混合梁桥连接部位设计探析

1、混合梁桥连接部位设计探析摘要：混合型桥梁的钢梁与混凝土梁的连接均通 过专门设计的钢混结合段进行过渡连接，本文介绍了一种在 后承压板式基础上改进的连接方式，该连接方式刚度变化连 续，应力传递更加顺滑，整个连接部得到显著加强，也使整 个梁体的力学性能都得到了大幅度提高，同时施工也较为容 易。关键词：连接部；混合梁；钢混结合段0.前言混合梁桥主梁是由钢梁与混凝土梁通过适当的连接构 造组合而成，由于钢梁与混凝土梁刚度相差较大，结合段钢 构件与混凝土构件的受力性能、两者之间力的传递情况、结 合面之间的协同工作性能和剪力钉的连接作用是影响钢混 结合段可靠性的重要因素。对于梁体承受了很大的水平轴向力的混合型

2、桥梁，连接 部容易出现应力集中、折角等构造上的弱点，连接部位的强 弱直接影响到整个混合梁体的受力性能。因此，对连接部进 行科学合理的设计，使其满足各项受力要求，是保证桥梁成 桥后安全运营的关键，本文将结合一实际工程，对一种改进 的后成承压板连接方式的设计构思做以概述。1钢混结合段传力机理分析钢混结合段传力方式可以看出，钢混结合段的传力 方式有钢板与混凝土柱表面之间摩擦和粘结传力、钢梁经承 压板与混凝土断面直接传力、剪力钉传力三个途径进行，实 际结构经这三个途径具体的传力比例取决与多个因素，包括 外荷载的大小、剪力钉群的抗剪刚度、混凝土的压缩刚度、 混凝土的浇筑质量等等3 o根据以往以剪力钉为主

3、要受力机理的试验结果表明：（1）所有试件的剪力钉都是根部剪切断裂，焊接部位未发 生破坏，试件混凝土表面上几乎无任何损坏，说明抗剪强度 由剪力钉强度控制；（2）剪力钉的抗剪承载力以及抗剪刚度 随着预加压力增大而增大，设计中不考虑钢锚箱端板与混凝 土塔壁之间的摩擦力作用是偏于安全的；（3）用上下2排剪 力钉加载试验时的抗剪刚度及承载力都比单排剪力钉试件 有所降低，说明上下2排剪力钉相互有一定程度的影响。2钢混结合段的设计与分析2. 1整体结构设计本文基于某正在设计施工的自锚式悬索桥梁体采用主 跨钢箱梁与边跨预应力混凝土梁连接的混合梁型式。计算跨 径：47m+132. 5m+47m=226.5m,宽

4、35.4m,其中边跨部分为混 凝土梁，中跨部分为钢箱梁。本文单根栓钉抗剪承载力，釆用三个规范中的最小值作 为设计依据。根据计算结果，在钢梁端板上焊接间距500mmx500mm的栓钉，钢箱梁向端板外延伸1.5m,将混凝 土主梁包住，钢箱梁内侧焊接间距为300mmx300mm的剪力 钉。3结论本文介绍了一种新的钢混结合段的选择和设计构思，为 以后混合型桥梁连接部的优化设计提供了参考。(1) 直接以混凝土箱梁的端横梁顶面作为与钢箱梁承 压板的接合面，使整个连接部得到显著加强，也使整个梁体 的力学性能都得到了大幅度提高，同时施工也较为容易。(2) 介绍了连接部关键受力元件剪力键的设计方法， 主要是考虑剪力键承担的荷载比例以及承载力的计算方法。(3) 钢梁与混凝土梁之间特殊的连接方式使得结合部 的受力非常复杂，结合部的应力水平与结构的构造方式有很 大的关系。参考文献1 刘玉擎混合梁接合部设计技术的发展j.世界桥 梁，2005 (4)： 9-12.2 刘荣，刘玉擎混合梁接合部连接件受力分析j.哈 尔滨工业大学学报，2007, 39 (2)： 264-267.3 严国敏，日本一座别具一格的斜拉桥一一浜名湖曲 塔桥混合梁斜拉桥j.国外桥梁，1997, (1)： 1-5.4jbs5400,