腹板开洞钢-混凝土组合梁的抗弯和抗剪设计

内容简介 本标段一号桥、二号桥上部构造采用15m+32m+15m的钢-砼组合连续梁结构。主梁由底板和腹板组成开口箱型截面，截面高度1.2m，箱宽3.6m，底板板厚30mm，顶板板厚20mm，腹板板厚12mm。桥梁横断面共布置3片主梁，主梁中心距6.8m；主梁纵向分为三个节段在工厂制造，节段长约21m，全桥共9个节段（一、二号桥共18个节段），钢箱梁总重共827t。钢主梁节段在工地采用高强度螺栓连接后，安装开口箱上的主页制板、浇筑后浇层砼，形成钢-砼组合梁结构。 1 钢箱梁制造 1.1 材料 （1）钢梁主材为16Mq，应选用国家大型钢厂供料。钢材出厂前，应附有材料质量证明书。进场后，根据设计要求及现行有关标准进行复验。同一炉批、材质、板厚每10个炉（批）号抽验一组试件，进行化学成份和机械性能试验。 （2）涂装材料、焊条、焊丝按有关规定抽样复验，复验合格后，方可使用。 （3）主梁底、腹板及顶板尺寸较大，为减少焊缝、保证质量及节省钢材，拟由厂家定尺寸供应。

　 在钢板2混凝土组合梁及钢板2混凝土组合抗弯加固梁中 ,由于栓钉与普通钢2混凝土组合梁中受力情况不 同 ,其抗剪承载力按照现行规范的方法计算偏于不安全。为了研究栓钉连接件在钢板2混凝土组合梁及组合抗弯加 固中的性能 ,进行了8根钢板2混凝土组合梁及10根钢板2混凝土组合抗弯加固钢筋混凝土梁的试验 ,通过量测钢板 沿轴向的应变间接得到栓钉在梁中的性能。通过分析栓钉在钢板2混凝土组合梁及组合抗弯加固中的受力情况 ,给 出了栓钉抗剪承载力的计算方法 ,采用该方法得到的结果与试验结果吻合较好。

摘　要　钢－混凝土组合结构桥梁在日本和欧美得到了广泛应用，其特点在于它充分利用了混凝土和钢的材料特点。本文通过分析波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的构造特征和力学特性，阐述了这种新型组合结构的设计方法，并介绍了国外的桥梁实例。

设计依据:公路工程技术标准JTG B01-2014;公路钢结构桥梁设计规范JTG D64-2015;公路钢混组合桥梁设计与施工规范JTG/T D64-01-2015;公路桥涵设计通用规范JTG D60-2015 技术指标：公路等级为高速公路；路基宽度25.5/12.75米；汽车荷载等级为公路-I级；行车道数为4。桥面宽度为2X12.5/12.75米；跨径30米、40米、50米；斜交角0°10°20°30°。单幅桥梁片数2片，梁间距6.5m，预制梁高：30米跨为1.5米、40米跨2米、50米跨2.5米；预制梁最大吊装重量：30米跨90.1吨、40米跨137.5吨、50米跨147.1吨。 …… 适用范围：适用于30米跨径平曲线半径大于250米、40米跨径平曲线半径大于300米、50米跨径平曲线半径大于300米的曲线桥上。

根据截面应符合平截面假定等基本假设提出了预应力钢2混凝土简支组合梁全过程工作中钢梁下翼缘应力 达到0. 2fsy 、钢梁下翼缘初始屈服、钢梁腹板下翼缘0. 3 hw 高度处屈服及构件正截面破坏这4 个特征状态的弯矩、 曲率计算公式。基于这些特征点, 运用最小二乘法分析得到组合梁截面弯矩2曲率关系的解析表达式。此外,利用 该解析表达式建立了组合梁的有限元分析模型, 推导了组合梁的单元刚度矩阵, 编制了相应的非线性全过程分析 程序。该方法考虑了混凝土压碎、钢梁材料硬化对结构性能的影响, 计算简单, 易于在计算机上实现, 计算结果 与实测结果较吻合。

H型钢梁被广泛地应用于钢结构设计中,为满足使用要求常在其腹板开设数个尺寸较大的洞口。利用LSDYNA软件建立了设置不同数量、不同尺寸洞口的H型钢梁的有限元模型,分析了其在不同比例距离的爆炸荷载作用下的动力响应与洞口角部的应力集中现象。提出了设置复合加劲肋以提高腹板开洞H型钢梁抗爆性能的方法,并设计了3种加固方案。通过与未采取加固措施的H型钢梁对比,加劲肋加固方案3可减小梁整体与局部的塑性残余变形、减小洞口角部由应力集中产生的有效塑性应变,从而有效地提高H型钢梁的抗爆性能。

：波纹钢腹板桥梁是一种新型的桥梁结构形式,因其受力合理、施工方便、经济指标好,具有很好的发展前景,但国内已有工程实践均集中于波形钢腹板预应力钢筋混凝土组合梁桥,对波形钢腹板工字组合梁桥应用较少,波形钢腹板工字组合梁桥装配化程度更高,设计施工更加简便,适用于30～60 m中小跨径。结合飞云江大桥设计,介绍了波形钢腹板工字组合梁桥的整体设计,包括波形钢腹板型号的选取、构造设计和材料选择,并重点阐述了波形钢腹板工字组合梁桥设计与计算分析。

本图集是钢与混凝土组合楼盖结构构造，内容包括：组合梁结构构造、压型钢板与混凝土组合楼板结构构造。

本资料为钢与混凝土组合结构设计，主要内容： 一、概述 二、钢与混凝土组合结构 三、钢与混凝土组合结构的发展与应用 四、高层建筑组合结构布置举例

内容简介 1、概述 某大桥北主引桥为50mT梁桥，共计16跨，单幅桥每个墩均为4根Φ170cm钻孔灌注桩承台基础。承台为六边形结构，其中2#～16#墩为水中墩， 2#墩承台顶标高+3.0m，底标高+0.0m；3#～16#墩承台顶标高+2.0m，底标高-1.0m。河床标高由北向南从+5.0m渐变到+0.0m，沉井下沉土层为粉砂和亚砂土。 桥址河段是xx江涌潮强度最大的河段之一，受弯道反射作用和丁坝影响，涌潮强度增大，大潮时涌潮高度达2.5m，涨潮流量可达20000m3/s以上，与百年一遇洪水流量27000m3/s相差不大。 大潮周期为半个月，持续时间为5～7天，涌潮高度一般为1.5～2.0m，沉井施工以来实测涨潮最大流速6.0m/s，落潮最大流速3.0m/s。引桥位置冲刷深度2～3m。

波形钢腹板组合梁桥由于具有比较优越的结构性能，近几年来在国内国外的运用越来越多，主要特点体现在：（1）自重小（相比与传统PC梁桥），有利于减轻结构自重，抗震性能好（2）波形钢腹板主要承担剪力，不能承担纵向轴力，纵向弯曲可不计入波形腹板的影响（3）波形钢腹板PC箱梁抗弯刚度、抗扭刚度与横向刚度均比混 凝土PC箱梁小，设计中应注意按适当间距设计横隔板以增大其抗扭能力。

通过MIDAS FEA建立波形钢腹板组合箱梁的有限元模型,研究了加劲肋的宽度、厚度、布置的数量以及布置方式对波形钢腹板组合箱梁抗扭性能的影响。结果表明:波形钢腹板插入加劲肋可以对波形钢腹板组合箱梁的抗扭性能有较大提高;增大加劲肋的板厚、板宽以及增大加劲肋布置的数量可以提高波形钢腹板组合箱梁的抗扭性能;相同宽度、高度、厚度的波形钢腹板加劲肋,采用双面布置会降低波形钢腹板组合箱梁的抗扭性能。

目前关于波形钢腹板组合箱梁的挠度研究,多以直线箱梁为主,而对于曲线箱梁的挠度研究甚少。通过对弹性阶段的波形钢腹板组合曲线箱梁CCBG(CSWs)的挠度值进行试验研究,分析在两点对称加载和单点偏心加载工况下,CCBG(CSWs)的挠度值的变化规律,结合数值模拟进行对比,结果表明:CCBG(CSWs)的荷载-位移曲线,在不同的工况和不同截面下,挠度值都随着荷载的变化呈线性关系;相同的荷载作用下,随着截面的变化,挠度值呈现出先增大后减少趋势,而跨中的竖向挠度最大;外侧挠度整体曲线呈现出"U"型,内侧挠度整体曲线为倒"V"型;相同条件下,曲线梁的外侧挠度值大于内侧挠度值;模拟值和实测值比较接近,有效地验证了模型的可靠性。

本资料为：JT∕T 784-2010 组合结构桥梁用波形钢腹板，内容详实，可供参考。

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通过分析不同开孔的蜂窝梁，提出了确定蜂窝梁等效抗弯刚度的方法。该方法根据纯弯蜂窝梁有限元分析(FEA)结果，按照经典力学中挠度一刚度或弯矩一曲率关系式反算刚度，具有简捷、准确、经济、高效等优点。提出了蜂窝梁等效抗弯刚度的合理表达式，并以常用的六边形孔和圆孔为例，通过大量有限元分析，得到了腹板刚度折减系数表，然后进一步给出了该系数的半理论半经验计算公式。结果表明，采用该公式可快速求得蜂窝梁的等效抗弯刚度。

本试验规定了测定混凝土抗折（抗弯拉）极限强度的方法，以提供设计参数，检查混凝土施工品质和确定抗折弹性模量试验加荷标准，适用于道路混凝土的直角小梁试件。

本文介绍一种通用的数值迭代的计算机方法，用于双向偏压荷载作用下具有任意截面形式的外包混凝土组合柱的截面分析和设计本文对该方法的基本假定、任意截面的定义、所采用的数值迭代格式以及设计与分析步骤等进行了简要的描述。为了验证该方法的有效性，文末用该方法对两个典型的问题进行了分析。

通过对钢．混凝土组合柱的静载轴压承载力试验，得出了各种组合柱在轴心荷载作用下的荷载．纵向位移曲线，分析了组合柱的工作及破坏机理，比较了组合柱的轴压极限承载力并对其轴心受压性能作了试验对比分析，对相关研究和设计具有一定的参考价值。

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钢混凝土组合结构技术规程，内容详细丰富，可供网友参考下载。

通过对钢—混凝土组合结构特点的总结,阐述了钢与混凝土组合结构的设计要点,根据结构体系间的不同组合方式,对钢—混凝土组合结构体系进行了分类,并列举了各种组合结构构件和结构体系的应用实例。

提出一种钢-混凝土箱型截面组合梁结构，应用力法计算钢-混凝土箱型截面组合梁的 内力，给出负弯矩区的刚度与其长度的关系。连续组合梁是变刚度截面，按弹性分析法给出正 负弯矩区的抗弯刚度。对组合梁截面承载力进行分析，得出组合截面弹性极限抗弯承载力与塑 性极限抗弯承载力。

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DB41-T 643-2010 公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计规范（征求意见稿）编制说明.

本工程为梁腹板圆形孔口的补强措施图，包含梁腹板圆形孔口的补强措施图等，图纸内容完整，表达清晰，制图严谨，欢迎设计师下载使用。

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本资料为：仅将梁腹板与焊于柱翼缘上的连接板，包括：仅将梁腹板与焊于柱翼缘上的连接板用摩擦型（或承压型）高强度螺栓相连，将梁端的下翼缘用普通螺栓与柱翼缘上的牛腿相连，3-3,4-4，设计规范，内容详实，可供设计师参考

本资料为支承加劲肋在梁腹板两侧设置，主要内容： §5-1 梁的类型和梁格布置 §5-2 梁的设计 §5-3 腹板加劲肋的布置和设计 §5-4 实腹梁的构造设计 §5-5 吊车梁的设计特点

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本资料为梁的局部稳定和腹板加劲肋设计，主要内容： 1、工作平台布置示例 1）翼缘不发生局部失稳条件 2）腹板的局部稳定 加劲肋构造和截面尺寸 2、支承加劲肋的计算 3、组合梁截面沿长度的改变 4、梁的拼接 5、次梁与主梁的连接 6、其他类型的梁

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针对强度叠加法在计算型钢混凝土梁抗弯承载力时过于保守的实际情况,将约束混凝土 理论应用于型钢混凝土抗弯承载力的计算中,以考虑型钢及箍筋对混凝土的有效约束作用,并将 混凝土划分为约束区与非约束区混凝土. 详细介绍了箍筋位置梁横截面约束混凝土面积计算方 法,分析了梁中箍筋间距的影响,同时将型钢与箍筋对混凝土的有效约束应力转化为混凝土的约 束强度,得到了梁截面中约束区混凝土面积及强度的计算方法. 在此基础上,对强度叠加法进行 了修正,建立了最大叠加强度的型钢混凝土梁抗弯承载力计算方法. 与21个试验值对比分析表 明,该计算公式与试验值符合良好.

本资料为碳纤维片材加固－梁抗弯加固表格，内容有：加固计算结果、加固计算书、混凝土与碳纤维材料技术参数。