组合梁组合施工工艺18页PPT

折算应力
腹板上端与上翼缘相交处 腹板上端与上翼缘相交处
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
1.7.3 使用阶段设计
研究对象：
折算后的组合截面 截面中性轴位置变化
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主要内容
施工阶段 使用阶段
1. 按弹性理论设计 2. 按塑性理论设计
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1.2 组合梁折算截面
计算理论：将混凝土部分折算成钢材，按 材料力学方法
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1.7 两阶段应力叠加： 施工阶段与使用阶段
施工阶段：
研究对象为钢梁 简支梁或多跨连续梁，跨度为：
无支撑时取支座间距 有支撑时取支撑之间的距离
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1 8
PL3 Ebh3
3 PL 8 bh2
1 32
PL3 Ebh3
连接件
(a) 非组合梁
(b) 组合梁
组合梁与非组合梁的截面应力
组合结构桥梁设计新理念 1
组合钢板梁桥—组合梁的分类及其特点
◇组合梁的定义：当钢梁与混凝土桥面板之间用连接件接 合在一起，两者间不能自由发生相对滑移、共同承担纵桥 向弯矩时，称为组合梁。 ◇组合钢板梁的定义：是指用3块钢板焊接成截面为I形钢 梁的组合梁。
◇关于组合梁 的某些名称
◆叠合梁 ✕ ◆联合梁 ◆结合梁 ◆组合梁 ★
连接件
组合结构桥梁设计新理念 2
组合钢板梁桥—组合梁的分类及其特点
◆按照连接刚度 ◇组合梁的分类 ◆按照施工方法
◆刚性组合梁 ◆弹性组合梁 ◆柔性组合梁
◆活荷载组合梁 ◆死活荷载组合梁
◆按照主梁结构体系
◆简支组合梁 ◆连续组合梁
点
◇组合钢板梁桥的发展趋势
◆采用预应力混凝土桥面板，减少主梁根数； ◆对承重体系加以改进，不设或少设横撑、腹板加劲肋； ◆采用高强钢材、轻质或钢纤维混凝土等新型建筑材料； ◆采用预制预应力混凝土桥面板，实行构件工厂化； ◆推广使用耐候钢，节省防锈等维护费用； ◆用等高或连续变截面压延钢板翼缘，代替多层或间断变
◇死活荷载组合梁：用脚手架施工、在桥面板完全硬化后撤除脚手架时，钢梁、桥面、
路面铺装等死荷载都由组合梁承担，即承担所有死荷载与活荷载的组合梁。
桥面板浇灌 桥面板
钢梁
桥面板浇灌 撤除支撑
活荷载 路面铺装
路面铺装
(a) 活荷载组合
(b) 死活荷载组合
按照施工方法分类
组合结构桥梁设计新理念 5

件的类型及材质。这种破坏也包括焊缝破坏。 （2）连接件附近混凝土破坏
栓钉连接件的承压应力在底部最大，沿高度逐渐减小，当接近顶部时承 压应力开始反向。前方根部混凝土的局部受压破碎或劈裂。
栓钉连接件破坏：以混凝土板劈裂最为常见，混凝土板中在连接 件受力方向形成宏观纵向裂缝，在垂直方向形成宏观横向裂缝。此类 破坏时连接件的承载力取决于混凝土的强度等级及品种。
槽钢连接件
（3）弯筋连接件 弯筋连接件一般采用直径不小于12mm的HPB235级钢筋，弯起角度宜
为45°，弯折方向应与板中纵向水平剪应力的方向一致，并成对设置。沿 梁轴线方向的间距不小于0.7hc1，（hc1为混凝土板厚度），且不大于2hc1； 弯筋连接件的长度不小于其直径的30倍，从弯起点算起的长度不小于直径 的25倍，其中，水平段的长度不小于其直径的10倍（光面钢筋应加弯 钢）。弯筋连接件与钢梁连接的双侧焊缝长度为4d（HRB335级钢筋）或 5d（HPB235级钢筋）。
抗剪连接件设计 抗剪连接件形式
一.构造要求
1.一般要求
➢抗剪连接件的作用是抵抗水平剪力和竖向掀起力。 ➢设置抗剪连接件的一般要求是：连接件的抗掀起作用面（如栓钉头部的 底面）高出翼缘板底部钢筋顶面不小于30mm。连接件上部混凝土保护 层厚度不小于15mm；连接件的纵向间距不应大于600mm或混凝土翼 缘板厚度的4倍；连接件的外侧边缘至钢梁缘边缘之间的距离不应小于 20mm，当有托座时不应小于40mm。
弯筋连接件
二.受力性能 1.荷载-滑移曲线
➢推出试验。国际上以推出试验作为连接件的标准试验，图为常用的（欧 洲钢结构协会（ECCS））1981年公布）连接件推出试验标准试件，同 时规定了试验要求。 ➢梁式试验。能较好反映连接件的组合梁中的受力变形性能，但试验较为 复杂。

梁端部的高度应满足抗剪强度的要求不小于跨中高度的二分之一
第七节 组合梁设计
四、翼缘焊缝的计算：
VS VS 1 1 水平剪力 V t t h 1 w w 沿梁单位长度的剪力为： I t I xw x
F F 竖向剪力 V t t v cw w t l l w z z
[例2]
解：一、截面选择 次梁传来的集中荷载设计值： Ｆ＝(2×30+1.2×0.587)5=303.5kN 最大剪设计值(不包括主梁自重): Vmax=1/2×5×303.5=760kN
2 2 c 2 c 1
第七节 组合梁设计
二、 截面验算 ５、梁的整体稳定验算 在最大刚度主平面内弯曲的构件 在两个主平面内弯曲作用下的 工字形截面构件： ６、刚度验算： υ ≤[υ]
Mx f bW x
M M x Y f W y * W b* x y
７、承受动力荷载作用的梁，必要时应进行疲劳验算。 经过强度、刚度和整体稳定的验算，如初选截面有不满 足要求之处时，则应适当修改截面重新验算。


1 F 2 VS 1 2 h ( ) ( ) f w 1 . 4 ff I fl z x
第七节 组合梁设计 试设计主梁。跨12m，永久荷 载与可变荷载 之和为 30KN/m2 ( 设计 值 ) ，其上放置 5 根次梁。采用焊接工 字形截面组合梁，改变翼缘宽度一次。 钢材Ｑ235，E43系列焊条。
根据以上三个条件，实际所取用的梁高h一般应满足：
hmin≤h≤hmax h≈he
第七节 组合梁设计
2、腹板尺寸 （1）腹板的高度ｈw （２）腹板的厚度tw 可取稍小于梁高h的数值，并考虑钢 板 的规格尺寸，将腹板高度hw取为 50ｍｍ的倍数。

① 架设24m、20m跨箱梁时，需要将1号支腿分别向内纵移 8m和12m；
② 运梁车喂梁到位后，支撑起尾部千斤顶；3号支腿支撑于 运梁车顶部，其余步骤同32m标准跨作业。
2.支座安装（简介支座类型）
第一节 概述
传递上部结构的各种荷载
•支座的作用 适应温度、收缩徐变等因素产生的位移
固定支座 竖向力
•按受力特性分为
步骤3：驱动2、3号支腿走行机构，整机前移到位；1号、2号支腿 恢复至架梁状态。
步骤4：两台天车走行到架桥机前端配重，解除3号支腿与主梁 联接并后退12m；3号支腿旋转开启，架桥机转换到喂梁状态。
6) 24m、20m跨箱梁架设步骤 24m、20m跨箱梁架设步骤与 32m跨架设步骤基本相同，不同之处有两点：
水平力
活动支座：竖向力
简支梁桥一般一端采用固定支座,一端采用活动支座.
•支座布置
连续梁一般每一联中的一个桥墩设固定支座. 支座的 设置应有利于墩台传递水平力.
第二节.支座的类型和构造
支座通常用钢，橡胶等材料来制造主要类型有： 简易支座 弧形钢板支座 橡胶支座 板式橡胶支座 盆式橡胶支座
应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度等因 素来选取支座类型。
3、双梁式下面介绍几种大点的机具。
❖运梁车 ❖龙门吊
2.运梁
3.架桥流程
不通的梁架设方法略有不同，下面就以箱梁的架设方法作以 讲解。
箱梁架桥机架设主要分为导梁式架桥机架设和步履式架桥机 架设。
1. 导梁式架桥机 1) 导梁式架桥机架梁的工艺流程
拼架桥机和导梁 →运架桥机和导梁就位 →运梁车喂梁就位 →起吊箱梁 →前移导梁 →安支座 →落梁就位 →浇筑锚固浆料并养护达到设计强度 →架桥机前移一跨

高层建筑
研究将组合梁应用于轨道交通中，提高轨道结构的耐久性和稳定性。
轨道交通
03
循环经济
建立循环经济的生产模式，实现资源的有效利用和废弃物的减量化、资源化。
01
环保材料的应用
优先选择可再生、可回收的环保材料，降低生产过程中的环境污染。
02
节能减排技术
推广应用节能减排技术，降低组合梁生产过程中的能耗和排放。
混凝土的抗压性能
钢和混凝土通过组合，可以充分发挥各自的优点，提高梁的整体承载能力和稳定性。
组合效应
根据梁的跨度、荷载等条件，选择合适的截面形式和尺寸，以实现最佳的承载能力和稳定性。
优化截面
在设计中应考虑环境因素对组合梁的影响，如温度变化、腐蚀等。
考虑环境因素
组合梁的施工应满足相关规范和要求，确保施工质量。
环境适应性测试的结果可用于评估组合梁在不同环境下的耐久性和适应性，为工程应用提供依据。
CHAPTER
钢与混凝土组合梁的应用实例
06
钢与混凝土组合梁在桥梁工程中应用广泛，如高速公路、铁路和城市交通中的高架桥、立交桥等。
钢与混凝土组合梁具有较高的承载力和稳定性，能够满足桥梁跨度大、荷载重的要求。
钢与混凝土组合梁的施工周期短，对环境影响小，具有较好的经济效益和社会效益。
对钢梁进行防腐处理，以提高其耐久性。
连接件制造
使用合适的材料和工艺，制造出符合设计要求的连接件。
连接件设计
根据组合梁的结构特点和设计要求，设计合理的连接件。
连接件安装
将连接件安装在钢梁和混凝土之间，确保组合梁的结构稳定性和承载能力。
CHAPTER
钢与混凝土组合梁的性能测试与评估
05
测试方法通常采用循环加载试验，对试件施加一定幅值的荷载，循环一定次数后观察其损伤和疲劳寿命。

结构内力随结构计算图式的改变而变更，结构运营阶段的受力状况取决 于所选用的施工方法。 ❖ ◆绝大多数桥梁施工往往不是一次完成，其间需经历多次结构体系的转 换 ❖ ◆桥梁设计必须针对特定施工方法，程序进行 ❖ ◆桥梁施工必须忠实于设计
ppt课件
15
❖ 桥梁常见体系、施工方法及受力特点
❖ 桥梁结构体系、施工方法决定了桥梁的受力特点以及建 ❖ 设质量控制的重点，桥梁建设质量监督人员必须对桥梁结构 ❖ 体系、施工方法与受力特点有清醒的认识，以便在监督中突 ❖ 出重点，把握全局。
❖ 1053年建成泉州万安（洛阳）桥——现代浮运架桥的原始雏形。 46桥 墩，834米长，采用“激浪涨舟、悬机弦牵”架设石梁
❖ 1240年漳州虎渡桥——200t重的石梁如何架设至今未知
❖ 19世纪悬索桥主缆架设的AS、PWS方法出现——促进了悬索桥快速发 展
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5
❖ 20世纪50年代以前，我国桥梁工程中对水深流急、覆盖层厚的墩台基
❖
❖ ►静定体系、墩顶仅梁（板）顶部分连续 ❖ ►单跨受力 ❖ ►支架现浇、预制吊装等方法施工 ❖ ►温度变化、支座不均匀沉降等不产生附加内力 ❖ ►跨间结构受拉区带裂缝工作
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18
❖ 桥梁常见体系、施工方法及受力特点
❖ 钢筋混凝土简支结构连续梁（板）桥：
❖
❖ ►先简支后结构连续 ❖ ►一期恒载下静定体系、二期恒载和使用荷载下超静定体
墩（台）身施工：对高度不大的中小桥墩（台）身，通常采用传统的方法 立模现浇施工。高桥墩施工多采用缆索吊机进行水平和竖向运输。高桥 墩施工的模板近年来多采用爬升式模板、翻板式模板和滑升式模板。
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12
（三）施工的重要性
桥梁的建设需经过规划、工程可行性研究、勘测设计和施工等几个阶 段。施工是具体体现桥梁设计思想和设计意图的过程，高水平桥梁设计需 要更高水平施工技术去实现。桥梁施工技术的发展也为实现桥梁设计意图 提供了灵活多样的手段，为增大桥梁跨度、改善结构性能和线形以及应用 新材料提供了充分条件。

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二、活载内力计算
在使用阶段，结构已成为最终体系，此时主梁在 纵向、横向都联成了整体，因此呈现空间结构的 受力特性，即荷载在结构的纵向和横向都有传递， 精确计算是复杂的。为此，引入横向分布系数 m(各片主梁在横向对荷载的分配)的概念，把一 个空间结构的力学计算问题简化成平面问题。
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简支梁二期恒载自重内力SG2 近似计算公式：
任意截面的弯矩：
Mg2
1 2
g2 x l
x
任意截面的剪力：
Qg2
1 2
g2
l
2x
第7页/共73页
计算举例
已知：五梁式桥，计算跨径 19.5m ，由5片主梁组成 的装配式钢筋混凝土简支梁桥。每侧栏杆及人行道重 5kN/m 。钢筋混凝土、沥青混凝土和混凝土的重力密度 分别为 25KN/m3、 23 KN/m3和 24 KN/m3。求：边主梁恒 载内力。
单向板悬臂板铰接悬臂板横截面横梁翼缘板自由键铰接键二车轮荷载在板上的分布作用在桥面上的车轮压力通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上由于板的计算跨径相对于轮压的分布宽度来说相差不是很大故计算时应较精确地将轮压作为分布荷载来处理既避免了较大的计算误差又能节约桥面板的材料用量
第三章 梁桥计算
第一节 概述 第二节 主梁结构内力计算 第三节 预应力束计算 第四节 桥面板计算 第五节 结构挠度及预拱度计算 第六节 牛腿计算
b
l
c d
1 ab/l b/l a/l
d/l
RA影响线
(l+d)/l RB影响线
MC影响线 ad/l
d/l
QC影响线
c
MD影响线
l
QD影响线
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