鋼―混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁研究新進(jìn)展
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鋼―混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁研究新進(jìn)展
發(fā)布日期: 2016-01-18 發(fā)布:
2015年35期目錄 本期共收錄文章20篇
【摘 要】當(dāng)前,隨著我國橋梁事業(yè)的不斷發(fā)展,我國的橋梁結(jié)構(gòu)也在發(fā)生了翻天覆地的變化。其中最為代表性的就是鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁(以下簡稱鋼混組合橋)。本文正是基于這一背景,首先對鋼混組合橋進(jìn)行了概述;其次主要就鋼混組合橋的研究新進(jìn)展分別從波形鋼腹板、槽型鋼-混凝土、鋼-混凝土組合鋼構(gòu)橋三個方面對其進(jìn)行了研究。旨在與同行加強(qiáng)業(yè)務(wù)之間的交流,以更好地對我國鋼混組合橋的研究新進(jìn)展有一個全面的認(rèn)識,促進(jìn)我國橋梁事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】鋼混組合橋;橋梁;研究
鋼混組合橋是出現(xiàn),主要是因為以往的橋梁結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)難以滿足當(dāng)代對橋梁作用的需要,F(xiàn)代橋梁不僅要注重其使用功能,而且還要注重其外觀,而且其所承擔(dān)任務(wù)也發(fā)生了巨大的變化,所以目前在橋梁結(jié)構(gòu)和形式上已經(jīng)得到了創(chuàng)新和發(fā)展,以下筆者就結(jié)合近年來在鋼混組合橋方面取得的新進(jìn)展做出以下分析。
1 概述
所謂鋼混組合橋,主要是將鋼梁和砼橋面板,利用抗剪連接件將其連接成一個整體,同時兼顧共同受力的一種新型的橋梁結(jié)構(gòu)形式,與傳統(tǒng)的純鋼橋相比,不僅能將結(jié)構(gòu)高度減小,而且能將結(jié)構(gòu)的剛度提升,從而在荷載作用下降低結(jié)構(gòu)的撓度,再在抗剪連接的作用下,利用砼橋面板給鋼梁受壓的翼緣帶來約束的作用,最終促進(jìn)鋼梁穩(wěn)定性的提升。
2 研究新進(jìn)展
2.1 鋼-混組合橋中的波形鋼腹板組合梁橋分析
通過實際研究發(fā)現(xiàn),采用波形鋼腹板組合梁橋,不僅能降低腹板給砼翼緣板帶來的約束降低,還能促進(jìn)預(yù)應(yīng)力導(dǎo)入度的提升,促進(jìn)材料的利用效率的提升,進(jìn)而促進(jìn)腹板剪切屈曲強(qiáng)度提升,將其的三維撓曲特點充分的展示出來。在具體的施工中,主要是在下翼緣的鋼板上澆筑混凝土,并將下翼緣的鋼板作為混凝土澆筑所需的模板支撐,預(yù)防現(xiàn)場零散的搭設(shè)腳手架。從而為混凝土澆筑施工提供便利,更好地確保工程進(jìn)度得到保障。而且整個施工不用中斷橋下的交通。加上下翼緣的鋼板和混凝土結(jié)合之后的構(gòu)造十分簡單,為混凝土的澆筑提供了強(qiáng)大的空間,不僅能確保澆筑質(zhì)量,而且能有效的改善結(jié)合部受力的性能。當(dāng)然,如果能在下翼緣砼板的外側(cè)設(shè)置鋼板,那么其受力就會變得更加合理,鋼板可以與結(jié)構(gòu)一道受力,同時也具有較強(qiáng)的抗拉性能,對于促進(jìn)結(jié)構(gòu)承載性能的提升和抗裂性能的發(fā)揮以及剛強(qiáng)度的提升,均有助于結(jié)構(gòu)耐久性的提升。與此同時,下翼緣的砼板給上翼緣的砼板澆筑奠定了基礎(chǔ),那么上翼緣的砼板的模板工作和砼澆筑作業(yè)量均會得到有效的減少,而且整個過程中幾乎沒有增加鋼材的用量。
2.2 鋼-混組合橋中的槽型鋼-混凝土組合梁橋分析
在軌道交通橋梁中,其結(jié)構(gòu)形式往往決定著整個軌道交通工程建設(shè)的費用,同時促進(jìn)城市景觀的協(xié)調(diào),,并能達(dá)到減振降噪的目的,所以必須在軌道交通中采取針對性的橋梁結(jié)構(gòu)形式。就當(dāng)前來看,城市軌道高架橋主要采取的是預(yù)應(yīng)力混凝土槽型梁,其是一種最為常見的上承式的箱型截面。但是此類工程主要在城市中心地帶建設(shè),所以其不僅會給整個城市景觀帶來影響,還可能給地面的人群帶來一種壓抑感。尤其是給周邊居民帶來較大的噪音干擾,加上箱型梁的高度較高、重量較大,所以才去常規(guī)的方式進(jìn)行澆筑,不僅會延長工期,而且工程成本較高,所以針對其存在的上述問題,經(jīng)過不斷的研究和創(chuàng)新,在槽型梁結(jié)構(gòu)中就應(yīng)加強(qiáng)鋼-混凝土組合原理的應(yīng)用,采用鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)。具體就是加工和制作“U”型截面鋼梁,再將其安裝之后在現(xiàn)場澆筑砼,二者在抗剪連接件的組合下形成整體,二者在共同共同工作時就能將鋼材的抗拉及砼抗壓性能充分的發(fā)揮出來,從而采取鋼筋和砼的組合,既能將發(fā)揮傳統(tǒng)的槽型梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢發(fā)揮出來,還能促進(jìn)施工和使用性能的提升,進(jìn)而將整個橋梁結(jié)構(gòu)的性能全面的優(yōu)化和完善。
槽形鋼-混凝土組合梁不僅具備預(yù)應(yīng)力砼的槽形梁的優(yōu)點,而且還具有諸多優(yōu)點,由于鋼結(jié)構(gòu)主要是在工廠進(jìn)行制作,所以能促進(jìn)工程質(zhì)量的提升,而且直接利用鋼板澆筑混凝土,在施工中使用的模板較少,甚至不使用模板,加上鋼結(jié)構(gòu)安裝十分簡便,而結(jié)構(gòu)受拉區(qū)的鋼板外包,就能有效的預(yù)防混凝土出現(xiàn)裂縫,加上外包鋼板可以有效的緩解由于車輛撞擊橋梁之后導(dǎo)致橋梁被孫的情況出現(xiàn),所以能有效的提高結(jié)構(gòu)的安全耐久性。加上構(gòu)造十分簡單,所以能有效的承受車輛的荷載,尤其是下層鋼板能充分發(fā)揮其橫向的抗拉作用,進(jìn)而預(yù)防板底出現(xiàn)縱向裂縫,下翼緣作為縱向的柱梁,那么底層的鋼板就能充分發(fā)揮其縱向的抗拉作用,所以其與預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)相比較而言,就能有效的促進(jìn)構(gòu)造的簡化,降低鋼筋的綁扎數(shù)量。在制作鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,就應(yīng)及時的進(jìn)行栓釘?shù)暮附樱龠M(jìn)行鋼筋的綁扎,才能進(jìn)行混凝土的澆筑。
2.3 鋼-混組合橋中的鋼混組合剛構(gòu)橋分析
除了上述的幾類橋梁是目前鋼混組合結(jié)構(gòu)橋梁研究的新進(jìn)展外,鋼混組合剛構(gòu)橋也是較為代表性的橋梁結(jié)構(gòu)類型。剛構(gòu)橋由于橋下的凈空較大,能有效的節(jié)省支座,加上具有美觀的造型,尤其是橋面具有良好的平順性以及優(yōu)越的抗震性,所以在跨越深度開闊的河谷中得到了廣泛的應(yīng)用。剛構(gòu)橋的墩梁固結(jié)之后,由于受到豎向荷載的作用,在主梁端部就會形成負(fù)彎矩,最終將跨中正彎矩減少,并能相應(yīng)的減少梁跨中的截面。與傳統(tǒng)的梁式橋相比而言,剛構(gòu)橋不僅能預(yù)防強(qiáng)震導(dǎo)致落梁被破壞,而且懸臂施工的墩梁固結(jié)技術(shù)能有效的省略傳統(tǒng)的臨時錨固措施,加上施工中的受力狀態(tài)和成橋之后的受力狀態(tài)也相同。
目前已有的組合剛構(gòu)橋墩-梁結(jié)合部構(gòu)造有許多種,。這些構(gòu)造形式中應(yīng)用最多的是鋼筋錨固式結(jié)合部以及鋼柱式結(jié)合部。鋼筋錨固式結(jié)合部依靠墩中主筋錨固在主梁內(nèi)傳力,需要主筋較長的錨固長度,施工過程復(fù)雜且節(jié)點核心區(qū)混凝土的澆筑質(zhì)量難以保證;鋼柱式結(jié)合部在鋼主梁上焊接鋼梁牛腿,將鋼牛腿埋入墩中形成整體受力,其整體工作性能好,但施工較為復(fù)雜,節(jié)點區(qū)鋼筋、鋼骨交錯,影響了節(jié)點核心區(qū)混凝土的澆筑質(zhì)量。所以應(yīng)采取鋼套筒式墩-梁結(jié)合部構(gòu)造。該結(jié)合部中的鋼梁和鋼套筒在工廠預(yù)制,現(xiàn)場安裝于鋼筋混凝土墩上,澆筑結(jié)合部混凝土,為提高負(fù)彎矩區(qū)組合梁的剛度和承載力,防止負(fù)彎矩區(qū)鋼梁底板的局部屈曲,可在負(fù)彎矩區(qū)底板上方澆筑混凝土,最后施工混凝土橋面板。
3 結(jié)語
綜上所述,本文主要從波形鋼腹板、槽型鋼-混凝土、鋼-混凝土組合鋼構(gòu)橋三個方面,對鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁研究新進(jìn)展進(jìn)行了探討。文中難免會存在這樣或那樣的錯誤,希望廣大同行批評指正。因而在今后的工作中只有不斷的努力,對橋梁結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行不斷的優(yōu)化和完善,才能更好地促進(jìn)我國橋梁事業(yè)走向可持續(xù)的發(fā)展道路,并為此而不懈的努力和奮斗。
【參考文獻(xiàn)】
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[責(zé)任編輯:曹明明]
本文關(guān)鍵詞:鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁研究新進(jìn)展,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:160410
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