组合结构桥梁国际经验国内发展需要关注的问题邵长宇学习教案

1、会计学1组合结构桥梁国际经验组合结构桥梁国际经验(jngyn)国内发展国内发展需要关注的问题邵长宇需要关注的问题邵长宇第一页，共104页。德国在1937年进行了组合梁加载试验(shyn)，1950年前后召开了几次关于组合结构的学术会议。美国于1954年开始(kish)在伊利诺斯州进行了焊钉连接件的承载力与疲劳强度试验，并开展了二十年的组合梁的试验研究。日本在1950年就开始建设公路与铁路组合梁桥，并于1959年制定(zhdng)了关于公路桥的组合梁设计施工规范。前言第1页/共105页第二页，共104页。前言欧美及日本等国自1950年前后开展组合梁研究，并陆续制定设计指南或规范，到1970年代，

2、这些国家又投入大量资金，进行基础理论研究和试验，制定了新的组合结构规范。目前(mqin)国外几个主要规范都包含组合结构设计部分。EURO CODEBS 5400DINAASHTO道路(dol)示方书欧洲英国德国美国(mi u)日本第2页/共105页第三页，共104页。在欧洲、日本等国的桥梁建设中，组合结构(jigu)桥梁占有重要地位。以法国的桥梁市场为例，组合结构(jigu)桥梁最有竞争力的跨径范围甚至可达30110m，在40100m的跨径范围的公路桥中，85%是组合结构(jigu)桥梁，近年的TGV高速铁路线中组合结构(jigu)桥梁占到45%。英国大多数20160m及以上跨径的公路桥，组合

3、结构(jigu)桥梁竞争力很强，德国及美国的组合结构(jigu)桥梁应用更广。前言(qin yn)第3页/共105页第四页，共104页。理论与方法的进步以及研究的不断深入，技术人员对结构可以更准确地把握。人们不再从单一角度考虑问题(wnt)，而是从设计与施工的各个环节全面考虑，其结果是材料更加节省、施工更加便捷。总之，现在人们更加注意对造价、耐久、美观(migun)的全面考虑(kol)。前言第4页/共105页第五页，共104页。钢结构钢箱梁组合结构中钢桁梁(hn lin)开截面箱梁的钢板梁第5页/共105页第六页，共104页。箱形截面(jimin)形式字形三角形形邵长宇 010第6页/共105

4、页第七页，共104页。应用(yngyng)范围连续(linx)刚构桥连续(linx)梁桥简支梁桥公路桥铁路桥公铁两用桥人行桥拱 桥斜拉桥悬索桥第7页/共105页第八页，共104页。在常见的组合钢板梁桥、组合钢箱梁桥获得长足发展(fzhn)的同时，出现了许多有创意的新型组合结构桥梁，如波折腹板组合箱梁桥、钢桁腹杆组合桥等等。正是由于技术的多元化发展(fzhn)，组合结构桥梁的使用性能与耐久性、可施工性与经济竞争力等方面获得了长足进步。第8页/共105页第九页，共104页。【快速施工】缩短了投资(tu z)回报期【多种结构形式】适应了不同(b tn)的建设需求【结构简化】减少了养护维修工作【基础理

5、论发展与市场竞争】结构形式(xngsh)与材料指标不断优化新结构与新工艺不断推出总之，组合结构桥梁依靠其不断提升的技术与经济竞争力，获得了巨大发展。第9页/共105页第十页，共104页。组合结构(jigu)桥梁涵盖的范围很广，除了梁式桥还被用于斜拉桥、拱桥(gngqio)、悬索桥这些桥型中。第10页/共105页第十一页，共104页。上海的南浦大桥、希腊(x l)的Rion-Antirion桥是组合钢板梁应用于400m以上跨度斜拉桥的实例，前者钢梁拼装后铺设预制桥面板，后者则以预制的组合结构梁段现场(xinchng)吊装。第11页/共105页第十二页，共104页。东海(dn hi)大桥主航道桥主

6、跨420m斜拉桥，加劲梁采用钢-混凝土组合箱梁。主梁分成 8m长节段预制，形成组合箱梁节段，再浮运吊装(diozhung)。第12页/共105页第十三页，共104页。法国(f u)主跨300m的Chavanon River悬索桥，加劲梁采用组合钢箱梁，施工时钢梁前端吊挂(dio u)、后端顶推。桥面板待钢梁全部就位后铺设。第13页/共105页第十四页，共104页。日本(r bn)的栗东桥，主跨为170m，波折(bzh)腹板组合箱梁低塔斜拉桥。日本的矢作川桥，跨度(kud)布置为174.7m+2235.0m+174.7m，波折腹板组合箱梁斜拉桥。邵长宇 020第14页/共105页第十五页，共10

7、4页。葡萄牙Europe桥，则是一座钢桁腹杆组合(zh)梁的独塔斜拉桥，主跨185.625m、双层桥面宽30m，上层为高速公路6车道，下层为人行道。腹杆为直径298mm高强钢管(gnggun)。采用预制节段拼装施工，标准节段长为3.75m，最大重150吨。第15页/共105页第十六页，共104页。丹麦(dn mi)到瑞典的 resund 公铁两用桥，四线公路和双线铁路。主航道为主跨490m组合钢桁梁斜拉桥。加劲梁上层预应力桥面板与钢桁架上弦杆结合，下层正交异性(yxng)钢桥面与主桁下结合，桁梁节间距 20m，分大节段全截面预制(y zh)，再整体浮运吊装。第16页/共105页第十七页，共10

8、4页。中国香港的汲水门大桥是一座双层桥面公铁两用斜拉桥，跨度布置(bzh)为280+430+280m，它的边跨与中跨加劲梁有所不同，边跨为混凝土箱梁截面，中跨为钢与混凝土组合截面，组合截面是由钢主梁与混凝土顶底板组合而成的一个(y )三室结构。第17页/共105页第十八页，共104页。我国的芜湖长江大桥公铁两用桥，四线公路和双线铁路，主桥是主跨312m的组合钢桁梁(hn lin)矮塔斜拉桥。上层公路面采用混凝土板与钢梁上弦结合，下层铁路面为纵横梁体系(tx)。钢桁梁节间距12m，分散成单根杆件，施工时逐根拼装，完成一个节间(ji jin)后挂索并铺设预制板、浇注接缝混凝土。第18页/共105页

9、第十九页，共104页。拱桥作为一种(y zhn)经典桥型，结构体系与形式多样。拱圈与加劲梁各有多种类型，两者相互组合形式多样。在拱桥中、特别是中小跨度的拱桥中：【国内】以钢管混凝土结构居多，桥面系多采用(ciyng)混凝土或钢结构。【国外】较少采用(ciyng)钢管混凝土，桥面系多用钢与混凝土组合结构。第19页/共105页第二十页，共104页。诸如型钢预弯梁、钢骨混凝土梁、采用复合材料桥面板组合梁以及变化(binhu)多样的结构形式都是组合结构的发展与应用。第20页/共105页第二十一页，共104页。组合(zh)钢板梁桥早期的组合钢板梁桥在钢板梁间设置许多横梁、水平及竖向横撑，腹板上焊接许多横

10、向加劲肋，纵梁间距(jin j)也很小。从1980年前后开始集中力量进行组合结构桥梁的开发研究(ynji)，在组合钢板梁桥方面，对传统的结构体系进行了大幅度简化，并以双主梁或少主梁为主。第21页/共105页第二十二页，共104页。【以法国为例】组合钢板梁桥的桥面板一般设计为横向承重或纵向承重，对应主梁间的横梁分成大横梁与小横梁。主梁间距较大(jio d)时，在纵向布置较密（一般4m）的大横梁，大横梁与桥面(qio min)板采用连接件结合。主梁间距不很大时，两主梁间用小横梁(hn lin)连接，桥面板仅与主梁纵向结合，小横梁(hn lin)间距较大，一般约为8m，其设置对施工具有重要的作用。组

11、合钢板梁桥第22页/共105页第二十三页，共104页。两片主梁间距(jin j)6.5m，横梁间距(jin j)8m。桥面板宽13.12m。组合钢板梁桥法国1990年建成的Hopital桥，采用小横梁结构体系，主跨64m，两片主梁间距12.6m，桥梁(qioling)宽22.6m。法国Mascaret桥由两幅组成，主跨95m，梁高5.0m/2.65m。邵长宇 030第23页/共105页第二十四页，共104页。日本组合(zh)钢板梁桥的发展也和欧洲大体相同，从1980年末开始(kish)对组合钢板梁桥进行研究改进，对钢梁进行简化。组合(zh)钢板梁桥第24页/共105页第二十五页，共104页。意

12、大利罗马的 Tiber 桥跨度达到 166m，通常认为跨度超过(chogu)140m应该采用钢箱梁方案。桥面分为两幅，全宽38.15m，梁高7m，横隔系间距7.7m，钢梁顶推施工。组合(zh)钢板梁桥第25页/共105页第二十六页，共104页。中小跨度组合钢板梁桥钢梁吊装与顶推施工(sh gng)示例组合钢板(gngbn)梁桥第26页/共105页第二十七页，共104页。英国(yn u)A34公路高架桥，组合钢板梁桥采用(ciyng)耐候钢，钢梁分段吊装施工，钢横梁与纵梁采用(ciyng)栓接，方便运输与吊装作业。组合钢板(gngbn)梁桥第27页/共105页第二十八页，共104页。法国(f u

13、)TGV高速铁路，桥梁有45为组合结构桥梁，其中有大量(dling)的组合钢板梁桥。组合(zh)钢板梁桥第28页/共105页第二十九页，共104页。组合钢箱梁因抗扭能力强、整体性好、适合(shh)曲线线路以及更能适应大跨与特殊要求等特点在曲线桥和大跨度连续梁桥上，更为常见。目前，组合箱梁最大跨度(kud)已经达到 213.75 m。根据具体的环境(hunjng)与建设条件，在结构形式上也展示了许多特点。【组合钢箱梁桥】第29页/共105页第三十页，共104页。组合钢箱梁的截面形式(xngsh)示例【组合(zh)钢箱梁桥】第30页/共105页第三十一页，共104页。【以德国为例】自1980年代以

14、来，先后修建了多座大跨度公路、铁路连续(linx)组合箱梁桥，集中体现了新的研究成果、结构形式、设计方法、施工工艺等。在中小跨度组合箱梁方面，窄幅箱梁结构简洁、方便运输与安装，可适应城市(chngsh)与野外多种施工条件，得到开发并发展了多种结构形式。【组合(zh)钢箱梁桥】第31页/共105页第三十二页，共104页。合段，桥面板按照皮尔格法现浇施工(sh gng)， 钢梁吊装 。【组合(zh)钢箱梁桥】德国Neutting桥，主跨154m，梁高6.8m/3.3m，桥面板宽15m。钢结构采用槽型钢梁截面，中间支承位置设双层组邵长宇 040第32页/共105页第三十三页，共104页。委内瑞拉Ca

15、roni河公铁两用桥，主跨213.75m，采用双层组合结构，桥宽30.4m，梁高5m /14m，负弯距区桥面板无预应力束，横向也无预应力束，由间距 3.75 m的横梁承受(chngshu)。因此，混凝土板厚可减至24cm，对大跨有很大的经济效益。钢梁采用耐候钢，连接件为开孔板。施工(sh gng)采用顶推法，梁下设有钢桁托架、梁上设有吊索架，桥面板间断浇注。【组合(zh)钢箱梁桥】第33页/共105页第三十四页，共104页。西班牙Alvares 桥双向4车道，桥宽 27m ，主跨 102m，其钢梁高 4.485m、宽 8.50 m，横隔系间距 4.1 m ，两侧斜撑对上缘横肋加劲(ji jn)

16、， 采用 S355钢材，桥面板厚 26 cm 。【组合(zh)钢箱梁桥】第34页/共105页第三十五页，共104页。组合(zh)箱梁桥在中小跨度桥梁中广泛应用，特别是城市高架立交中的曲线桥梁。既有常规箱梁，也有窄幅箱梁等。【组合(zh)钢箱梁桥】第35页/共105页第三十六页，共104页。大跨度组合钢箱梁桥钢梁顶推与桥面板施工(sh gng)示例【组合(zh)钢箱梁桥】第36页/共105页第三十七页，共104页。组合钢桁梁以其更能适应大跨与重载的特点，获得了发展与竞争力。组合钢桁梁的发展始于简支梁，随着设计理论与方法的发展，连续(linx)组合钢桁梁得到发展。组合(zh)钢桁梁桥第37页/共1

17、05页第三十八页，共104页。德国1993年建成的 Nantenbach 双线铁路桥，当属该类桥梁代表作。主跨208m，桥面板通过焊钉与钢梁上弦(shngxin)杆顶面结合，梁高7.66m/15.66m 。两个(lin )特点负弯距区没有设置预应力筋，混凝土桥面板按照钢筋(gngjn)混凝土构件设计。在中支点下弦设混凝土板，形成双层组合体系。组合钢桁梁桥第38页/共105页第三十九页，共104页。丹麦到瑞典的resund公路铁路两用桥，桥面上下层(xicng)分别为四线公路和双线铁路。 1999 年建成。引桥采用了主跨140 m的等高度组合钢桁梁桥，采用全截面预制整孔吊装(diozhung)法

18、施工。组合(zh)钢桁梁桥第39页/共105页第四十页，共104页。resund 桥引桥，上层预应力混凝土桥面(qio min)板通过钢桁架上弦杆上的焊钉连接件形成结合，下层铁路桥面(qio min)采用槽形混凝土连续梁与钢主桁下弦横梁结合。组合(zh)钢桁梁桥第40页/共105页第四十一页，共104页。西班牙 Guadalfeo桥，双向4车道桥面宽 24m ，跨度(kud)布置 85+140+140+110+110 m，钢桁架有5根弦杆、桁高9.55m，桥面板厚30 cm 。钢桁梁采用顶推法施工，上设吊索(dio su)塔架、无临时墩，以压形钢板为底模现浇桥面板。组合(zh)钢桁梁桥第41页

19、/共105页第四十二页，共104页。波折腹板组合箱梁桥与钢桁腹杆组合梁桥都是用钢结构取代混凝土箱梁的腹板，从而达到改善力学性能与减轻上部结构自重(zzhng)的目的。这种桥在减少施工量、缩短工期、降低成本以及提高效益等方面具有优势。波折腹板组合箱梁桥的发展，伴随着计算分析理论与手段的发展以及钢板加工技术与体外预应力技术等方面的进步，出现于1980年代后期，可大大提高混凝土截面的预应力导入效果(xiogu)。波折(bzh)腹板组合箱梁桥第42页/共105页第四十三页，共104页。在试验桥基础上，法国的Maupre桥采用(ciyng)波折腹板的 7 跨连续梁桥，用钢管(gnggun)混凝土代替混凝

20、土底板，与波折钢腹板及混凝土顶板形成特殊的三角形截面，重量大幅减轻。波折(bzh)腹板组合箱梁桥第43页/共105页第四十四页，共104页。德国Altwipfergrund 桥波折(bzh)腹板组合箱梁桥46SCY第44页/共105页第四十五页，共104页。1993年起，日本将这一技术引进，并继法国(f u)之后开始对波折腹板组合箱梁桥进行了比较详细的开发研究，继建成单跨简支的新开桥与 5 跨连续的银山御幸桥之后(zhhu)，陆续建成新开桥、银山御幸桥、本谷川桥等波折(bzh)腹板组合箱梁桥。波折腹板组合箱梁桥第45页/共105页第四十六页，共104页。钢桁腹杆组合梁桥(lin qio)由混凝

21、土上下翼缘板与钢桁腹杆组合而成。法国进行了积极的探索并取得了显著的成果，法国的阿尔布瓦 (Arbois)附近，跨越屈桑斯(Cuisance)河三跨连续梁桥(lin qio)， 法国工程界最初的尝试。该桥从预应力混凝土箱梁变化(binhu)而来，跨度布置为29.85+40.40+20.85m ，混凝土箱梁的腹板用钢制的桁架式腹杆代替，大大减轻了桥梁自重荷载。【钢桁腹板组合梁桥】第46页/共105页第四十七页，共104页。法国该类桥梁(qioling)以1997年底建成的 Boulonnais 高架桥最具代表性，用钢管空间桁架替代(tdi)混凝土腹板，是首座用密接匹配法预制节段架设的桥梁，预制和架

22、设方法与 PC 箱梁相同，拼装时无钢结构接头。由三座高架桥组成，4 车道桥面宽19.24m，全长2km。两座为标准跨度 77m 的等高梁，一座标准跨度110m，梁高5.5m8.0m。【钢桁腹板组合(zh)梁桥】第47页/共105页第四十八页，共104页。法国的Bras de la Plaine桥，位于Reunion岛南部(nn b)，其跨径为280m，也是钢桁腹杆组合梁桥。桥面宽11.90m。腹杆采用钢管，钢管外径为610mm，壁厚2836mm。【钢桁腹板组合(zh)梁桥】第48页/共105页第四十九页，共104页。日本(r bn)也同样积极开展相关研究(ynji)与实践，Kinokawa桥是

23、日本第一座钢桁腹杆组合(zh)桥，以钢管桁替代PC箱梁的腹板。其中Kinokawa桥建成于2003年，总长268m，桥面宽11.15m，主跨径为85m。【钢桁腹板组合梁桥】第49页/共105页第五十页，共104页。基础理论与分析方法早期由于对组合结构桥的受力机理与构造研究不足，出现较多问题。1970、1980年代以来(yli)，西方国家大力进行基础理论研究和试验。结构总体(zngt)力学性能负弯距区力学行为钢梁稳定与局部屈曲连接件及结合部力学性能制定完善组合结构规范建立新理论与分析方法发展完善新的设计方法理论与设计方法的进步可以(ky)促进结构中力的合理分布，更合理、更实际、更有效地安排材料促

24、进组合结构桥技术经济竞争力提高并获得更大发展第50页/共105页第五十一页，共104页。通过对连接件刚度的模拟，从而更符合实际地采用不完全平截面变形理论进行组合结构桥梁受力分析(fnx)。通过引入结构与材料本构关系，更精确地评估负弯矩区桥面板开裂影响以及结构从加载开始到破坏过程的非线性行为关系与受力状况。依靠新的稳定理论与计算机技术进步，可以(ky)更准确地考虑钢结构的稳定、尤其是组合结构条件下的钢结构稳定特性，为减少稳定构件、合理安排材料确立了基础。基础理论与分析方法第51页/共105页第五十二页，共104页。借助于大量研究成果及分析方法的进步，发展了允许混凝土板开裂、用裂缝宽度限值代替拉应

25、力限值的设计(shj)方法，从而简化了构造、方便了施工，促进了连续组合结构桥梁的发展。对于纵横向加劲肋等稳定构造，不再沿袭过去依据(yj)简化模型制定的相关设计规定，而是借助新的稳定理论与分析方法进行设计，由此钢梁加强了高度简化的趋势。设计(shj)方法第52页/共105页第五十三页，共104页。还有一些新的设计方法(fngf)发展建立起来，例如：在结构不同区域变化钢与混凝土连接刚度达到截面完全组合与不完全组合相结合的设计方法(fngf)。利用施工手段调节钢梁与混凝土板应力状态的设计(shj)方法。连接件以群钉形式间断设置，从而实现有效施加预应力的方法。设计方法第53页/共105页第五十四页，

26、共104页。欧洲国际混凝土委员会CEB欧洲钢结构大会ECCS国际预应力联盟FIP国际桥梁(qioling)及结构工程协会IABSE编制组合结构(jigu)模范准则（Model Code）组成(z chn)组合结构联合委员会设计标准与规范组合结构桥梁标准与规范1950年代欧美日等国开始陆续制定规范1971年第54页/共105页第五十五页，共104页。模范准则作为各国编制规范(gufn)时的指导性文件如：英国BS5400、德国DIN、美国AASHTO组合(zh)结构桥梁标准(biozhn)与规范理论与试验研究以及工程实践的成果，使得欧美日等国的组合结构桥梁技术标准得以不断修改和完善，进一步促进了组

27、合结构桥梁的发展。设计标准与规范第55页/共105页第五十六页，共104页。早期的组合(zh)钢板梁桥由多纵梁、多横梁以及密集的各向加劲构件组成，二十世纪80年代(nindi)以来的发展，经过大幅简化，发展到以双主梁或少主梁为主流，加劲构件(gujin)也大幅减少。结构形式的改进第56页/共105页第五十七页，共104页。【以法国为例】：从1980年前后开始集中力量进行组合(zh)结构桥梁的开发研究，法国在1985年制定了双主梁组合(zh)钢板梁桥设计指南，1990年又加以改定。目前，法国的组合钢板梁桥多采用双主梁或者少主梁形式，双主梁形式已经成为中小跨新建桥梁(qioling)的主流，被认为

28、是极其经济的桥梁(qioling)形式之一。结构形式(xngsh)的改进第57页/共105页第五十八页，共104页。其他国家也积极开展研究，对组合钢板梁桥的承重体系进行改进。日本从1980年末开始大幅减少横撑和腹板加劲肋，把 2车道(chdo)公路桥的主梁由原来的4根减少到 2根，3车道(chdo)公路桥的主梁由原来的78根减少到34根。组合钢板(gngbn)梁更加显示出技术与经济优势。结构(jigu)体系改进前后对比结构形式的改进第58页/共105页第五十九页，共104页。组合(zh)箱梁桥的截面形式也有诸多发展由早期闭口钢箱截面，发展完善了开口槽形钢箱截面形式。单箱单室截面适应桥面宽度可达

29、约 20m，并成为常用形式。开发了桥面板由钢结构加劲(ji jn)的大悬臂截面形式，适应桥面宽度可达约30m，成为近年来的发展趋势。为了方便(fngbin)运输安装，开发了窄幅钢箱截面形式。结构形式的改进第59页/共105页第六十页，共104页。德国维拉（Werra）河谷(hg)公路桥与双线铁路桥 ，主跨96m，均采用槽形钢梁，公路桥单幅桥宽17.75m，铁路桥桥宽14.3m。德国主跨81m的斯本莱恩公路桥单幅桥宽19.0m。结构(jigu)形式的改进第60页/共105页第六十一页，共104页。西班牙Naln桥，桥面(qio min)宽 27m，悬臂采用纵向 4m一道的肋板加劲；Ria Tin

30、a Menor桥，桥面宽 30m，两侧设型钢加劲斜撑。德国Wilde Gera桥，桥面宽度(kund)27m，钢梁设有间距6m的横向桁架与加劲肋构成的横隔系。结构(jigu)形式的改进邵长宇 080第61页/共105页第六十二页，共104页。德国的Wupper River Valley BridgeL=72.8m(main span)h=3.785mH=140mB=17.885ms=10+20cm结构形式(xngsh)的改进第62页/共105页第六十三页，共104页。代表性桥例之二：法国(f u)的Verrires ViaductL=96+136+144+136+128+80mh=4.5m(h

31、/L=1/32)H=140mB=23.5ms=22cm结构(jigu)形式的改进第63页/共105页第六十四页，共104页。为了方便运输与安装，特别是为了适应城市(chngsh)施工条件，结构简洁的窄幅箱梁得到开发，不仅适应城市(chngsh)还可适应野外多种施工条件。结构形式(xngsh)的改进第64页/共105页第六十五页，共104页。近年来，为了提升组合结构桥梁在更小跨度(kud)范围的竞争力，还开发(kif)了一些新的结构形式。新结构(jigu)的开发第65页/共105页第六十六页，共104页。意大利2001年建成了Sardinia高架桥，桥面(qio min)宽度12.6m，梁高2.

32、46m。以40m为基本(jbn)跨度。新结构(jigu)的开发第66页/共105页第六十七页，共104页。瑞士Lully高架桥就是一座钢管桁架(hngji)组合梁桥，由两幅宽12m的桥梁组成，截面(jimin)形式非常简洁。新结构(jigu)的开发第67页/共105页第六十八页，共104页。VFT=PCG新结构的开发VFT是以组合钢板梁为基础开发的，钢梁取用 I 型扎钢，在工厂切割一分为二，切割线是特定(tdng)齿状线形，直接作为连接件。扎制型钢大大节省加工制作(zhzu)费用，齿形连接件省去传统组合钢板梁上翼缘钢板。第68页/共105页第六十九页，共104页。为了降低造价(zoji)、改善

33、结构性能，各种不同形式的组合梁被设计成与桥墩固接，形成刚构体系桥梁，既有多跨的也有单跨的，既有组合钢板梁、波折钢钢箱梁，也有钢桁腹杆组合梁等。结构体系(tx)与构造第69页/共105页第七十页，共104页。为了提高结构力学性能与经济性，双层组合结构得到发展。通过(tnggu)在中支点下缘加设混凝土参与受压。在组合钢箱梁、组合钢桁梁以及组合钢板梁等桥都有应用。结构体系(tx)与构造第70页/共105页第七十一页，共104页。钢结构材料方面：耐候钢，省去了涂装费用(fi yong)与养护工作量。变厚变宽钢板，可以更合理地利用材料，并减少焊接工作量。高性能钢材，进一步拓展了发展空间。混凝土材料方面：

34、发展了密实性、流动性、抗收缩性更好的混凝土以及纤维加强混凝土，提高了混凝土的质量、有效的控制了混凝土裂缝开展。钢与混凝土材料(cilio)第71页/共105页第七十二页，共104页。变厚变宽扎制钢板(gngbn)高性能钢材(gngci)钢与混凝土材料(cilio)第72页/共105页第七十三页，共104页。组合(zh)钢板梁、组合(zh)钢箱梁、组合(zh)钢桁梁的施工，经过长期发展，普遍采用先钢梁再桥面板的施工方法。钢桁腹杆组合梁桥与波折腹板组合箱梁桥，则以节段预制(y zh)化、架桥机节段拼装或对称节段拼装法施工，即保证了质量又体现了快速施工。施工(sh gng)方法第73页/共105页第

35、七十四页，共104页。设计与施工的相互依存，使得人们不再从单一角度(jiod)考虑问题，而是从设计与施工的各个环节全面考虑，其结果是材料更加节省、施工更加便捷。施工(sh gng)方法技术动态(dngti)：设计和施工密切配合、相互依存第74页/共105页第七十五页，共104页。间断(jindun)浇注法施工(sh gng)示例施工(sh gng)方法SCY邵长宇 90第75页/共105页第七十六页，共104页。钢梁制作，开发了具有良好抗疲劳性能的现场全截面对接焊工艺(gngy)，为钢梁现场拼接质量提供了保证。用于焊钉连接件焊接设备的开发，提供了快速施工与质量保证。钢梁顶推法不仅用于直线桥与等

36、曲率的曲线桥，还被加以发展(fzhn)后用于变高梁。钢梁顶推时通常不设临时墩与导梁，为控制过大变形与结构受力，在钢梁上安装吊索支架辅助(fzh)施工。钢梁制造与安装第76页/共105页第七十七页，共104页。大跨度桥梁由于钢梁具有(jyu)足够的梁高，顶推施工时可以(ky)不设导梁，仅在钢梁上安装吊索塔架。钢梁制造(zhzo)与安装SCY第77页/共105页第七十八页，共104页。瑞士(ru sh)Vaux高架桥，主跨为130m，顶推时配置(pizh)了竖向升降量达4.5m的可调支承，以适应(shyng)变高梁的梁高变化。钢梁制造与安装SCY第78页/共105页第七十九页，共104页。现浇桥面

37、板存在混凝土水化热与干燥收缩引起的问题，为了解决这些问题，保证桥面板质量，不同措施在工程(gngchng)中得到应用。浇筑前对钢梁上翼缘进行(jnxng)预热浇筑后用真空泵等设备去除混凝土中无用水选用(xunyng)干燥收缩效应小的混凝土增加桥面板中的配筋等桥面板施工SCY第79页/共105页第八十页，共104页。为了改善现浇混凝土板的施工条件、加快工程进度，发明了具有高度机动性与可调性的模板(mbn)车，既能在钢梁上翼板也能在混凝土板表面行走，使桥面板间断施工也可快速进行。桥面(qio min)板施工SCY第80页/共105页第八十一页，共104页。现浇桥面板现浇施工示例桥面(qio min

38、)板施工SCY第81页/共105页第八十二页，共104页。预制混凝土桥面(qio min)板的方法，在可施工性、加快工期以及减少桥面(qio min)板由于混凝土干燥收缩、水化热引起的拉应力等方面均有一定的优势。为了实现快速(kui s)安装，设计制造一些由自行式作业吊车和滑动运输车组成的专用设备，确保预制板快速(kui s)安装。为了改善桥面板与钢梁结合后再导入预应力的方式存在的弊端，还发展了施加预应力后再行结合的设计与施工方法。桥面(qio min)板施工SCY第82页/共105页第八十三页，共104页。预制板快速安装(nzhung)吊车桥面(qio min)板施加预应力后再与钢梁相结合桥

39、面(qio min)板施工邵长宇 110第83页/共105页第八十四页，共104页。综合桥面板预制(y zh)与现浇的优点、规避其缺点，发展了新的桥面(qio min)板工艺方法。将桥面板分为两层，下层预制板较薄，方便安装并兼作模板，上层现浇后形成整体桥面板，成为近年来的趋势之一。根据具体情况将预制与现浇相结合，也是一些(yxi)工程的选择之一。如箱梁中心部分现浇、两侧悬臂部分采用预制板。桥面板施工SCY第84页/共105页第八十五页，共104页。中国在组合结构(jigu)桥梁发展相对落后，在相关研究、设计以及施工技术方面尚存在很大差距，需要各方面密切合作。在借鉴国际先进经验的基础上，以高起点

40、开展理论研究(ynji)以及实践。SCY借鉴国际经验：要注意系统性、全面性以及时效性。特别要关注设计理论(lln)、方法以及施工技术的发展过程与最新动态。组合结构桥梁在发达国家的发展并非一帆风顺，也有着种种经验教训！第85页/共105页第八十六页，共104页。借鉴国际(guj)经验：一方面要避免重复那些落后的、甚至存在缺陷的和淘汰(toti)的技术；另一方面要加以分析判断，避免将一些成熟技术不恰当地应用于工程之中；还要注意对国际先进经验系统、全面地吸收与消化。比如将适合小跨度组合(zh)梁的技术不恰当地用于大跨度组合(zh)梁中，将国外试验性技术用于重要工程之上。这将有可能带来工程上的隐患。比

41、如照搬了其结构形式却采用了不配套的施工方法就有可能事倍功半。100SCY第86页/共105页第八十七页，共104页。SCY结构(jigu)总体力学性能负弯距区力学行为钢梁稳定(wndng)与局部屈曲连接件及结合部力学性能组合结构的健康发展的基础(jch)（规范、分析方法、设计方法）第87页/共105页第八十八页，共104页。例如(lr)：分析研究方面考虑材料本构关系的非线性分析方法以及对组合结构弹塑性行为过程的分析与试验等方面，需要深入研究以便为设计(shj)方法的进步提供支撑。总体而言：应该在充分借鉴国外成果的基础(jch)上，结合国内桥梁建设需求与特点，开展系列化、系统性的分析与试验研究，

42、特别要重视能够反映组合结构桥梁本质与特点的试验研究工作，为规范的完善以及设计水平的提高打下坚实的基础。SCY第88页/共105页第八十九页，共104页。传统的采用平面结构模型(mxng)的简化方法以及线弹性理论，难以适应现代组合结构桥梁的设计要求。组合结构桥梁由于其结构特点、受力特点以及(yj)施工过程的多样性，表现出明显的受力空间复杂性以及(yj)非线性行为 。以允许负弯矩区桥面板开裂的设计为例：不考虑桥面板开裂非线性影响的计算结果，即不能保证结构安全(nqun)也不能实现设计的经济性，而当前国内流行软件并不能适应相关要求。第89页/共105页第九十页，共104页。主要针对单一材料截面的结构

43、，甚至不能正确计算组合结构桥梁中混凝土桥面板的收缩徐变以及(yj)连接件的受力。国内当前(dngqin)流行软件这些软件关于内力与变形的计算往往忽略剪切影响，这对于如波折腹板组合结构等特殊(tsh)形式将可能产生难以接受的误差。第90页/共105页第九十一页，共104页。对于大悬臂组合箱梁：采用有效分布宽度的简化方法进行内力分析与结构检算，或简单采用纵向或横向单向板对桥面板进行设计，都无法真实反映结构的空间受力特点，将导致(dozh)严重失真的结果。简化(jinhu)方法第91页/共105页第九十二页，共104页。目前使用的公路桥涵钢结构设计规范涉及的结合(jih)梁内容尚存在问题，组合结构桥

44、梁的设计必须注意组合结构自身的特点，桥面板不能简单按照普通钢筋混凝土结构设计，钢梁也不能简单照搬一般钢梁的有关规定。规范(gufn)应用第92页/共105页第九十三页，共104页。应该借助于分析理论与方法的进步以及大量的研究成果(chnggu)，取消或减少加劲肋与联结加劲杆件，实现简化结构、降低材料消耗。一方面，由于组合截面的中性轴接近上翼缘混凝土板，正弯距区腹板的绝大部分区域处于受拉状态(zhungti)，这为减少甚至取消腹板加劲肋创造了条件。另一方面，板的屈曲荷载(hzi)与边界约束条件关系甚大，规范中针对纯钢结构的、基于4边简支或3边简支1边自由板的约束条件的简化算法，对于组合结构桥梁过

45、于保守。SCY例：组合结构桥梁的腹板稳定第93页/共105页第九十四页，共104页。必须考虑连接件的类型、布置范围和间距等对组合(zh)结构的力学性能的影响，只考虑连接件承载能力的设计概念是不合适的，需要从截面形式、桥面板与钢梁加劲构造等方面予以重视。随着组合结构桥梁结构形式的不断发展，对连接性能提出了更高要求。不仅要求承担剪力，还要求能够承担拉拔力。不仅要求连接性能满足(mnz)承载能力要求，而且要求能够满足(mnz)组合结构整体性能要求。SCY例：钢与混凝土的连接(linji)第94页/共105页第九十五页，共104页。对于大跨度连续组合箱梁、组合钢板梁、组合钢桁梁(hn lin)桥，几乎成为唯一的选择！SCY经历了由早期(zoq)经验教训到再认识的过程早期多采用配置预应力束筋的方法(fngf)并不理想甚至出现许多问题发展完善了允许开裂、限制裂缝宽度的设计方法简化构造、方便了施工以更大的经济竞争优势促进了组合