 组 合 桥 面 除保 持 了普 通 钢一 凝 土组 混 合 结 构 的优 点外 ， 具 有 少模 板 、 快 施 工 速度 、 还 加 减 少临 时支撑 等 优点 。 ］
吴 骏
（ 州 省交 通 规 划 勘 察设 计 研究 院 股 份有 限 公 司 贵 阳 ５０ ０ ） 贵 ５ ０ １
摘
要
钢 一 凝 土 组 合 桥 面 板 是 通 过 剪 力 连 接 件 将 混 凝 土 和 钢 梁 结 合 在 一 起 的一 种 新 型 组 合 结 混
构 。以 某 一 特 大 跨 度 悬 索 桥 钢 一 凝 土 组 合 桥 面 板 为 例 ， 绍 了钢 一 混 介 混凝 土桥 面板 设 计 的基 本 方 法 ，
伸缩缝 中心线 主箱 中心 线 伸缩 缝中心线
桥 梁中心 中线
桥梁 中心 中线
某 特 大跨度 悬 索 桥 拟 采 用 钢一 凝 土 组 合 桥 混 面板 的结 构形 式 。根 据 路 基 宽 度要 求 ， 面 结 构 桥 横桥 向布 置 ｌ 道 纵梁 。纵 梁上 设置 剪力 钉 ， 凝 ６ 混 土桥 面板通 过剪 力 钉 与 钢 梁相 连 ， 钢梁 纵 向及 横 向均设 置加 劲板 。 据 以往 的设 计 经 验 ， 梁 高 依 钢
Ｓｕ Ｙａ ｇ ｎ
（ ｊｒＢｒ ｇ ｃ ｎ ａｓ ａ ｃ Ｍａｏ ｉ ｅＲｅｏ ｎ ｉｓ ｎ ｅ＆ Ｄｅｉｎ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＣｈｎ ｉ ｙ Ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ Ｃ ｒ ｏ ａｉｎ Ｗｕ ａ ３ ０ ０． ｈ ｎ ） ｄ ｓｇ ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｉａＲａｌ ｎ ｉｅ ｒｎ ｏ ｐ ｒｔ ． ｈ ｎ ４ ０ ５ Ｃ ｉａ ｔ ｗａ ｏ
１ 工 程 实例
６ ０ｍｍ， 板厚 度 １ ６ 腹 ０ｍｍ， 上翼 缘 为 ３ ０ｍｍ×１ ８ ２
ｍｍ， 下翼 缘 为 ３ ０ｍｍ ｘ １ ０ ２ｍｍ， 凝 土 桥 面 板 混 厚 度为 ２ ０ ｍｍ。钢 梁及 加 劲 板采 用 Ｑ３ ５Ｄ的 １ ４一 钢材 ， 凝 土 预 制板 采 用 Ｃ ０混 凝 土 ， 面 铺 装 混 ４ 桥 为 ６ｃ 沥 青混凝 土 。桥面 结 构布 置形 式 见 图 ｌ ｍ 、 图２ 。桥 面板 纵桥 向布 置 为 ７ ×７ ５ｍ＋ ５ ９ ４ ２ ． ． ８ ｍ＋７ ×７ ５ｍ 且 为 简支 状态 。为计 算 方便 取 其 ２ ． 中一块 纵 向 ７ ５ｍ、 向为 全 桥 宽度 的桥 面板 进 ． 横 行 分析 计算 。
ｇ ｒ ｅ ｓ ｔ ｙ ｃ ｂ ｅ ，ｍ ａ ｎ ｔ ｗｅ ｎ ｕ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｎ ｈ ｏ ｓ ｒ ｃ ｉ ｎ ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｏ ｎ ａ ｉ ｎ， ｔ ｅ ｉｄ ｒ ，ｓ ａ ａ ｌ ｓ ｉ ｏ ｒ ａ ｄ ｓ ｂ ｔ ｕ ｔ ｒ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｔ ｕ ｔ ｔ ｏ ｆ ｆ ｕ ｄ ｔｏ ｏ ｈ ｍａ ｎ ｔ ｗｅ ｎ ｈ ｉ ｉｄ ｒｗｅ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｉ ｅ ａ ｌ ｉ ｏ ｒａ ｄ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｇ ｒ ｅ ｒ ｒ ｓ ｎ ｅ ｄ ｔ ｉ ｎ ．Ｔｈ ｉ ｅ ｈ ｉａ ｉｆ ｕ ｔｅ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌ ｆｉ ｌｉｓ ｗｅ ｅａ ａ ｙ ｅ ｄ ｃ
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收稿 日期 ：０ Ｉ１—３ ２ １ －０１
图 １ １２钢 一 凝 土 组 合 桥 面 板 平 面 图 ／ 混
图 ２ 钢一 凝土组合桥面板横断面 图 混
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