中小跨径钢板组合梁桥结构体系比选研究
钢混组合板梁与混凝土预制小箱梁经济性比较研究
钢混组合板梁与混凝土预制小箱梁经济性比较研究赵淑兰【摘要】通过对钢混组合板梁与混凝土预制小箱梁的主要结构尺寸、综合单价经济指标、主要材料指标以及建安费进行对比, 从而比较出在中小跨径的公路桥梁中两种结构形式的经济性优势.通过各项对比, 对于中小跨径桥梁经济布跨中常用的25、30 m跨径桥梁, 采用钢混组合板梁的每m2造价分别要高出混凝土预制小箱梁12％和15％, 说明在中小跨径公路桥梁中, 混凝土预制小箱梁结构的经济性比钢混组合板梁结构更有优势.%In this study, the main structural dimensions of the steel-concrete composite slab girder and the concrete prefabricated small box girder, the comprehensive unit price economic index, the main material index and the construction and maintenance fee were compared. The economic advantages of the two structural types in the medium and small span highway bridges were obtained.Based on the various indices, for the 25 m and 30 m span bridges commonly used in the economic deployment of small and medium-span bridges, the cost on per square meter of steel-concrete composite slab beams are 12％ and 15％ higher than those of concrete small box beams, respectively. This means that in the middle and small-span road bridge, the economy of concrete prefabricated box girder structure are more advantageous than that of steel-concrete composite plate girder structure.【期刊名称】《佛山科学技术学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(036)006【总页数】6页(P67-72)【关键词】钢混组合板梁;混凝土小箱梁;经济性;综合单价经济指标;主要材料指标【作者】赵淑兰【作者单位】佛山市路桥建设有限公司,广东佛山 528313【正文语种】中文【中图分类】U448.21在我国公路桥梁建设领域，中小跨径桥梁占比一直较高，随着桥梁建设的快速发展，我国对中小跨径桥梁的结构形式选用进行了大量的研究和创新，其中混凝土预制小箱梁与钢混组合板梁作为近年来大量采用和尝试创新结构形式的代表，不少学者都分别对其进行了一定的研究[1-2]，并证实了其良好的力学性能和适应性，但较少有对两种结构形式进行经济性对比分析。
中小跨径公路桥梁选型及设计要点(详细)
（3）拱桥
✓分类
• 按使用材料分：石拱桥、砼拱桥、钢筋砼拱桥 • 按截面形式分：板拱、肋拱、箱型拱、双曲拱 • 按立面布置分：上承式、中承式、下承式 • 按受力体系分：简单体系：三铰、两铰、无铰
组合体系：无推力、有推力、拱梁组合
常规桥梁上部结构材料经济指标表
跨径
材料
单位
预应力混凝土空心板 预应力混凝土 T 梁
2、桥梁纵面布置
结合桥梁总体布置进行纵坡、竖曲线及 组合统一考虑
▪ 对于平原地区跨域公路或河流的桥梁，竖曲线应进入桥梁 两跨的引道中
▪ 如果在纵坡地段，桥梁应沿公路线形在坡度的最底最高处 设竖曲线顺接
▪ 桥上纵坡不宜大于4%，而对于一联长度较长的桥梁纵坡 不宜大于3%
▪ 桥梁纵面关键要做到与两侧路线的顺适
各梁的整体受力性能 得到加强
（2）整体现浇梁板 ▪ 整体现浇板：双向弯曲受力的弹性薄板
▪ 整体现浇箱梁：
纵向弯曲 横向弯曲 扭转 扭转变形（畸变）
（3）斜弯结构
①斜板桥
影响斜板受力性能的主要因素 斜交角 宽跨比 支承方式
斜板桥的工作特性： 简支斜板的纵向主弯矩比同跨径和桥宽的正交 板弯矩要小，且弯矩随斜交角增大而减小 纵向最大 弯矩向钝 角方向偏移
70.00 13.00
估算造价比
1.03
1.00
混凝土
（m3/m2）
0.43
0.44
普通钢筋
（kg/m2）
30m
钢绞线
（kg/m2）
80.00 15.58
77.00 14.25
估算造价比
1.056
1.00
混凝土
（m3/m2）
0.54
0.55
新型钢板组合梁桥施工全过程结构性能研究 姚文杰
新型钢板组合梁桥施工全过程结构性能研究姚文杰发表时间：2018-07-18T13:42:16.117Z 来源：《基层建设》2018年第18期作者：姚文杰[导读] 摘要：钢板组合梁桥是截面内包含钢主梁和混凝土桥面板两种受力材料和构件形式的组合桥梁，采用在截面压缩区用高抗压强度混凝土、截面拉伸区用高抗拉强度钢材的形式，充分发挥两种材料的优势，并通过连接件保证两种材料在连接处的协同工作。
山东泰和公路工程有限公司山东 255000摘要：钢板组合梁桥是截面内包含钢主梁和混凝土桥面板两种受力材料和构件形式的组合桥梁，采用在截面压缩区用高抗压强度混凝土、截面拉伸区用高抗拉强度钢材的形式，充分发挥两种材料的优势，并通过连接件保证两种材料在连接处的协同工作。
本文以淮河特大桥为例，对其施工全过程中结构的性能变化进行分析，以供参考。
关键词：钢板组合梁桥；施工过程；结构控制某桥梁改建工程在模型计算时发现，连续梁的负弯矩区集中在中支座两边很小的范围，选择在支座外约2m处完成连续梁节段的拼接，纵向不设预应力，发挥钢混结合梁和波形腹板的结构优势，全桥钢混连接处设两道纵向PBL剪力键。
在MIDAS/CIVIL里进行钢梁承载力验算，采取不同的荷载组合和极限状态进行受力分析。
最后针对负弯矩区的混凝土顶板拉应力过大的问题进行探讨，探索了不同的主梁梁高、不同主梁上翼缘厚度以及不同主梁上翼缘负弯矩区局部加宽对负弯矩区混凝土顶板开裂问题的影响。
1工程概况淮河特大桥采用波形腹板钢板组合梁连续梁桥，位于直线上，跨径布置为4*35和4*40。
引桥桥面板设计预制桥面板采用双向变截面板，由预制板、纵向湿接缝和横向湿接缝三部分构成。
单个梁段横向分为格式4块预制板，纵向为一块整板，预制板在现场吊装搁置于钢梁上，板块间的纵向湿接缝和梁段间的横向湿接缝在现场浇筑，为了减少混凝土收缩、徐变对结构影响，在吊装每块预制板前，要求保证六个月以上的存放时间，同时湿接缝均采用微膨胀混凝土。
新型钢-混组合梁桥设计分析
新型钢-混组合梁桥设计分析钢-混组合梁桥由钢主梁和钢筋混凝土桥面板形成组合截面共同受力，充分发挥了钢梁受弯性能好和混凝土受压性能好的特点，有着良好的结构性能和耐久性，施工难度小、进度快，多样化结构适应不同建设条件的需求，简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量，所以近年来在国内得到了快速的发展和应用。
[1-2]钢-混组合梁桥分为不同形式，包括钢箱组合梁、钢桁组合梁和钢板组合梁等，随着计算水平的提升和施工工艺的进步，钢-混组合梁桥的构造得到了极大的简化，当桥面宽度不是很大时，少主梁形式的钢-混组合梁桥使现场工作量大幅降低，也使其在施工性能和管养维护方面，相比预应力混凝土桥梁及钢筋混凝土桥梁具有极大的竞争力。
近年来钢-混组合梁桥在中小跨径公路桥梁中有广泛的应用。
安徽、浙江、广东、湖南、陕西等地都积极开展了相关探索，在高速公路主线、匝道桥和跨线桥结构中都进行了尝试。
本文对某4×35m钢-混组合梁桥的方案比选、结构设计和整体计算进行了分析和总结。
一、桥型方案比选本工程为某高速公路桥梁，桥梁结构形式采用钢板组合梁桥，基本跨径为35m，4跨一联，每联两端设置伸缩缝。
本桥为直桥，设置2%的横坡和0.3%的纵坡。
桥梁宽度为12.25m，分幅布置，为双向四车道，外侧设3m的路肩。
设计时速为80～120公里/小时。
根据对钢板组合梁桥常见类型和已有设计方案的调研，提出了三个初步方案如表2。
对不同方案结果表明：不同的主梁形式，双主梁结构性能较好，施工方便，钢梁制造费用低，经济性更优，管养工作量较小，选择双主梁。
不同的横梁形式，非支承横梁在主梁间距较大时横向受力较不利，但对桥面板施加横向预应力后能达到较好的受力性能，且现场连接方便、施工快速，经济性和管养情况也更优，选择非支承横梁。
不同的桥面板形式，全宽预制桥面板受力性能好，横向预应力束可提前张拉，现场工作量少，施工快速，经济性上两种桥面板基本相当，但全宽预制桥面板的整体性和水密性好，管养压力较小，选择全宽预制桥面板。
中小跨径桥梁布设及上下部结构选择
桥位选择
在进行桥梁布设前，应优化不同 路线的方案和位置，做到路和桥的有机 结合。对于中小跨径桥梁，桥位应服从 路线方案，所以桥位应在路线方案中进 行研究确定；桥梁架设的情况通常为跨 越河流、山谷及其他道路或者障碍物； 在保证建设场地安全，满足桥梁架设的 前提下，根据情况不同本文将逐一进行 表述讨论。
在顺直微弯河段，桥孔布设应考 虑河槽内边坡下移，主槽在河滩内游摆 的影响。
在弯曲河段，应通过河床演变调 查，预测河弯发展和深泓变化，考虑河 槽凹岸水流集中冲刷和凸岸流积等对桥 孔及墩台的影响。
在滩槽较稳定的分汊河段上，若 多年流量分配基本稳定，可考虑布设一 河多桥。桥孔布设应预计各汊流量分配 比例的变化，并应设置同流量分配相对 应的导流构造物。
跨越沟谷
跨越沟谷既是桥梁架设的主要目 的，对于陡峭的山谷，对于墩柱高度大 于25m后，填方的造价与桥梁的造价基 本已相差无几，特别是地形陡峭时，冲 击沟的水流流速会很大，采用高填方涵 洞方案后期的养护和使用时的问题都是 未来一道难题，并且针对全线填挖平衡 考虑，在近处无大量挖方的情况下，建 议采取以桥代路方案。
在宽滩河段上，可根据桥位上、 下游主流趋势及深泓线摆动范围布设桥
孔，并可适当压缩河滩，但应考虑雍水 对上游的影响，若河汊稳定又不宜导入 桥孔时，可考虑修建一河多桥。
在游荡河段，不宜过多压缩河 床，应结合当地治理规划，辅以调治工 程，在深泓线可能摆动的范围内，不宜 设置桥墩。 山区河流的孔跨布设
在峡谷河段宜单孔跨越峡谷急 流。桥面高程应根据设计洪水位，并结 合两岸地形和路线条件确定。在开阔河 段可适当后缩河滩。河滩路堤应与洪水 主流向正交，否则应增设调治工程。
对于跨越山谷两侧地形陡峭时， 分幅设计的桥梁可采用错孔布设，避免 挖方量过大所带来的一系列不良影响， 在情况允许的条件下，可以保证左右幅 布孔线一致增大或者减少相同跨径，在 保证使用功能的前提下，减少周围景观 的破坏。
钢板组合梁桥钢梁及桥面板施工技术分析
Construction & Decoration建筑与装饰2022年4月下 109钢板组合梁桥钢梁及桥面板施工技术分析唐苏西安徽省路港工程有限责任公司 安徽 合肥 230022摘 要 随着我国经济的快速发展，全国路网的不断优化完善，我国出现了大量的桥梁工程；在桥梁建设发展过程中，各种不同类型的桥梁涌现出来。
钢板组合梁桥就是一种新的结构应用在现代桥梁的施工中，其将钢梁与预制的桥面板有连接件连接成组合体共同承受荷载变形。
为了探讨钢板与混凝土组合梁桥在公路桥梁中的应用，更好地研究钢板组合梁的施工技术，本文针对钢板组合梁桥的施工技术进行分析，从基础施工、加工工艺流程、预制桥面板安装等方面进行讨论；研究钢板组合梁安装的技术难点及质量控制要点。
关键词 桥梁工程；钢板组合梁；受力；吊装；安装精度；桥面板Construction Technology of Steel Beam and Deck Slab of Steel Plate Composite Beam BridgeTang Su-xiAnhui Province Highway & Port Engineering Co., Ltd., Hefei 230022, Anhui Province, ChinaAbstract With the rapid development of economy in China and the continuous optimization and improvement of the national road network, a large number of bridge projects have appeared in China. During bridge construction and development, various types of bridges have emerged. The steel plate composite beam bridge is a new structure used in the construction of modern bridges, which connects the steel beam and the prefabricated deck slab with connectors to form a composite body to jointly bear the load and deformation. To discuss the application of steel plate and concrete composite beam bridges in highway bridges and better study the construction technology of steel plate composite beam bridges, this article analyzes the construction technology of steel plate composite beam bridges, discusses from the aspects of foundation construction, processing process and prefabricated deck slab installation, and investigates the technical difficulties and quality control points of steel plate composite beam installation.Key words bridge engineering; steel plate composite beam; force; hoisting; installation accuracy; deck slab引言钢板组合梁桥上部结构施工过程，其关键控制点和施工技术已成熟[1]。
中小跨径钢混凝土组合梁桥技术经济性分析
中小跨径钢混凝土组合梁桥 技术经济性分析
01 一、介绍
目录
02 二、技术经济性分析
03 三、其他优势和不足
04 四、结论
05 参考内容
一、介绍
一、介绍
随着经济的发展和技术的进步，中小跨径桥梁在交通运输中扮演着越来越重 要的角色。中小跨径钢混凝土组合梁桥作为一种新型的桥梁结构形式，因其具有 较高的承载能力、良好的耐久性和环保性能而受到广泛。本次演示将重点分析中 小跨径钢混凝土组合梁桥的技术经济性，探讨其优势、不足和发展趋势。
内容摘要
应用前景方面，中小跨径钢板组合梁桥快速建造技术适用于公路、铁路和城 市桥梁等多种场景，具有广泛的适用性。此外，该技术还可为桥梁的维修和加固 提供方便，延长桥梁的使用寿命。
内容摘要
结论：本次演示对中小跨径钢板组合梁桥快速建造技术进行了系统的研究， 得出了以下结论：（1）中小跨径钢板组合梁桥快速建造技术的实现的关键在于 优化设计、预制构件、高效焊接技术和实时监测等方面的综合应用；（2）相比 传统桥梁建造技术，中小跨径钢板组合梁桥快速建造技术可大幅缩短建造周期， 降低施工成本，提高桥梁的质量和稳定性；（3）
二、中等跨径钢箱梁桥的特点
3、施工速度快：钢箱梁可以采用工厂预制和现场拼装的方式进行施工，大大 缩短了施工周期。
二、中等跨径钢箱梁桥的特点
4、维护成本低：钢箱梁不需要定期的维护和更换，降低了维护成本。
中小跨径钢板组合梁桥结构体系比选研究
中小跨径钢板组合梁桥结构体系比选研究摘要：钢板组合梁结构有着良好的结构性能和耐久性，施工难度小、进度快，多样化结构适应不同建设条件的需求，简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量。
从结构受力性能、施工便利性、经济性和管养维护等方面，对中小跨径钢板组合梁桥的结构体系进行比选，提出不同结构形式的适用条件与应用范围，促进钢板组合梁桥的发展与应用。
关键词：钢板组合梁桥；中小跨径桥梁；结构性能一、引言对于中小跨径桥梁，通常采用装配式小箱梁、T梁、空心板等预应力混凝土结构。
已建成的近80万座桥梁中（截至2015年底），钢结构及钢混组合结构桥梁总数量不足万座，还不到桥梁总量的1%。
随着钢铁产能的提高和钢结构桥梁建设技术的进步，目前国内已经具备全面推广和应用钢结构桥梁的材料和技术条件。
钢板组合梁结构有着良好的结构性能和耐久性，施工难度小、进度快，多样化结构适应不同建设条件的需求，简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量，所以近年来在国内得到了快速的发展和应用。
本文从结构受力性能、施工便利性、经济性和管养维护等方面，对中小跨径钢板组合梁桥的结构体系进行比选，提出不同结构形式的适用条件与应用范围。
二、结构形式发展概述早期的钢板组合桥梁始于欧洲，虽然设计计算中考虑了钢梁和混凝土桥面板的共同作用，但是构造设计与非组合梁桥相似，采用多个并排纵梁，纵梁之间设置许多横梁、水平及竖向横撑，在腹板上焊接较多纵横向加劲肋，以保证各个杆件之间的整体性。
这种结构体系的钢板梁桥，构件数量多而复杂，焊缝量很大，一方面使得构件的加工成本提高、维护困难、施工建造复杂；另一方面构件的受力及传力不够明确，无法充分利用各个杆件的性能；此外，局部构造的疲劳破坏也是突出问题。
这些问题限制了钢板梁桥的广泛应用[1-2]。
1986年，德国尝试了新型钢板组合梁桥，建成的Eltmann桥仅采用2根钢板主梁承担混凝土桥面板，最大跨度达到149m，跨中梁高5m，采用横向预应力混凝土桥面板。
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中小跨径钢板组合梁桥结构体系比选研究
发表时间：2018-07-23T12:11:35.953Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：姚春江
[导读] 摘要：钢板组合梁结构有着良好的结构性能和耐久性，施工难度小、进度快，多样化结构适应不同建设条件的需求，简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量。
安徽省交通控股集团有限公司安徽合肥 230088
摘要：钢板组合梁结构有着良好的结构性能和耐久性，施工难度小、进度快，多样化结构适应不同建设条件的需求，简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量。
从结构受力性能、施工便利性、经济性和管养维护等方面，对中小跨径钢板组合梁桥的结构体系进行比选，提出不同结构形式的适用条件与应用范围，促进钢板组合梁桥的发展与应用。
关键词：钢板组合梁桥；中小跨径桥梁；结构性能
一、引言
对于中小跨径桥梁，通常采用装配式小箱梁、T梁、空心板等预应力混凝土结构。
已建成的近80万座桥梁中（截至2015年底），钢结构及钢混组合结构桥梁总数量不足万座，还不到桥梁总量的1%。
随着钢铁产能的提高和钢结构桥梁建设技术的进步，目前国内已经具备全面推广和应用钢结构桥梁的材料和技术条件。
钢板组合梁结构有着良好的结构性能和耐久性，施工难度小、进度快，多样化结构适应不同建设条件的需求，简化的结构减少了桥梁施工和维修管理工作量，所以近年来在国内得到了快速的发展和应用。
本文从结构受力性能、施工便利性、经济性和管养维护等方面，对中小跨径钢板组合梁桥的结构体系进行比选，提出不同结构形式的适用条件与应用范围。
二、结构形式发展概述
早期的钢板组合桥梁始于欧洲，虽然设计计算中考虑了钢梁和混凝土桥面板的共同作用，但是构造设计与非组合梁桥相似，采用多个并排纵梁，纵梁之间设置许多横梁、水平及竖向横撑，在腹板上焊接较多纵横向加劲肋，以保证各个杆件之间的整体性。
这种结构体系的钢板梁桥，构件数量多而复杂，焊缝量很大，一方面使得构件的加工成本提高、维护困难、施工建造复杂；另一方面构件的受力及传力不够明确，无法充分利用各个杆件的性能；此外，局部构造的疲劳破坏也是突出问题。
这些问题限制了钢板梁桥的广泛应用[1-2]。
1986年，德国尝试了新型钢板组合梁桥，建成的Eltmann桥仅采用2根钢板主梁承担混凝土桥面板，最大跨度达到149m，跨中梁高5m，采用横向预应力混凝土桥面板。
此后，瑞士也尝试这种只有两根主梁形式的钢板梁桥，并在此基础上进行了简化设计，横梁的数量和高度、加劲肋的数量和位置都进行了大量优化。
此后，法国对传统的钢板梁桥进行了简化，两根钢主梁之间通常不设置横撑和腹板纵向加劲肋；混凝土桥面板一般设置成横向承重或者纵向承重，与此对应的主梁间的横梁设置为支撑横梁或非支撑横梁。
日本在大幅度减小横撑、腹板加劲肋的同时，积极采用预应力混凝土桥面板，把原来2车道公路桥的主梁从4根减少到2~3根，3车道的从7~8根减少到3~4根，改进的设计不仅节约了建设费用，桥梁的耐久性、管理养护等费用也得到优化，优势凸显。
钢板组合梁桥在我国的应用实践尚处于起步阶段，主要的发展是在铁路桥领域，结构形式类似于早期的多主梁形式的钢板梁桥，设置较多的横梁、横撑及加劲装置。
和国外相比，我国建造钢板组合梁桥设计和建造经验相对较少，对各种体系的性能和适用性还需要深入的研究；尤其是结合工业化建造，如何发挥钢板梁桥的优势正在成为研究的热点[3-4]。
三、结构形式分类
（一）多主梁体系和双主梁体系
按主梁数量可分为双主梁钢板组合梁桥和多主梁钢板组合梁桥，如图1所示。
多主梁体系主要在钢板梁桥应用早期使用较多，在加工、施工、维护等方面较为繁琐。
而双主梁体系具有构件数量少、焊接量小、建造成本低、易于维护等优势，逐渐成为工程应用的主流。
两种体系优缺点对比见表1：
表1 双主梁与多主梁桥对比
（a）传统多主梁组合梁桥（b）改良后的组合梁桥（c）双主梁钢板组合梁桥
图1 钢板组合梁桥主梁形式演变
（二）支撑横梁体系和非支撑横梁体系
钢板梁桥横向连接采用工字型钢横撑体系，主要分为支撑横梁体系与非支撑横梁体系两种。
支撑横梁体系的桥面板受力主方向在纵桥
向，钢材用量较大，板厚较小，但接缝多；非支撑横梁体系的桥面板主受力方向在横桥向，需要较厚的桥面板，有连接简单的优势。
图4 支撑横梁体系和非支撑横梁体系
工字形钢横梁尺寸比主梁小，对于非支撑横梁，只起连接主梁作用，主梁、桥面板、横梁形成框架，横梁间距7~8m。
对于支撑横梁，横梁是支承桥面板的主要构件，间距5m左右，横桥向也是组合构件，刚度大。
钢横梁与主梁之间可采用焊接或者栓接。
支点横梁对限制平行四边形变形约束最强，在设计上需加强。
四、结构体系比选分析
根据对钢板组合梁桥的调研，提出了三种中小跨径钢板组合梁桥较为常用的比选方案见图5，从结构受力性能、施工便利性、经济性和管养维护等方面进行了比选分析，如表2所示。
（c）方案三：双主梁非支撑横梁方案
图5 比选方案结构形式
表2 比选方案
（一）结构受力
从受力性能来看，支撑横梁体系为桥面板提供了支撑，横向受力由组合断面共同承担，更加适用于大主梁间距的设计，并且需要的混凝土板厚较小。
但支撑横梁体系的接缝多，钢与混凝土的连接难以达到理想设计状态，后期养护及桥面板的更换较麻烦。
相对于支撑横梁体系，非支撑横梁虽然不能提供模板的支承作用，无法对桥面板提供支持作用，需要增加板厚。
但非支撑横梁连接简单，避免了与桥面板的接触与连接问题，更重要的是，非支撑横梁在横梁处的疲劳问题并不明显，施工及后期养护均有较大的优势。
段的管养需要投入的费用、时间和精力都很高。