钢_混凝土组合结构桥梁研究新进展.
钢—混凝土混合梁连续刚构桥结构性能研究
钢—混凝土混合梁连续刚构桥结构性能研究钢-混凝土混合梁连续刚构桥是一种新型梁式桥, 它是将连续刚构桥主跨跨中的一段混凝土箱梁替换为钢箱梁, 混凝土梁和钢箱梁在结构层次上连接在一起共同构成了连续刚构桥的主梁局部。
本文以某连续刚构桥为工程依托,将该连续刚构桥中跨跨中42米的混凝土箱梁替换为钢箱梁, 试设计了一座钢- 混凝土混合梁连续刚构桥, 并对其进行分析, 主要研究内容包括以下几个方面:(1) 基于有限元理论, 采用Midas Civil 大型有限元软件建立连续刚构桥的全桥梁单元模型, 并结合现有钢-混凝土混合梁连续刚构桥的结构参数和前人研究成果, 将连续刚构桥中跨跨中42 米混凝土箱梁替换成钢箱梁, 建立钢-混凝土混合梁连续刚构桥的全桥模型, 并对该桥进行结构验算,为后面的计算研究做铺垫。
(2) 以试设计的混合梁连续刚构桥为根底, 并对其结构参数进行分析, 主要包括在恒载和活载分别作用下, 边中跨比和钢梁长度与中跨跨径之比对混合梁连续刚构桥受力性能的影响, 结果说明恒载作用下, 跨中弯矩随着边中跨比的增大而减小,随着钢梁长度与跨径之比的增大而减小;活载作用下,中跨跨中最大应力随着边中跨比的增大而增大, 随着钢梁长度与跨径之比的增大而减小。
(3) 通过连续刚构桥和混合梁连续刚构桥的有限元模型, 分析比照连续刚构桥和混合梁连续刚构桥在典型静力荷载工况下的结构变形和受力特征, 比照其应力分布和位移情况结果说明自重作用下混合梁连续刚构桥的跨中位移和墩顶弯矩都较连续刚构桥小, 活载作用下连续刚构桥的位移和应力都较连续刚构桥稍大。
(4) 比照分析连续刚构桥和混合梁连续刚构桥的动力特性, 并且分别对不同墩高差和不同墩高两种参数下的连续刚构桥和混合梁连续刚构桥的动力性能进行研究, 结果说明连续刚构桥和混合梁连续刚构桥的一阶振型均为体系纵飘, 混合梁连续刚构桥的一阶自振频率较连续刚构桥大; 随着主墩高差和主墩高度的增大,两座桥梁的振型频率根本上都呈减小的趋势, 而且主墩高差和主墩高度对两座桥的振型模态均有较大影响。
钢混凝土组合梁在我国的研究及应用
第３２卷第２期１９９９年４月土木工程学报ＣＨＩＮＡＣＩＶＩＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪＯＵＲＮＡＬＶ０１．３２Ｎｏ．２Ａｐｒ．１９９９钢一混凝土组合梁在我国的研究及应用聂建国（清华大学）佘志武（长沙铁道学院）摘要近年来，钢一混凝土组合梁结构在我国发展很快，在建筑和桥梁结构等领域已经得到越来越多的应用，取得了显著的技术经济效益和社会效益。
本文较为系统地阐述组合梁在我国的研究和应用情况，并指出了有关钢一混凝土组合梁方面值得进一步研究的问题。
关键词钢一混凝土组合梁研究应用１引言钢一混凝土组合结构是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构。
同钢筋混凝土结构相比，可以减轻自重，减小地震作用，减小构件截面尺寸，增加有效使用空间，降低基础造价，节省支模工序和模板，缩短施工周期，增加构件和结构的延性等。
同钢结构相比，可以减小用钢量，增大刚度，增加稳定性和整体性，增强结构抗火性和耐久性等。
近年来，钢一混凝土组合结构在我国的应用实践表明，它兼有钢结构和混凝土结构的优点，具有显著的技术经济效益和社会效益，适合我国基本建设的国情，将成为结构体系的重要发展方向之一。
作为组合结构体系中重要横向承重构件的钢一混凝土组合梁在建筑及桥梁结构等领域具有广阔的应用前景。
限于篇幅，本文将重点介绍钢一混凝土组合梁结构在我国的研究和应用情况。
２钢－混凝土组合梁在我国的研究概况钢一混凝土组合梁结构在美国、日本、欧洲等发达国家已经得到了较广泛的应用。
但是，组合梁在我国的研究起步比较晚。
在我国改革开放以前，虽有少数工程曾经应用过钢一混凝土组合梁，但当时未考虑组合效应而仅仅把它作为强度储备提高安全度或者是为了方便施工而已，当时我国有关设计规范都未涉及钢一混凝土组合梁的设计内容。
１９７８年以来，原郑州工学院、原哈尔滨建筑工程学院、山西省电力勘测设计院、华北电力设计院和清华大学等单位曾先后对钢一混凝土组合梁进行了研究和应用，取得了一系列具有重要理论意义和实用价值的成果。
钢—混凝土组合箱梁斜拉桥结构性能研究的开题报告
钢—混凝土组合箱梁斜拉桥结构性能研究的开题报告一、选题背景目前国内公路桥梁建设的主要趋势是跨径增大、结构轻型化、施工周期缩短等方面的发展。
因此，组合式斜拉桥作为一种新兴的跨越大孔径河流和山谷的桥梁类型，由于其结构轻巧、施工简单、经济实用等优点，已经得到了广泛的关注和应用。
其中，钢-混凝土组合箱梁斜拉桥作为目前比较先进和应用广泛的组合式斜拉桥结构类型，具有结构高刚度、强度高、变形小、外形美观等特点。
然而，由于其结构复杂、分析方法繁琐，对其结构性能的研究尚不完善，需要进一步深入研究。
二、研究意义钢-混凝土组合箱梁斜拉桥具有大跨度、高强度、轻质化等优点，是现代公路桥梁建设中经常采用的一种类型。
然而，由于其结构特点复杂，需要考虑许多因素，如抗震、施工等因素，因此需要对其进行更加深入的研究。
首先，通过对钢-混凝土组合箱梁斜拉桥结构进行分析，可以为施工提供可行的方案和设计思路，为工程实践提供科学依据。
其次，通过对钢-混凝土组合箱梁斜拉桥结构性能的研究，可以探讨其结构材料、造型玻璃、施工工艺等方面的优化，为更好地应用这一桥梁类型提供理论支持。
三、研究内容本论文主要研究内容包括：1. 钢-混凝土组合箱梁斜拉桥结构组成及其特点分析。
2. 钢-混凝土组合箱梁斜拉桥施工工艺探讨，包括拼装方式、现场预制技术等方面。
3. 钢-混凝土组合箱梁斜拉桥结构刚度、强度、变形等性能分析。
4. 钢-混凝土组合箱梁斜拉桥结构抗震性能分析。
5. 钢-混凝土组合箱梁斜拉桥结构施工方法的对比研究。
四、研究方法本研究主要采用文献资料调研、数值分析、实验研究等方法，通过对工程实例的应用、现场实验等手段，从理论和实际两方面对问题进行分析和探讨。
五、预期成果通过本研究，预期可以得到以下成果：1. 对钢-混凝土组合箱梁斜拉桥结构进行深入分析，提出相应的结构设计思路。
2. 对钢-混凝土组合箱梁斜拉桥施工工艺进行探讨，提出相应的施工方案，为工程实践提供理论支持。
钢—混凝土组合梁的发展及研究
混凝土钢梁及 实用 连接件 的研究 ， 而未 考虑 两 者 的组合 工 作 效 ２ 钢一 混凝 土组 合梁 的特 点 应， 这一阶段探索性 的研究 为后续钢一混凝 土组 合梁 的蓬勃发 展 １节约材料 、 ） 降低 造价。２ 承载力增 大。３ 刚度 大。４ 自重 ） ） ）
止预应力 反拱 引起 的开 裂。４ 在一般 建筑 中裂缝 宽度 限制 可放 效益显著 ， 高层住宅 的设计 中被广泛采用。 ） 在
宽 取 ０ ２ ．２ｍｍ。
１２ ０世 纪 ４ ． ２ ０年代 －６ ０年代 ， 展 阶段 发
参考文献 ： ［］ １ 王先华 ． 预应 力 技 术对 建 筑 结构 形 成 的影 响 ［ ］ 山 西建 筑 ， Ｊ．
程， 使得组合梁 的应用在科学指导下逐渐普及 。
． ２ ０年 代 ～８ ０年代 ， 面研 究 ， 全 实用阶段 上发展起 来的一种新型结构 ， 其与木结构 、 砌体结 构 、 钢筋 混凝 土 １３ ０世 纪 ６ 由于钢一 混凝 土组合梁具有广泛 的应 用前景 ， 合梁 的研究 组 结构和钢结构并列 ， 已经 扩展 成为第 五大结 构 （ 合结 构 ） 它是 组 ，
２ ０ ，１３ ：３４ ． ０ ５ ３ （ ）４ —４
６ 结语
１ 无粘结预应力 大板结 构可有效 降低 楼层的高度 ， ） 并可有效
浅谈预应力混凝土 结构的产 生及 防治 ［］ 山西 建筑 ， Ｊ． 减小板 的厚 度 ， 而减 轻整 个 楼层 的重 量 ， 合经 济 效 益 明显 。 ［］ 从 综 ２ 高峰俊 ． ２ ０ ，０ ３ ：１４ ． ０ ４ ３ （ ）４ —２ ２ 该结构使高 层住 宅的建筑平面布置更加 灵活 ， ） 并且有利 于二次
钢-混凝土组合结构的发展现状
钢-混凝土组合结构的发展现状钢-混凝土组合结构是一种结合了钢结构和混凝土结构优点的新型结构体系，已经在工程应用中取得了广泛的应用。
钢-混凝土组合结构具有高刚度、高强度、抗震性能好等优点，能够满足大跨度、高承载、重载、高层建筑和桥梁等工程的需要，成为现代建筑和桥梁工程的重要结构形式之一。
本文将对钢-混凝土组合结构的发展现状进行详细介绍。
一、发展历程钢-混凝土组合结构的发展可以追溯到19世纪末，当时就有人开始研究将钢结构和混凝土结构组合在一起的可能性。
20世纪初，欧美国家开始对钢-混凝土组合结构进行系统研究，并逐渐应用于工程实践中。
20世纪50年代，随着钢结构和混凝土结构的发展，钢-混凝土组合结构的设计理论、计算方法和施工工艺逐渐完善，成为一种成熟的结构形式。
二、发展现状1. 结构形式钢-混凝土组合结构可以按照结构构件的连接形式分为钢-混凝土组合梁、钢-混凝土组合柱、钢-混凝土组合框架等。
钢-混凝土组合梁是最常见的一种形式，结构构件一般由钢构件和混凝土构件通过连接件组合在一起，发挥各自的优势，形成一个整体结构。
2. 技术特点钢-混凝土组合结构在技术上具有多项优势。
由于钢结构的高强度和刚度以及混凝土结构的良好的抗压性能和耐久性，钢-混凝土组合结构能够在较小的截面尺寸下承担更大的荷载，减少了结构自重，提高了结构的有效使用空间；由于钢-混凝土组合结构中的钢结构和混凝土结构能相互协作，使得结构具有良好的抗震性能和变形能力，有利于提高建筑物的抗灾能力；由于钢-混凝土组合结构的施工过程可以分为工厂制作和现场拼装，可以大大节省施工时间和人力成本，提高施工效率。
3. 应用领域三、发展趋势1. 新材料应用随着新材料的不断发展，如高强混凝土、高强度钢材、复合材料等，可以为钢-混凝土组合结构的发展带来新的机遇。
新材料的应用可以进一步提高钢-混凝土组合结构的强度、刚度和耐久性，为工程结构的设计和施工提供更多的选择。
2. 结构优化设计钢-混凝土组合结构的优化设计将是未来的发展方向。
钢-混凝土组合结构的发展现状
钢-混凝土组合结构的发展现状钢-混凝土组合结构是近年来建筑领域的一种重要发展趋势，它将钢结构和混凝土结构的优势结合起来，充分发挥各自的优势，同时避免了各自的劣势，成为了建筑结构中的一种重要形式。
本文将从钢-混凝土组合结构的定义、特点、发展趋势等方面进行探讨，以期对该领域的研究和发展做出一定的贡献。
一、钢-混凝土组合结构的定义钢-混凝土组合结构是指在工程中将钢材和混凝土材料以一定的方式结合起来，使其具有整体性和协同工作性的一种结构形式。
其主要特点是钢材提供了足够的抗拉刚度和强度，而混凝土提供了良好的抗压性能，两种材料协同工作，相辅相成，形成了一种新型的结构形式。
1. 优异的抗震性能钢-混凝土组合结构由于钢材的使用，在结构中形成了具有一定弹性变形能力的梁柱节点，进而提高了结构的整体刚性和抗震性能。
在地震作用下具有较好的抗震性能，可以有效保护人员生命财产的安全。
在大风作用下，钢-混凝土组合结构的整体性和刚性可以有效抵抗风力作用，减小结构的变形和破坏，提高了结构的整体稳定性。
3. 构造简单、施工方便钢-混凝土组合结构的构造简单，加工工艺成熟，可以实现工厂化生产，大幅度降低了工程周期和成本。
施工方便，可以减少工地施工过程中的不良因素，提高施工效率。
4. 良好的经济性由于钢-混凝土组合结构在材料的使用上可以充分发挥各自的优势，因此具有较好的经济性。
相对于传统的建筑结构，钢-混凝土组合结构可以降低建筑材料的使用量，提高结构的自重和自重比，降低了结构的成本。
5. 环保节能钢-混凝土组合结构在使用过程中，不仅可以降低建筑结构的自重，减小土地占用，还可以实现建筑材料的回收再利用，减少了建筑垃圾和废弃物的排放，对环境的保护起到了良好的作用。
钢-混凝土组合结构的发展已经迅猛，已经广泛应用于建筑领域的各个方面，特别是在高层建筑、桥梁和工业厂房等领域。
具体来说，它在以下几个方面有着广泛的应用。
1. 高层建筑近年来，随着城市化进程的加快和人们对生活品质要求的提高，高层建筑的需求在不断增加，而钢-混凝土组合结构正是在这种需求下应运而生。
薄壁型钢_混凝土组合结构研究进展
2009年第1期总第127期福 建 建 筑Fujian Architecture &Construction No1・2009Vol ・127薄壁型钢—混凝土组合结构研究进展吴传伟 高轩能 金周(华侨大学土木工程学院 362021)摘 要:根据国内外对薄壁型钢-混凝土组合结构的研究和应用,介绍了组合梁和组合柱这两种主要组合结构形式的研究现状,总结了其已有的研究成果,重点分析了薄壁型钢-混凝土这一新型组合结构的受力特性。
关键词:薄壁型钢 组合梁 组合柱 研究进展中图分类号:TU398 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2009)01-0050-03Progress in the R esearch of Thin 2W all Steel 2Concrete Composite StructureWu chuanwei G ao xuanneng Jin zhou(College of Civil Engineering of Huaqiao University 362021)Abstract :Based on the research and the application of thin 2wall steel 2concrete composite structure in the domestic and the foreign ,research status of the two major composite structures that is Composite Beam and composite column was described.The achieve 2ments that have been made were also presented.Particularly ,the structural behaviors of thin 2wall steel 2concrete composite struc 2ture ,a new type of composite structure ,have been analyzed.K eyw ords :Thin 2wall steel Composite beam Composite column Progress inresearch 作者简介:吴传伟,1982年出生,硕士研究生,研究方向为钢结构。
钢-混凝土组合梁疲劳性能研究综述共3篇
钢-混凝土组合梁疲劳性能研究综述共3篇钢-混凝土组合梁疲劳性能研究综述1钢-混凝土组合梁是一种结合了钢材和混凝土两种材料的组合梁。
该梁具有钢材强度高、刚度好和混凝土耐久性强等优点，广泛应用于桥梁、高层建筑等领域。
疲劳性能是组合梁使用过程中的重要性能指标，能够反映其在反复荷载下的承载能力和耐久性。
本文综述了钢-混凝土组合梁疲劳性能研究的现状和未来研究方向。
近年来，随着钢-混凝土组合梁的广泛应用，相关研究也得到了飞速的发展。
在疲劳性能方面的研究主要包括以下几个方面：1. 疲劳试验方法钢-混凝土组合梁的疲劳试验方法包括静载荷试验和谐波载荷试验。
其中，静载荷试验是传统的疲劳试验方法，通过在一定载荷水平下施加周期循环荷载进行试验，可以获得该梁在规定循环次数下的荷载-位移曲线、疲劳寿命和疲劳极限。
而谐波载荷试验则是一种新兴的试验方法，通过在一定频率上施加谐波载荷进行试验，能够模拟实际使用中的风荷载和地震荷载等极端荷载情况，具有更加接近实际的优点。
2. 疲劳损伤分析钢-混凝土组合梁在疲劳荷载作用下会出现一定的损伤，包括钢材的裂纹扩展和混凝土的裂缝变形等。
采用有限元分析方法可以更加准确地分析该梁的疲劳损伤情况，并进行相应维修和加固。
目前，常用的有限元软件包包括ANSYS、ABAQUS等。
3. 影响因素分析影响钢-混凝土组合梁疲劳性能的因素较多，主要包括荷载水平、荷载频率、板厚比、钢材使用寿命、混凝土强度等。
研究发现，荷载频率对疲劳性能的影响较大，低频率下钢材的疲劳裂纹扩展速率较低，而高频率下则会加速疲劳损伤。
同时，板厚比也是影响疲劳性能的重要因素，较小的板厚比能够减小钢材弯曲疲劳破坏的程度，提高其疲劳寿命。
4. 加固措施研究在组合梁疲劳损伤严重或寿命短时，需要采取相应的加固措施。
常用的加固措施包括超声波焊接、板贴、缠绕和加筋等。
其中，超声波焊接是一种无损的加固方法，通过引入焊接点可以增加钢材的强度和刚度。
而板贴和缠绕等则是一种易操作、低成本的加固方法，对于较小的组合梁比较适用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 45卷第 6期 2012年 6月 土 木 工 程 学 报 CHINA CIVIL ENGINEERING JOURNAL Vol．45Jun．No．62012 基金项目 :国家自然科学基金重点项目 (51138007 , 清华大学自主科 研计划 (20101081766 作者简介 :聂建国 , 博士 , 教授 收稿日期 :2010- 12-09钢 -混凝土组合结构桥梁研究新进展 聂建国 1 陶慕轩 1 吴丽丽 2 聂 鑫 1 李法雄 1 雷飞龙 1 (1．清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室 , 北京 100084; 2．中国矿业大学 (北京 , 北京 100083 摘要 :钢 -混凝土组合结构桥梁近年来在我国得到了迅速的发展 。 在传统桥梁结构形式的基础上 , 发展多种新型组 合结构桥梁形式 , 拓宽组合结构桥梁的应用领域 。 介绍近年来在钢 -混凝土组合结构桥梁方面的最新研究进展 , 内 容包括波形钢腹板组合梁桥 、 槽型钢 -混凝土组合梁桥 、 钢 -混凝土组合刚构桥 、 双重组合作用连续组合梁桥和大跨 斜拉桥组合桥面系 。 通过对传统结构形式的改进和发展 , 可充分发挥组合结构桥梁的综合优势 , 研究结果表明 , 钢 -混凝土组合结构桥梁具有广阔的推广应用前景 。
关键词 :钢 -混凝土组合结构 ; 桥梁 ; 波形钢腹板 ; 槽型组合梁 ; 组合刚构桥 ; 双重组合 ; 组合桥面系 中图分类号 :U448．38
文献标识码 :A 文章编号 :1000- 131X (2012 06-0110-13Advances of research on steel-concrete composite bridges Nie Jianguo 1 Tao Muxuan 1 Wu Lili 2 Nie Xin 1 Li Faxiong 1 Lei Feilong 1 (1．Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of the Ministry of Education , Tsinghua University , Beijing 100084, China ;
2．China University of Mining ＆Technology , Beijing , Beijing 100083, China Abstract :Steel-concrete composite bridges have been developed rapidly in recent years in China．Several new types of composite bridges have been developed on the basis of traditional structures to broaden the application area of composite bridges．In this paper , some recent advances in research of steel-concrete composite bridges are summarized．The main research work involves composite girder bridges with corrugated steel webs , channel-shaped steel-concrete composite girder bridges , steel-concrete composite rigid frame bridges , continuous composite bridges with double composite action and composite deck systems for large-span cable-stayed bridges．Through improvement and development of the traditional structural forms , the comprehensive advantages of composite bridges can be fully displayed , which demonstrates a good prospect of application and extension for steel-concrete composite bridges．
Keywords :steel-concrete composite structure ; bridge ; corrugated steel web ; channel-shaped composite girder ; composite rigid frame bridge ; double composite ; composite deck system E-mail :dmh03@mails．tsinghua．edu．cn
引 言 钢 -混凝土组合结构桥梁 (简称组合桥 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 。 相对于不按组合结构 设计的纯钢桥 , 组合桥可以有效减小结构高度 、 提高 结构刚度 、 减小结构在活荷载下的挠度 。 通过抗剪连 接件的连接作用 , 混凝土桥面板对钢梁受压翼缘起到 约束作用 , 从而增强了钢梁的稳定性 , 有利于材料强 度的充分发挥 。 截面高度的降低 , 使结构外形更加纤 巧 , 改善桥梁的景观效果 , 有利于增加桥下净空或降 低桥面高程 。 组合桥相对于混凝土桥 , 上部结构高度 降低 、 自重减轻 、 地震作用减小 、 结构延性提高 、 基础 造价降低 。 同时 , 组合桥便于工厂化生产 、 现场安装 质量高 、 施工费用低 、 施工速度快 , 并可以适用于传统 砖石及混凝土结构难以应用的情况
[1] 。 组合桥自 20世纪 50年代之后得到了迅速的发 展 , 从 20 25m 跨径的中小跨径梁桥到跨径近千米的 斜拉桥 , 都有组合结构的应用 [2] 。 近年来 , 除常用的 组合板梁桥和组合箱梁桥之外 , 相继研发了波形钢腹 板组合梁桥 、 组合桁梁桥 、 组合刚构桥等一系列新的 结构形式 , 拓宽了组合桥的应用领域 。 而在国内 , 随 着道路等级的不断提高和建设规模的扩大 , 桥梁呈现 出跨径不断增大 、 桥型不断丰富 、 结构不断轻型化的 发展趋势 , 同时对桥梁建设的经济性和综合效益也越
DOI:10.15951/j.tmgcxb.2012.06.003 来越重视 。 在这种背景和需求下 , 传统的桥梁结构形 式在许多情况下已经不能满足设计 、 建造和使用的要 求 。 钢 -混凝土组合结构桥梁由于兼有钢桥和混凝土 桥的优点 , 适合我国基本建设的国情 , 近 20年来已得 到迅速发展 。
本文重点介绍了笔者所在的研究团队近年来在 钢 -混凝土组合结构桥梁方面完成的一些最新研究和 实践工作 , 内容主要包括波形钢腹板组合梁桥 、 槽型 钢 -混凝土组合梁桥 、 钢 -混凝土组合刚构桥 、 双重组合 作用连续组合梁桥和大跨斜拉 桥组合桥面系 , 通过对 传统结构形式的改进和发展 , 可充分发挥组合结构桥 梁的综合优势 。 研究结果表明 , 组合结构桥梁具有广 阔的应用前景 。
1波形钢腹板组合梁桥 减轻大跨度预应力混凝土桥梁上部结构的重量 是桥梁结构技术革新的一个重要方向 。 对于预应力 混凝土箱梁而言 , 由于需要在腹板内布筋和使预应力 筋转向 , 必须增加腹板厚度 , 腹板面积可占总截面面 积的 25% 35%。 因此 , 减小腹板厚度对减轻箱梁自 重和减少预应力筋用量是比较有效的途径之一 。 为 减小腹板厚度 , 法国首先提出了用平面钢腹板来代替 传统箱梁的混凝土腹板 , 并通过箱形截面内的体外预 应力筋来施加预应力 。 经工程实践 , 用平钢腹板代替 传统 箱 梁 的 混 凝 土 腹 板 后 , 自 重 减 轻 达 到 25% 35%[3], 但由于顶板和底板的混凝土因徐变 、 收缩而 产生的变形受到钢腹板的约束 , 使得顶板和底板内的 预应力有向钢腹板转移的趋势 , 后者承担了大约 20% 25%的预应力 , 不但降低了预应力的使用效率 , 同时 也要求在钢腹板上增设纵向或竖向加劲肋来防止屈 曲 。 为解决由于钢腹板的约束作用而造成的截面预 应力损失 , 法国 Campenon Bernard 公司于 1975年提出 了用波形钢腹板来代替平面钢腹板的设想 。
传统的波形钢腹板组合梁构造形式如图 1(a 所 示 , 与传统的预应力混凝土腹板箱梁桥相比 , 通过用 波形钢腹板替换混凝土腹板 , 可减轻自重 , 有效改善 结构受力性能 、 施工性能以及经济性能 ; 充分发挥材 料潜能 , 提高材料效率 ; 改善结构的施工性能 、 正常使 用性能和长期性能 。 与纵向加劲的平面钢腹板组合 梁桥相比 , 这种波形钢腹板组合梁桥能有效减小腹板 对混凝土翼缘板的约束 , 提高预应力导入度 , 提高材 料效率 ; 大大提高腹板的剪切屈曲强度 , 降低其对几 何初始缺陷的敏感性 ; 充分利用波形钢腹板的三维挠 曲特性 , 方便施工 , 改善拼装条件 。 然而 , 传统的波形 钢腹板组合梁在下翼缘混凝土板浇筑时 , 需现场搭设 满堂红脚手架以支撑模板 , 存在现场作业及施工难度 较大等问题 , 同时下翼缘混凝土板和下翼缘钢板的结 合部由于浇筑空间狭小 , 混凝土浇筑质量难以保证 , 影响结合部的受力性能 ; 另一方面 , 下翼缘混凝土板 通过连接件悬挂于波形钢腹板下方 , 在正弯矩作用下 容易