钢桥——钢混凝土结合梁PPT学习教案

1、会计学1钢桥钢桥钢混凝土结合梁钢混凝土结合梁梁的受压区采用混凝梁的受压区采用混凝土、受拉区采用钢土、受拉区采用钢梁，钢与混凝土之间梁，钢与混凝土之间采用剪力连接件连接采用剪力连接件连接的梁，又名叠合梁。的梁，又名叠合梁。Steel-concreteComposite Beam一、结合梁的特点（1）什么是结合梁？什么是结合梁？第1页/共17页一、结合梁的特点（2）充分发挥钢、混凝土的材料特性；梁高较砼梁小，用钢量较钢梁小、维护相对简便；刚度大、振动及噪声小，非常适宜城市桥梁；节省支架、施工方便快捷，经济指标好。适宜于承受正弯矩；长期荷载作用下，钢与混凝土之间会产生内力重分布。第2页/共17页一、

2、结合梁的特点(3)当以结构出现时，可以是简支梁，也可以是连续梁；钢梁可以是（多片）工字钢（工民建常用），也可以是钢箱梁（桥梁常用）；高跨比可达1/251/30，翼板多采用混凝土大挑臂。当以加劲梁出现时，表现为多跨弹性支承的连续当以加劲梁出现时，表现为多跨弹性支承的连续( (桁桁) )梁，高跨比可达梁，高跨比可达1/4001/400，钢梁可以是钢板梁（如广州，钢梁可以是钢板梁（如广州鹤洞大桥、钢桁梁（如芜湖长江大桥）。鹤洞大桥、钢桁梁（如芜湖长江大桥）。第3页/共17页1、钢梁形式：型钢、工字钢、钢箱梁、钢桁梁；梁高：取决于结构体系，比同体系得钢桥稍高；一般先分段架设钢梁，形成钢结构体系后，再铺

3、设（浇注）混凝土桥面板；钢梁的构造、连接、油漆涂装等与钢结构完全相同。二、结合梁的构造(1)第4页/共17页2、混凝土板混凝土板多采用现浇方式，也可采用预制；混凝土板多采用现浇方式，也可采用预制；混凝土多采用混凝土多采用40号以上；号以上；为提供较宽桥面、提高中性轴，混凝土板一为提供较宽桥面、提高中性轴，混凝土板一般较宽（必要时可施加横向预应力）。般较宽（必要时可施加横向预应力）。二、结合梁的构造(2)第5页/共17页二、结合梁的构造(3)3、剪力连接件作用：将混凝土板与钢梁联成整体，共同受将混凝土板与钢梁联成整体，共同受力；力；受力：抵抗钢梁与混凝土板之间的剪切力，抵抗钢梁与混凝土板之间的剪

4、切力，当混凝土板较宽时还有上拔力当混凝土板较宽时还有上拔力形式：型钢、钢板、钢筋、剪力钉等；型钢、钢板、钢筋、剪力钉等；控制因素：剪切力大小、剪切相对滑移量大剪切力大小、剪切相对滑移量大小，由此确定剪力连接件的数量与间距。小，由此确定剪力连接件的数量与间距。第6页/共17页二、结合梁的构造(4)剪力连接件的形式剪力连接件的形式第7页/共17页二、结合梁的构造(5)第8页/共17页三、结合梁的计算(1)1、基本原则：根据截面形成过程、采用换算截面及应力叠加原理、按容许应力法进行计算；2、计算阶段阶段1：钢梁架设完毕，浇注混凝土； 荷载：钢梁自重、混凝土自重；荷载：钢梁自重、混凝土自重； 承受荷载

5、主体：钢梁；承受荷载主体：钢梁； 计算方法：材料力学方法；计算方法：材料力学方法； 计算内容：钢梁上下缘应力计算内容：钢梁上下缘应力x1；s1第9页/共17页三、结合梁的计算(2)阶段2：结合梁形成，施加二期恒载； 荷载：二期恒载重量；荷载：二期恒载重量； 承受荷载主体：结合梁；承受荷载主体：结合梁； 计算方法：将混凝土换算为钢，按材料力学方计算方法：将混凝土换算为钢，按材料力学方法计算；法计算； 换算面积：换算面积：n=Es/Ec； Aeq=Astl+nAcon 换算惯性矩：换算惯性矩：Iequ=Istl+nIcon 计算内容：钢梁下缘应力计算内容：钢梁下缘应力x2；混凝土上缘应；混凝土上缘

6、应力h1第10页/共17页三、结合梁的计算(3)阶段阶段3 3：后续活载作用：后续活载作用 荷载：车辆、人群荷载等；荷载：车辆、人群荷载等； 受荷载主体：结合梁；受荷载主体：结合梁； 计算方法：同上；计算方法：同上； 计算内容：钢梁下缘应力计算内容：钢梁下缘应力x3；混凝土上缘应力；混凝土上缘应力h2。汇总：钢梁下缘应力汇总：钢梁下缘应力 x1 x2 x3混凝土上缘应力混凝土上缘应力h h1 h2据此校核钢、混凝土使用状况。据此校核钢、混凝土使用状况。强度可按塑性理论分析。强度可按塑性理论分析。第11页/共17页三、结合梁的计算(4)3、剪力连接件的计算、剪力连接件的计算荷载：二期恒载、活载产

7、生的剪力荷载：二期恒载、活载产生的剪力Q；计算部位：结合梁支点处；计算部位：结合梁支点处；单位长度结合面剪力单位长度结合面剪力T=QS/I；剪力连接件选型；剪力连接件选型；根据单个剪力连接件的容许抗剪能力，确根据单个剪力连接件的容许抗剪能力，确定剪力连接件的数量与布置方式。定剪力连接件的数量与布置方式。第12页/共17页四、结合梁的发展与存在问题(1)孕育期：孕育期：1930年前，为年前，为防火、耐磨，将混防火、耐磨，将混凝土板置于钢结构之上；凝土板置于钢结构之上；成熟期：成熟期：19301970，进行了系统研究，进行了系统研究，形成规范，逐步用于房建、桥梁；形成规范，逐步用于房建、桥梁；发展期：发展期：1970今，形成与混凝土结构、今，形成与混凝土结构、钢结构的三足鼎立之势；钢结构的三足鼎立之势；特别适用于城市桥梁、斜拉桥的加劲梁。特别适用于城市桥梁、斜拉桥的加劲梁。1、发展历程第13页/共17页四、结合梁的发展与存在问题(1) 如何防止连续结合梁负弯矩区混凝土板的开裂问题如何防止连续结合梁负弯矩区混凝土板的开裂问题调整施工工序、强迫位移法调整；调整施工工序、强迫位移法调整；2、存在问题第14页/共17页四、结合梁的发展与存在问题(2) 如何估计混凝土收缩徐变引起的结合梁长期效应如何估计混凝土收缩徐变引起的结合梁长期效应（内力重分布