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浅谈铁路混合梁斜拉桥钢混结合段施工技术一、前言混合梁结构通过对钢板和混凝土两种材料的合理利用，在受力性能、跨越能力、经济性能等方面得到改善，在桥梁建设中得到广泛的应用[1-3]。
甬江主桥为全长909.1m的铁路钢箱梁混合梁斜拉桥，跨径布置为（54.5+50+50+66+468+66+50+50+54.5）m，边跨及部分中跨主梁为预应力混凝土箱梁，其余中跨主梁为钢箱梁，中间通过钢混结合段连接，钢-混分界点位于主跨侧距索塔中心24.5m处，采用阶梯状填充混凝土前后承压板式钢-混接头。
二、钢混结合段设计概况钢混结合段长14.05m、宽21m、高5m，结合点设置在2m厚的横隔梁处，两侧梁体通过该实心梁段传力。
它包含3m顶底腹板变厚混凝土箱梁过渡段、2m 混凝土横隔梁、4.05m顶底腹板变厚钢混过渡段、5m顶底板U（V）肋加焊变高T肋钢箱梁过度段。
如图1所示。
钢混结合段构造为钢箱梁壳体、传剪板及回形件围成的钢格室、纵横向预应力筋、剪力键、剪力钉等构件，其中钢箱梁底板上盖板及顶板上开有混凝土浇筑孔、出气孔。
三、钢混结合段施工方法钢混结合段采用模块制作钢箱梁、桥位模块组拼、安装剪力键和预应力筋后浇筑补偿收缩混凝土的方法施工。
1、支架设计及施工承重支架结构体系从下往上依次为，钻孔桩基础、条形基础、钢管支架、型钢分配梁、贝雷梁支架、胎架系统。
以甬江北岸为例分别在塔座、围护桩冠梁和甬江大堤外侧布设530×10mm的钢管作为支撑，采用219×5mm钢管为支架平联。
钢管顶部设砂筒和HW400×400mm型钢分配梁，其上铺设贝雷梁，预压后安装钢混结合段钢箱梁拼装胎架。
2、钢混结合段钢箱梁模块组拼钢混结合段钢箱梁划分为7块钢箱梁模块组拼，分块后最大尺寸为4.8×11.4×5.026m，自重72.65t。
模块间设置若干粗调匹配件和精调匹配件，（图3所示）完成加工制造和匹配连接的钢混结合段钢箱梁模块采用挂车运输至施工现场，350吨履带吊吊装至施工平台，分为七个步骤匹配连接滑移到位。
钢—混组合梁（塔）斜拉桥设计参数优化研究钢—混组合梁（塔）斜拉桥设计参数优化研究近年来，钢—混组合梁（塔）斜拉桥在大跨度桥梁设计领域得到了广泛的应用。
其独特的结构形式使其具备了较好的抗弯、抗剪和抗震承载能力，同时还能满足美学和环境要求。
然而，钢—混组合梁（塔）斜拉桥的设计参数选择直接关系到桥梁的安全性、经济性和可持续性，因此，对其进行设计参数优化研究具有重要意义。
首先，设计参数优化研究需要考虑桥梁的结构形式和受力特点。
钢—混组合梁（塔）斜拉桥是由悬索和斜拉系统相互作用形成的整体结构，其受力方式可以分为桥塔、悬索和拉索三个部分。
对于钢—混组合梁（塔）斜拉桥来说，合理选择桥塔的高度、悬索的布置方式和拉索的初始预紧力等参数，可以优化桥梁的整体受力特性，提高桥梁的抗风、抗震性能。
其次，设计参数优化研究还需要考虑材料的选择和施工工艺。
对于钢—混组合梁（塔）斜拉桥来说，钢材具有较好的延性和抗腐蚀性，混凝土则具有较好的抗压性能。
因此，在设计参数优化中，需要合理选择钢材和混凝土的材料强度等参数，以达到经济、安全和环保的要求。
同时，施工工艺对于钢—混组合梁（塔）斜拉桥的性能也有着重要影响。
因此，考虑施工的可行性和效率，优化设计参数也需要考虑施工工艺的要求。
最后，设计参数优化研究还需要进行结构优化与参数优化的综合考虑。
结构优化主要是针对桥塔、悬索和拉索等部分的结构形式进行调整，以达到减少结构重量和材料用量的目的。
而参数优化则是通过对桥梁的设计参数进行调整来实现整体结构的优化。
综合考虑结构优化和参数优化，可以使钢—混组合梁（塔）斜拉桥系统达到更好的经济和安全性能。
综上所述，钢—混组合梁（塔）斜拉桥设计参数优化研究是桥梁设计领域中的重要问题。
通过合理选择桥塔、悬索和拉索等参数，考虑材料和施工工艺的要求，以及结构优化和参数优化的综合考虑，可以实现钢—混组合梁（塔）斜拉桥系统的优化设计，提高桥梁的安全性、经济性和可持续性。
1. 斜拉桥简介斜拉桥结构组成：由塔（索塔）、梁（主梁）、索（斜拉索）三部分组成的组合结构。
斜拉桥的特点：斜拉桥是一种主梁、主塔受压为主，拉索受拉的桥梁。
斜拉桥采用斜拉索来支承主梁，使主梁变成多跨支承连续梁，从而降低主梁高度、增大跨度。
并且斜拉索对桥跨结构的混凝土主梁产生有利的压力，改善了主梁的受力状态。
结构体系：漂浮体系—塔墩固结、塔梁分离；半漂浮体系—塔墩固结、塔梁分离、主梁在塔墩上设置竖向支撑；塔梁固结体系—塔梁固结并支撑在塔墩上刚构体系—塔、墩、梁固结。
索塔按材料分：混凝土索塔、钢塔、钢混凝土塔按结构分：有单柱式、双柱式、门架式、倒Y形、A字形、H形、钻石形、异形（拱形、鹅塔形、V形）主梁按材料分：混凝土、钢主梁、钢混凝土结（叠）合梁；钢混凝土混合梁；按结构形式分：板式、箱形、双主肋断面斜拉索按材料分：平行钢丝斜拉索、钢绞线斜拉索按索面分：单索面、双索面、三索面按拉索布置分：扇形、竖琴形、星形2. 结合梁斜拉桥受力特点（1）钢主梁或组合梁重量较轻.跨越能力强，而混凝土主梁自重大、刚度高，钢材和混凝土两种材料的在横桥和纵桥向的合理使用，充分发挥了各自的优势，加强了对建设条件的适应能力，改善了结构体系的受力性能，大大的优化了工程经济性。
（2）混合体系斜拉桥边跨一般设置多个辅助墩，可大大增加边跨主梁的刚度，减小活荷载作用下边跨挠曲对中跨的影响，进而使中跨主梁的拉索索力变幅减小显著，从而增强了拉索的抗疲劳影响。
同时边跨主梁密布的斜拉索，使混凝土主梁受力更接近于多支点弹性支承连续梁，可进一步减少预应力筋的配置。
（3）斜拉桥主梁存在2处钢-混结合部，钢-混结合部位置的选择需要考虑结构受力、施工及经济性三方面综合决定。
（4）混合体系斜拉桥中跨采用钢梁或组合梁，跨度大，刚度相对较小，施工期间的线型需要予以特别精确的计算：边跨采用混凝土梁，结构刚度大，施工期间各种外界因素对其线型影响小，但对内力影响较大。
混合梁斜拉桥结合段刚度匹配的研究【摘要】利用有限元分析方法对混合梁斜拉桥结合段进行模拟计算，分析结合段两种不同材料的主梁的刚度匹配对其整体传力的影响。
通过对此六个模型在同样荷载工况下的计算结果进行比较与分析，得出此结合段最佳的刚度匹配形式。
说明了结合段在各种荷载工况时各部分共同工作特点，以及力的传递途径及力的分布规律。
【关键词】混合梁斜拉桥；箱梁；混凝土箱梁；连接部位；刚度匹配一、概述1.1 混合梁斜拉桥的主要技术问题在混合梁斜拉桥中钢与混凝土接合的结合段是非常重要的构造之一，具有构造复杂，受力复杂，技术含量高的特点。
结合段设计的是否合理直接关系到整个桥梁设计的成败。
主梁接头设计在功能上要求做到能顺畅地传递各种荷载产生地内力（包括轴力、剪力、弯矩和扭矩）及其变形，同时具有良好的抗疲劳性和耐久性，并在外形上要求钢梁与混凝土梁保持一致。
1.2 本文工作的主要内容本文以国内一座已建钢-混凝土混合梁斜拉桥m桥为工程背景，研究其结合段的构造形式、传力机理以及构造形式的优化等等。
利用有限元软件对实桥结合段进行仿真分析，完全模拟实际受力情况，计算钢-混凝土两段梁在各种不同工况下的受力情况。
并试着从改变钢梁加劲肋尺寸和改变结合段混凝土的填充量两个方面来对实桥的构造形式进行优化，比较几种不同截面构造下两段梁的纵向应力应变传递规律。
综合强度和刚度两个方面的分析比较，总结此结合段的最佳构造截面形式，即最佳刚度匹配。
二、刚度匹配的意义2.1 工程背景m桥全长888m，为双塔双索面7跨连续半漂浮体系混合式斜拉桥，其主跨采用封闭式流线形扁平钢箱梁，跨度为580m，边跨采用跨度为（48+48+50）m的预应力混凝土箱梁来平衡主跨的重量，主塔为砖石形，高约151m。
大桥桥面净宽22.5m，公路等级为四车道一级公路。
设计通航等级为300吨级，通航净高为32m，净宽为280m。
桥梁全宽为27.6m，索塔处缩窄为26.52m，桥台处缩窄为26.4m。
混合梁斜拉桥钢-混结合段局部力学性能分析摘要：为了研究混合梁斜拉桥钢-混结合段的局部力学性能，以纵向曲线形单索面独塔斜拉桥—官溪河大桥为背景，采用通用有限元软件建立斜拉桥主跨钢-混结合段的有限元模型，分析钢-混结合段在预应力荷载与斜拉索索力共同所用下的受力情况。
结果表明：在钢-混结合段中采用剪力钉、预应力筋及PBL剪力键能较好的满足设计要求，使结合段整体处于较为合理的受力状态下，除局部的应力集中外，钢材与混凝土受力均能满足规范限值，钢—混结合段刚度过渡平滑。
关键词：混合梁斜拉桥；钢混结合段；有限元模型；刚度变化作者简介：张龙凡（1990- ），男，工程师，研究方向：桥梁工程。
E-mail:****************一、引言伴随着我国桥梁工程的蓬勃发展，斜拉桥以其优异的力学构型，超强的地形适用性，多样的施工方式选择，成为桥梁建设领域中新设计理念、新技术、新材料、新工艺展示的重点选择对象。
然而，常规的纯钢梁或者混凝土梁都会因其自身的材料特性，很难在斜拉桥的跨径布置、受力性能和经济性的建设需求中获得充分的满足。
相较而言，混合梁斜拉桥兼顾钢箱梁的跨越能力和混凝土的重力锚固能力，充分发挥材料力学性能，降低建桥成本，具有更强的适用优势[1]。
混合梁斜拉桥依靠其强大的生命力，被广泛应用于桥梁建设中，同时，也对钢—混斜拉桥的应用带来一些挑战。
由于材料性能的差异，使得钢箱梁与混凝土梁的结合区域成为结构特性和材料特性的突变点，结构连接和受力较为复杂，钢混结合段成为混合梁斜拉桥的关键结构部位[2]。
钢混结合段的受力特性、传力机理、刚度过渡形式将直接影响到斜拉桥的整体力学性能和使用寿命[3~4]，对其进行研究具有重要的现实意义。
二、工程概况官溪河大桥主桥为独塔双索面钢-混混合梁斜拉桥，跨径布置（125+34.2+30.8）m。
主跨为单箱五室钢箱梁，边跨为全预应力混凝土箱梁，主梁钢梁段与混凝土梁段间设置钢-混凝土结合段，用来协调梁体变形和内力传递，结合段包含钢梁刚度过渡段、钢-混凝土结合部和混凝土梁过渡段，长度分别为3m、2m、2.65m。
东海大桥主桥斜拉桥钢混组合箱梁合理构造与受力性能研究报告项目名称：东海大桥主桥斜拉桥专题名称：钢混组合箱梁合理构造与受力性能研究专题委托单位：专题承担单位：同济大学桥梁工程系证书等级编号：项目负责人：主要参加人员：本报告分为上下册，内容如下：上册包括：♦报告概要♦桥梁整体受力分析下册包括：♦成桥状态组合箱梁受力分析♦施工阶段组合箱梁受力分析♦箱梁斜腹板活载局部应力与疲劳强度分析♦箱梁横隔板稳定分析♦箱梁腹板及底板极限强度分析♦箱梁吊装变形分析目录2. 成桥状态组合箱梁受力分析 (1)2.1计算模型与方法 (1)2.1.1 计算模型 (1)2.1.2 计算荷载 (2)2.2桥面板相对挠度 (4)2.3桥面板内力（不考虑横向预应力） (6)2.3.1 非锚固处横隔板断面（X＝20米） (7)2.3.2 非横隔板断面（X＝22米） (10)2.3.3 斜拉索锚固处横隔板断面（X＝24米） (13)2.4桥面板内力（考虑横向预应力） (16)2.4.1 非锚固处横隔板断面（X＝20米） (16)2.4.2 非横隔板断面（X＝22米） (19)2.4.3 斜拉索锚固处横隔板断面（X＝24米） (22)2.5桥面板内力（考虑温度、收缩和徐变影响） (25)2.5.1 非锚固处横隔板断面（X＝20米） (25)2.5.2 非横隔板断面（X＝22米） (26)2.5.3 斜拉索锚固处横隔板断面（X＝24米） (27)2.5.4 内力分布图（弯矩、剪力和横向轴力） (28)2.6桥面板应力（考虑横向预应力、温度、收缩和徐变） (30)2.6.1 非锚固处横隔板断面（X＝20米） (30)2.6.2 非锚固处横隔板断面（X＝22米） (33)2.6.3 斜拉索锚固处横隔板断面（X＝24米） (36)2.7底板应力 (39)2.7.1 恒载与预应力作用 (39)2.7.2 恒载、预应力与活载组合作用 (41)2.8纵隔板应力 (42)2.8.2 恒载、预应力与活载组合作用 (44)2.9横隔板应力 (46)2.9.1 非锚固处横隔板（X＝20米） (47)2.9.2 斜拉索锚固处横隔板（X＝24米） (48)2.10横隔板腹杆应力 (49)2.10.1 横隔板的腹杆截面应力 (50)2.11结果与建议 (51)3. 施工阶段组合箱梁受力分析 (52)3.1计算模型与荷载 (52)3.1.1 计算模型与方法 (52)3.1.2 边界条件与荷载 (54)3.2吊机横向支点距离4.0M时的计算结果 (55)3.2.1 钢箱梁变形 (55)3.2.2 顶板应力 (55)3.2.3 底板应力 (57)3.2.4 中间腹板应力 (59)3.2.5 横隔板应力 (61)3.2.6 横隔板的腹杆应力 (67)3.3吊机横向支点距离3.0M时的计算结果 (68)3.3.1 主梁挠度与钢箱梁变形 (68)3.3.2 顶板应力 (68)3.3.3 横隔板应力 (70)3.3.4 横隔板的腹杆应力 (76)3.4结果与建议 (77)4. 箱梁斜腹板活载局部应力与疲劳强度分析 (78)4.1概述 (78)4.2计算模型及方法 (78)4.2.2 计算荷载 (79)4.3计算结果 (81)4.3.1 焊缝处斜腹板应力 (81)4.3.2 斜腹板应力 (83)4.4疲劳验算 (85)4.5结论与建议 (87)5. 箱梁横隔板稳定分析 (88)5.1箱梁横隔板弹性稳定分析 (88)5.1.1 概要 (88)5.1.2 计算模型与方法 (90)5.1.3 屈曲稳定分析结果 (92)5.2箱梁横隔板弹塑性稳定分析 (93)5.2.1 计算模型与方法 (93)5.2.2 计算结果 (93)5.2.3 结论与建议 (97)6. 箱梁腹板及底板极限强度分析 (98)6.1腹板、底板及加劲肋的局部稳定 (98)6.2腹板及底板极限强度 (98)7. 箱梁吊装变形分析 (101)7.1计算模型与荷载 (101)7.1.1 计算模型与方法 (101)7.1.2 边界条件与荷载 (102)7.2吊机横向支点距离4.0M时的计算结果 (105)7.2.1 钢箱梁连接处相对变形 (105)7.2.2 不同荷载作用下箱梁悬臂端相对变形的比较 (107)7.3吊机横向支点距离3.0M时的计算结果 (108)7.3.1 钢箱梁连接处相对变形 (108)7.4吊机支点横向距离的比较 (109)7.5现场连接施工工序的建议 (110)7.5.1 施工工序 (110)7.5.2 计算模型 (110)7.5.3 计算结果 (111)7.6结论与建议 (113)2. 成桥状态组合箱梁受力分析2.1 计算模型与方法2.1.1 计算模型在全桥整体鱼骨梁模型中截取一节段用薄壳单元模拟分析箱梁的受力状态。
混合梁斜拉桥钢混结合段结构性能分析
混合梁斜拉桥钢混结合段结构性能分析
摘要：钢混结合段是混合梁斜拉桥设计的关键，其承担着两侧主梁传递来的巨大轴力，同时还需要
承担弯矩、剪力和扭矩的作用。
在设计中既要通过结合段将两侧主梁的内力进行平顺过渡，又要确保结合
段自身的安全可靠，因此钢混结合段的构造和受力一般都较为复杂，在设计中需要进行反复的计算分析，
确保其安全可靠。
本文以某混合梁斜拉桥的结合段为背景，采用杆系模型与实体有限元相配合的方法对结
合段在可能出现的各种最不利工况下的受力系能进行了详细的分析，并对其构造的合理性和结构的安全性
进行了评价。
可为此类结构的设计与计算分析提供借鉴参考。
关键词：钢混结合段过渡段计算分析有限元模拟
1引言
混合梁是组合结构的一种特殊形式，所谓的组合结构是指至少两种及其以上的建筑材料或结构类型相互接
合在一起，并且形成更加合理的构件或结构体系。
混合梁一般是指主梁沿纵桥向由钢材与混凝土两种不同材料
组成。
这种主梁形式最长应用的桥型是斜拉桥，混合梁斜拉桥的主跨梁体多为钢梁，边跨梁体多为为混凝土梁，
钢混结合段一般设置在主跨侧，也可更具实际情况设置在边跨侧。
混合梁斜拉桥由于其主跨采用钢梁，所以具
有跨越能力大的优点，而边跨采用混凝土梁从而起到了很好的压重作用且兼有可降低建桥成本的特点。
混合梁
斜拉桥的引入使得斜拉桥的跨径布置形式更加灵活，使得边中跨比例的合理范围更加宽广。
钢混结合段是混合梁斜拉桥设计的重点，其的构造一般可以分为钢梁加劲过渡段、钢混结合部和混凝土梁。
