下载文档原格式
钢与混凝土组合梁桥设计与施工摘要：介绍了上海城市轨道交通明珠线特殊大桥-中山北路桥设计与施工概况及主要技术要点和创新点.中山北路桥上跨道路主要干道环线中山北路高架桥,为三跨30m+55m+30m预应力混凝土与钢组合连续梁桥，即边跨为预应力混凝土土箱梁，并自中墩支点向跨中伸出2。
5m与预制箱梁纵向连接，经体系转换形成连续梁，钢梁上桥面板为钢筋混凝土结构，采用剪力钉连接技术形成组合梁。
目前该桥已施工完毕，经验收，质量被评为优良.关键词：组合梁；连接技术；设计与施工技术;一、概述中山北路桥位于轨道交通明珠线与上海市中山北路、西体育路、新市路、西江湾路的交汇处，上跨道路中山北路高架桥，与其斜交角约为30°.桥梁上部结构为三跨（30+55+30米）连续梁结构，其两边跨为预应力混凝土现浇箱梁，梁高为1。
90~2.35米。
中跨为钢－混凝土结合梁，梁高2。
35米，全桥宽8。
9~8.92米。
桥梁中墩采用圆形独柱结构，直径2。
0米，墩高16。
804米(1#墩)和15.604米（2＃墩) 。
两边墩为双矩形柱加系梁结构，墩高18.301米(0＃墩），15.591米(3#墩）.基础均为钻孔灌注桩、承台结构。
二、桥型选择（一）方案选择由于城市交通的发展，城市立交桥跨越主要交通干道时有发生，针对这种跨度大、曲线斜交的桥梁，常采用的桥梁型式有预应力混凝土梁或钢与混凝土结合梁.预应力混凝土梁常用的施工方法有支架现浇和悬臂浇注法,支架施工严重影响相交主路交通，而悬臂浇注时由于采用的挂篮等施工设备需占用一定空间,增加了桥梁高度，而造成不必要的浪费.连续结合梁施工时常采用分段制作现场拼装，主跨接头一般设在弯距零点附近,拼装时须在接头处搭设临时支架,仍会局部影响主路交通。
而简支结合梁梁高较高，跨度受到限制.因此，寻找一种跨度大、重量轻、能预制安装的桥梁结构形式非常必要，预应力混凝土箱梁与结合梁的纵向连接结构，是一种非常有效且有竞争力的方案。
40米钢—混凝土组合钢箱梁设计说明近年来匝道及主线跨越被交路时，采用钢—混凝土组合梁，能加快施工速度，减少施工对运营高速公路交通的影响。
1.主体设计(1)节段划分40m钢箱梁沿纵桥向共划分为3个节段，节段长度分别为13.97m、12m及13.97m，最大节段运输重量约为23.6t。
节段间预留10m间隙，钢结构加工制造单位根据焊接工艺需求可对预留间隙进行适当调整。
钢梁节段在工地上采用高强螺栓连接成吊装梁片。
(2)钢主梁综合桥梁的运输，控制钢主梁运输宽度3.5m，运输长度不超过16m，单片钢箱梁箱高1820mm，箱宽2000mm，外悬臂宽度1000mm。
钢箱梁底板水平，腹板竖直，顶板横坡2%，箱内实腹式横隔板标准间距5.0m，与梁片间主横梁(M 类)对应。
为增加钢箱梁顶板的局部屈曲稳定，在箱内两道横隔板间设置1道加强横肋，加强横肋标准间距5.0m。
箱梁底板设置3道纵向加劲肋，腹板间设置1道纵向加劲肋，箱梁顶板上缘设置开孔板作为加劲肋，同时作为组合桥面板的剪力键。
钢箱梁腹板厚度均为12mm：中间节段顶板厚度20mm，底板厚度32mm；两边节段顶板厚度12/18mm，底板厚度16/28mm：顶底板厚度根据受力进行节段调整，顶底板厚度节段变化采用箱外对齐的方式。
横隔板：采用实腹式隔板构造，中横隔板厚度12mm，端横隔板厚度16mm ，为检修方面横隔板设置人孔，端横隔板设置人孔密封盖板。
加强横肋：采用上下T型隔板+腹板板式构造，板厚均为10mm。
(3)钢横梁根据桥面板的支承受力计算，双钢箱间采用密布横梁支承体系，标准横梁间距2.5m：横梁分主、次横梁两种类型，主次横梁交替设置。
主横梁(M类)与箱室横隔板对应布置，次横梁(S类)与箱室内的加强横肋对应布置。
横梁理论跨径6.6m(两箱室内腹板间距)，制造长度5.6m。
主、次横梁均为工字钢构造，主横梁高度1400mm，次横梁高度350mm。
上下翼缘宽度均为250mm，除端横梁外，横梁翼缘厚度均为12mm，腹板厚度10mm。
目录钢-混凝土连续梁桥设计计算书 (1)1 工程结构概况 (1)2 结构设计参数及设计原理 (1)3 截面特性计算 (2)3.1钢梁截面特性 (3)3.2混凝土截面特性 (3)3.3组合截面特性 (4)4 横向连接系的设计 (5)4.1横向联结系的设计 (5)4.2钢主梁腹板加劲肋的设计 (6)4.3主梁荷载的横向分布系数计算 (7)5 内力计算 (10)5.1恒载内力计算 (10)5.2活载内力的计算 (11)6 主梁作用效应组合与应力验算 (13)6.1应力验算 (13)6.2最不利荷载组合及应力组合 (18)6.3负弯矩区混凝土板的配筋计算 (20)6.4剪力连接件的计算 (21)6.5横隔梁的内力计算 (23)7 有限元软件分析计算 (26)7.1有限元建模与计算 (26)7.2结构内力计算结果 (27)7.3结构挠度计算结果 (29)钢-混凝土连续梁桥设计计算书1 工程结构概况本设计桥梁为某高速公路跨线桥，设计车道数为双向四车道，设计车速为120km/h ，设计荷载采用1.3倍公路-Ⅰ级荷载。
桥梁为跨径布置50m+80m+50m 的连续梁桥，桥宽为25.5m 。
通过综合分析比较各类桥型，本桥梁采用钢-混凝土组合梁桥结构形式对跨线桥进行初步设计，并进行结构设计验算。
本文先后分别进行截面设计，抗弯强度计算，以及抗剪强度设计。
本文设计过程先采用手工计算，再运用有限元软件进行复核。
2 结构设计参数及设计原理结构形式：采用连续有承托焊接工字型板梁方案，横桥向为等间距并排9个焊接工字梁，钢主梁的上翼缘顶部通过栓钉与现浇混凝土桥面板相连接，形成钢-混凝土组合结构共同承受外荷载作用。
桥梁沿桥跨方向，主跨等间距布置14道横隔梁，边跨布置9道横隔梁，以提高钢主梁的整体稳定性，保证各根主梁整体承载，三跨的横隔梁标准间距为6.00m ，结构立面如图2.1所示，桥梁桥跨方向的横断面如图2.2所示，结构钢主梁及横隔梁布置形式如图2.3所示。
xxxxxx工程型钢与混凝土组合结构施工方案型钢与混凝土组合结构施工方案1工程概况xxxxxx工程位于2应用部位及特点本工程28根框架柱型钢混凝土柱，截面尺寸及高度见设计图纸。
2.1框架梁钢筋与型钢柱连接型式比较复杂，现场钢筋通过连接器和连接板与十字型钢柱连接，焊接工作量大。
采用连接板连接时，当梁钢筋上铁或下铁为上下两排时。
应在现场分别将上下排钢筋与连接板上皮及下皮焊接，施工难度大。
2.2柱头部位钢筋较密，且存在多根框架梁相交于同一柱头的现象，导致多层钢筋互相重叠，钢筋与型钢柱连接及钢筋标高的控制难度很大。
3施工工艺流程4主要操作要点4.1安装钢柱柱脚埋件4.1.1钢结构的基础预埋工程非常关键，它影响第一节钢柱的安装精度乃至关系到整个工程钢结构的安装质量。
4.1.2预埋件的定位安装在基础模板支设完后，校正并加固牢固，检查合格后，安装柱脚埋件，并在四个方向加固，利用500mm高程控制线控制埋件的高度。
浇筑混凝土时，拉通线控制，专人在纵横两个方向用经纬仪看护，以避免位移。
同时安放调节螺母，用于调节钢柱埋件的标高。
4.1.3预埋件的保护埋件调整验收后，在螺栓丝头部位上涂黄油并包上油纸保护。
在浇筑基础混凝土前再次复核，确认其位置及标高准确、固定牢固后方可进行浇灌工序。
在后续施工时对地脚螺栓采取严格的保护措施，严禁碰撞和损坏；在钢柱安装前要将螺纹清理干净，对已损伤的螺牙要进行修复。
4.2型钢柱的安装4.2.1安装流程4.2.2测量定位型钢柱安装前，安装现场应测设并标识出所安装的每个型钢柱的十字轴线，作为型钢柱安装定位及控制安装参数的依据。
4.2.3钢柱吊装前检查、核对成品型钢柱进场后，技术人员按照规范及图纸要求进行复核，并检查型钢柱的外形尺寸及运输过程中的变形情况，对变形部位进行修复处理。
吊装前，技术人员应根据拟吊装的部位核对型钢柱型号。
4.2.4钢柱吊装就位用起重机械将核对无误的型钢柱垂直吊至拟安装的部位，并在型钢柱对接部位放置一圈A 6钢筋，预留出调整空间，方便后续的型钢柱校正等施工4.2.4-1型钢柱安装示意图1.1.5钢柱临时固定型钢柱吊装就位后，四周耳板用连接钢板夹紧并用螺栓临时固定。
钢 -混凝土连续组合梁的设计方法
摘要：钢、混凝土等材料的应用极为广泛，将两者结合的施工技术也不在少数，尤其是近些年被广泛应用的钢-混凝土连续组合梁更是得到广大群众的认可
以及岗位设计人员和施工人员的青睐，在其应用的过程中，对提高工程的整体质
量以及性能也有着不可忽视的作用。
关键词：钢-混凝土；连续组合梁；设计方法
前言
钢-混凝土连续组合梁设计是否合理直接影响到工程的后期施工能否顺利进行，甚至会影响到使用情况。
因此，本文则主要对钢-混凝土连续组合梁的设计
方法进行全面的分析，为推进工程行业的发展提供一定的帮助。
1钢-混凝土连续组合梁的负弯矩区设计分析
在钢-混凝土技术飞速发展中，对推动社会发着也有着不可忽视的作用，尤
其是近些年钢-混凝土连续组合梁被广泛应用到很多领域中，也将其作用和优势
充分发挥出来。
当然，钢-混凝土连续组合梁运用的过程中，应重视其设计环节，结合工程的实际情况进行合理的设计，保证其设计的合理性、有效性[1]。
负弯矩
区是钢-混凝土连续组合梁设计重点环节，而且，其设计是否合理也将直接影响
到连续组合梁的控制水平，因此，在对负弯矩区进行设计过程中，应将其与工程
实际结合保证其设计符合实际需求。
首先，在设计中需要考虑负弯矩区混凝土板
的宽度，通常有效宽度不能大于正弯矩区，可在保证设计质量的基础上对其进行
简化设计，如，有效宽度的设计可以采用与跨中相同的宽度，这样的设计可使得
其宽度内的混凝土板中的纵向配筋与钢梁之间形成组合截面，并且在其组合共同
作用下，可增强钢-混凝土连续组合梁的性能。
此外，在钢-混凝土连续组合梁负弯矩区设计的过程中，应充分考虑到设计
过程中的几方面影响因素，如，钢梁的屈服强度、局部屈曲、极限强度、截面形
式；组合梁的侧扭屈曲；混凝土板中的所涉及到的钢筋配筋率、延性；组合梁的荷载类型、受力体系、截面形式等因素，都直接影响到负弯矩区的转动能力。
因此，设计人员在对其设计的过程中，应充分考虑以上所提到的各项影响因素，同时应综合工程要求以及现场施工情况等对其进行合理的设计，进而保证设计的合理性、有效性。
2钢-混凝土连续组合梁的侧扭屈曲设计分析
侧扭屈曲设计是否合理，直接影响到钢-混凝土连续组合梁的稳定性，在对其进行设计的过程中需要控制到施工中可能发生的影响因素。
例如，钢-混凝土连续组合梁的设计方法
连续组合梁在施工的过程中，钢梁可能会发生截面无畸变的侧扭屈曲情况，从而对钢结构的受弯构建造成造成影响，使其出现失稳的情况。
因此，在设计中应严格按照钢结构对受弯构建整体失稳的规定进行验算，将验算值作为设计的重要依据，按照这种设计方式进行施工，可使得混凝土硬化后剪力连接件达到防止屈曲的现象发生，进而保证钢-混凝土连续组合梁结构的稳定性[2]。
此外，还应考虑到钢梁受到腹板侧向约束的影响因素，在大量施工经验总结中发现，如果腹板在发生弯曲的情况下，就会造成截面有畸变的侧扭屈曲情况，而且这种情况下所产生的侧扭屈曲与翼缘的局部屈曲有着很大的不同之处，尤其是在翼缘宽度设计过大的情况下，会引发局部屈曲的现象发生，相反，宽度过小的情况下也会产生侧扭屈曲的情况。
因此，设计师在钢-混凝土连续组合梁设计的过程中，应重点思考其中的影响因素，并结合实际进行有效的设计，进而保证设计方案能够满足钢-混凝土连续组合梁的施工要求，保证其施工质量。
3钢-混凝土连续组合梁的顶板、底板双结合承载力设计
钢-混凝土连续组合梁是当前被广泛应用的一种新型施工技术，相比于传统单面组合连续梁施工技术，不仅规避了传统组合连续梁支座处混凝土板面板容易开裂的弊端，同时也规避了钢主梁下翼缘和受压区腹板容易失稳的问题，大幅度提升组合梁使用的稳定性。
而要将其优势充分发挥出来，则需要重视钢-混凝土连续组合梁的顶板、底板双结合承载力的设计，应结合工程的实际要求以及技术
规范操作，通过合理的设计全面提高顶板、底板双结合的承载力，满足工程的使
用需求[3]。
从实际的角度上分析，在钢-混凝土组合连续梁中制作处负弯矩区下混
凝土板的存在，可大幅度减小钢梁支点下翼缘所产生的应力值，降低了应力对钢
结构稳定性的影响，进一步提高钢-混凝土廉连续组合梁结构的稳定性。
不仅如此，该种设计方面所增加的底板混凝土相比于传统连续组合梁，增加了结构自重
的同时，也增加了结构的刚度、局部稳定性，具有较好的设计效果，在实际施工
和使用中更突出其稳定性的优势。
4钢-混凝土连续组合梁设计中截面宽度以及裂缝的控制
除了以上所提到的几种钢-混凝土连续组合梁设计之外，还应注重截面宽度
的设计以及裂缝的控制，才能保证钢-混凝土连续组合梁在施工中有着较好的施
工效果，提升工程的整体质量。
从以往对截面计算的方式上分析，计算时经常会
护理混凝土的作用，而是过多的将注意力集中到钢筋和钢梁所形成的组合截面上，当然，如果这种计算方式在钢筋和钢梁完全剪力连接的基础上是可行的。
但实际
却很难达到这样的一个要求，而且设计中也经常会忽略混凝土和钢梁之间的相对
滑移，直接影响到整体结构的稳定性[4]。
因此，在对钢-混凝土连续组合梁设计的
过程中，需要考虑钢梁与混凝土板之间的剪切滑移、混凝土和钢筋之间的粘结滑
移等因素，再结合这几方面因素基础上再设计截面宽度，才能有效规避以往对截
面设计所存在的弊端，进而提升整体结构设计的稳定性。
此外，钢-混凝土连续组合梁设计过程中还需综合以往的实践经验进行设计，尤其是经常出现问题的环节，在设计中更应重视。
例如，在大量的实践中发现，
连续组合梁施工中可能受到内约束、荷载等因素引起的裂缝问题，如，温度梯度、不均匀沉降、混凝土收缩等内约束都会产生裂缝现象[5]。
在明确可能引起连续组
合梁变形的各项因素后再对其进行有效的设计，可有效控制连续组合梁裂缝问题
的发生。
如，在采用小直径钢筋的情况下，同样截面下相对于直径较大的钢筋间
距要小，而且在实际施工中也具有较强的粘结能力，也可以通过使用高粘结钢筋
可有效规避裂缝的问题，提高钢-混凝土连续组合梁设计的质量，同时也为后期
的工程施工提供可靠的保障。
总结
综上所述，在钢-混凝土连续组合梁得到广泛应用的情况下，其设计也倍受关注，设计的是否合理直接影响到后期的施工质量，在大量的实践经验分析中发现，钢-混凝土连续组合梁设计的过程中会受到多种因素的影响，使得施工中经常会出现裂缝的问题，而造成这类问题的最大原因则是设计环节不合理。
在本文的研究中，主要结合钢-混凝土连续组合梁的实际情况，对其提出几方面设计方法，其中也提到一些设计中可能出现的问题，希望通过本文的分析，能够为相关岗位人员提供一定的参考。
参考文献
[1]何小文,胡章亮,陈亮,赵龙.支撑横梁体系钢-混凝土连续组合梁桥地震响应分析[J].南昌大学学报(工科版),2019,41(01):51-56+61.
[2]张兆昌,范旭红,杨帆,孟秋为.内翻U形高强外包钢-高强混凝土连续组合梁截面设计及内力重分布试验研究[J].建筑结构,2019,49(06):55-60.
[3]刘满秋. 钢—混凝土连续组合梁在弯矩与扭矩联合作用下的受力性能研究[D].石家庄铁道大学,2018.
[4]孙斌. 考虑剪切变形、层间滑移及长期荷载效应下钢-混凝土组合梁的挠度分析[D].兰州交通大学,2018.
[5]储森森,严瑾.基于ANASYS的钢-混凝土连续组合桥梁结构收缩徐变效应仿真计算[J].工程与建设,2018,32(01):8-10.。
