钢—混凝土组合桥面系连接件受力影响因素分析

钢-混组合梁桥的应用及其关键技术综述随着我国桥梁工程事业的发展，钢-混凝土组合梁桥作为一种新型桥梁结构，目前正广泛应用于公路及城市立交桥中。

本文结合钢-混凝土组合梁桥的结构特点及其应用情况，分析阐述了钢-混组合梁桥的关键技术，为此类桥梁结构的设计与施工提供参考。

标签：钢-混组合梁；结构特点；应用；关键技术1 前言随着我国城市交通基础设施建设的飞速发展，上跨现有道路的公路及城市立交桥越来越多。

该类桥梁施工中受下穿道路通行的影响非常大。

为了减少对被交道路交通的影响，缩短工期，降低风险和管理难度，采用钢-混组合梁桥是比较适宜的。

钢-混组合结构是在钢筋混凝土结构和钢结构的基础上发展起来的一种新型结构。

它和混凝土箱梁相比极大地减轻了结构自重，提高了桥梁的跨越能力；和钢梁相比减少了钢材用量，提高了结构刚度。

所以，钢-混凝土组合梁在我国的公路及城市立交桥建设中得到了广泛应用。

2 钢-混组合梁桥的结构特点组合梁桥采用剪力键将钢梁与钢筋混凝土桥面板结合成整体，钢筋混凝土桥面板不仅直接承受车轮荷载起到桥面板的作用，而且作为主梁的上翼板与钢梁形成组合截面，参与主梁共同作用。

组合梁桥采用最多的是简支梁桥结构形式，因为简支梁最符合组合梁材料分布的合理原则，即梁上翼缘应是适宜受压的混凝土板，下缘是利于受拉的钢梁。

（1）与钢梁相比，钢-混组合梁具有以下特点：a）减少了钢材的用量，节约了造价；b）增大了梁的刚度，有利于整体稳定性；c）采用钢筋混凝土桥面板，有利于沥青面层的结合，提高桥面铺装的耐久性。

（2）与混凝土梁相比，钢-混组合梁具有以下特点：a）结构自重轻，减少了下部基础的工程量；b）已安装钢梁可作为模板使用，节省了模板工程量；c）施工工期短，且对桥下交通的影响小；d）降低了梁高，有利于桥下净空利用率。

3 钢-混组合梁桥应用情况综述钢-混凝土组合梁在我国起步较晚，改革开放以前，虽有少数工程用过组合梁，但未考虑组合效应，而仅仅作为强度储备和为方便施工而已。

钢—混凝土组合桥梁中国桥梁网主持人：钢-混凝土组合结构具有良好的理性性能和施工性能，采用结合技术建造桥梁能够产生很高的综合经济效益，近年来国内外的有关研究和工程应用越来越多，今天，聂老师将要就“钢-混凝土组合桥梁”与大家进行交流。

聂老师，我们知道您在钢-混凝土组合结构这一领域是专家，很有发言权，那么首先请您跟我们的广大网友分享一下您近期所做的研究工作。

:: 聂建国：谢谢主持人。

我目前的研究方向包括超高层、今天主要是桥梁建筑，在桥梁方面我们最近几年主要研究的一些方向，或者是课题包括大跨度组合结构桥梁体系的研究，这是一个方向，另外一个方向是改进型波形钢腹板组合桥梁研究；第三个方向是钢-混凝土组合技术在绩优桥梁加固改造过程中的意义。

另外我们还对钢-混凝土组合锚固、组合桥面系包括实践效应等等，另外在最近给天津市承建的工程中研究设计了比较好的钢-混凝土组合。

谢谢:: 中国桥梁网主持人：聂老师是非常细心的专家，接受我们的邀请之后做了精心的准备，关于钢-混凝土这一块有些网友跟我们的工作人员反映还不是很了解，先请聂老师简单的整体介绍一下“钢-混凝土组合桥梁”这一块的整体情况。

在国内是个什么现状，应用如何？:: 聂建国：首先各位网友下午好，今天很荣幸能够来到这里有机会和大家学习和交流。

首先要感谢中国桥梁网和广大网友对我的支持，感谢大家对我们团队在钢－组合结构领域所做的工作的关注和兴趣，你们的问题也是我需要进一步学习的或进一步研究的，如果我们在实践中已经取得一些体会就供你们分享。

其实我们在组合结构桥梁方面也是边学习，边研究，边实践，要说做了一点工作也只能算是在老一辈工作的基础上做了一些发展。

另外，我幸运地赶上了我国经济飞速发展而带动桥梁结构快速发展的大好机遇，作为桥梁结构科技工作者之一，我有幸带领我们团队开展组合结构桥梁的研究和工程应用工作并坚持了近20年。

近年来组合结构桥梁在我国得到了迅速发展，应该归功于国内组合结构领域同行的共同努力，包括科研、设计、施工等方面的工作。

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。

在桥梁工程中钢_混凝土组合结构的优势与劣势交通土建2011级摘要：随着我国经济建设的加速发展，在近30年来建造了不少大型桥梁。

由于组合梁能充分发挥钢与混凝土两种材料的力学的性能，在国内外桥梁工程中获得了广泛的应用。

本文将阐述钢_混凝土组合梁结构在桥梁工程中的优势、劣势、应用及发展趋势，关键词：桥梁工程；钢－混凝土组合结构1、钢_混凝土组合结构发展现状自20世纪50年代以来，欧洲各国、美国和日本等国已在多类桥梁中较为广泛的应用了组合结构。

与之配套的各类抗剪连接件、施工架设技术和分析方法也不断发展，并编制了以欧洲规范四等为代表的组合结构桥梁设计规范。

20世纪80年代以来，国际桥梁及结构工程协会（IBASE）多次召开国际学术会议，对组合结构桥梁在研究、设计、施工等方面的发展进行交流和研讨，进一步促进组合结构桥梁的发展。

相对于发达国家，尽管在我国很多大中城市的高架立交桥、中小跨径的公路桥和铁路桥以及大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥中都应用了组合结构，我国组合结构桥梁的技术水平仍落后于国际先进水平。

桥梁施工技术发展极不平衡。

一方面，在寻求跨度突破的巨大技术需求推动下，大跨度桥梁快速发展并且屡次打破世界记录；另一方面，在中、小跨度桥梁中，混凝土及预应力混凝土桥梁占据绝对数量优势。

而我国混凝土及预应力混凝土桥梁存在质量问题较多，预应力后张梁工艺存在堵孔、张拉预应力控制不准、压浆不密实等技术瓶颈。

预应力混凝土连续梁桥砼箱梁腹板承受较大的主拉应力，砼材料易开裂，致使结构刚度降低，影响结构的耐久性。

而且混凝土箱梁自重较大，在自重、徐变等因素作用下，跨中挠度会持续增大，严重影响结构的承载力，降低结构的安全度，为桥梁带来很大安全隐患。

因此，工程界很多人正在呼吁采用高性能高强混凝土、采用钢_混凝土组合结构，以改变我国工程结构以混凝土为主的现状，与发达国家工程结构、桥梁结构发展趋势保持一致。

2、钢_混凝土组合结构梁桥的优势钢－混凝土组合梁桥是指将钢筋与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体，并考虑共同受力的桥梁结构形式。

219 2021年第8期工程设计孙龙龙台州市交通勘察设计院有限公司，浙江 台州 318000摘　要：经综合考虑施工工期及桥下道路和航道的通行需求，台州路桥机场进场道路工程小伍份立交桥主跨采用1～55m 大跨径简支钢-混凝土组合梁。

钢-混凝土组合梁桥由槽型钢结构主梁与混凝土桥面板组合而成，中间通过剪力键连接，充分利用了钢结构的受拉性能和混凝土的受压性能，实现了工厂化制作，具有现场操作少、结构适应性强的优点。

文章通过对1～55m简支钢-混凝土组合梁桥设计进行计算分析，旨在为同类项目的设计提供参考。

关键词：钢-混凝土组合梁桥；大跨径；简支中图分类号：U442.5 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2021）08-0219-03钢结构桥梁具有跨越能力强、结构自重轻、建筑高度小、施工方便、周期短、对交通影响小等优点，而钢-混凝土组合梁桥除具有钢结构桥梁的优点外，还具有节省钢材、增加结构刚度和稳定性、减少钢梁腐蚀等优点，近年来得到了广泛的应用，但其也存在工程造价高、后期维护费用高等不足。

钢-混凝土组合梁桥可分为钢板组合梁桥、钢箱组合梁桥、钢桁架组合梁桥和波形钢腹板组合梁桥等，其施工过程一般是先由工厂制作钢梁节段，运至现场后进行吊装，拼装完成后施工桥面板，桥面板可采用预制和现浇两种施工方法制作。

钢-混凝土组合梁桥施工过程及施工方法的不同会影响最终主梁结构受力，可通过一些措施改善桥梁受力状况。

1 工程概况台州路桥机场进场道路工程为双向四车道一级公路，设计速度为80km/h，路基宽度为28m，预留远期拓宽条件。

路线总体呈南北走势，起点位于椒江区下陈街道，与椒新路平交，终点位于路桥区蓬街镇，与东方大道相交，路线全长约5.2km。

2 桥梁方案选择小伍份立交桥需要跨越石八线与青龙浦，由于石八线位于青龙浦北侧岸边，两者之间无设墩条件，桥梁与被交路和河流交叉角度约为124°，受通航净空限制，水中无条件设墩，需要采取一跨跨越。

论钢-混凝土工字梁桥剪力滞效应摘要：本文以一片三跨钢-混凝土工字连续梁为研究对象，基于ansys平台结合壳单元与实体单元对该钢-混凝土工字连续梁进行了剪力滞效应分析。

论述了各个荷载工况下的钢-混凝土工字梁剪力滞系数的分布及变化规律。

分析结果表明：钢-混凝土工字梁的宽跨比（b/l）对其剪力滞系数的影响最大，其次是桥面板上所施加荷载的形式。

关键词：钢-混凝土工字梁桥；剪力滞效应；剪力滞系数abstract: in this paper, a three-span steel - concrete the word continuous beam as the object of study, combined with shell elements and solid elements of the steel - concrete the word continuous beam shear lag analysis based on ansys. discusses the distribution and variation of each load case of steel - concrete i-beam shear lag coefficient. the results show that: steel - concrete i-beam, wide-span ratio (b / l), its shear lag the greatest impact, followed by the deck load is applied in the form.keywords: steel - concrete the word girder bridge; shear lag effect; shear lag中图分类号： tu37文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）一. 钢-混凝土组合梁桥在我国的发展概况钢-混凝土组合梁的研究工作在我国起步较晚，从20世纪80年代开始，最初用于房屋及厂房结构。

浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用发布时间：2023-01-29T08:41:55.448Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷16期作者：姜传杆[导读] 钢-混凝土组合梁是指将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并考虑共同受力的桥梁结构形式。

姜传杆南京交通建设管理集团有限公司江苏南京 210000摘要：钢-混凝土组合梁是指将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并考虑共同受力的桥梁结构形式。

组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区，极大限度地追求高性能和经济性；由于钢、混凝土两种材料的合理组合，组合结构桥梁的力学性能和经济性均好过钢结构桥梁或者混凝土桥梁。

目前国内钢-混凝土组合连续梁桥多应用在25-60m，更大跨度组合梁桥多采用斜拉桥。

在大跨度连续梁桥中由于负弯矩区桥面板受拉的受力特点，目前还未得到大面积应用。

本文将通过南京市绿都大道跨秦淮新河大桥的工程实例，对钢-混凝土组合梁在大跨度连续梁桥中的应用进行研究和探讨。

关键词：钢-混凝土组合梁、大跨度连续梁、粗骨料活性粉末混凝土1钢-混凝土组合梁结构特点组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区，钢梁和混凝土板通过抗剪连接件组合成一个整体而共同工作的梁，在荷载作用下，混凝土板主要承受压力，钢梁主要承受拉力，更好地发挥钢和混凝土各自的材质特点，极大限度地追求高性能和经济性。

2钢-混凝土组合梁桥在国内的应用国内桥梁过去多采用钢筋混凝土和预应力混凝土桥以及圬工拱桥等结构形式，对于等级较高、跨度较大的桥梁则选用钢桁桥，近20年为建设大跨度跨线桥及高架桥，可以降低结构高度的钢混组合结构得到了快速发展。

1991年，上海市南浦大桥建造了首座钢混组合梁斜拉桥；1993年北京市国贸桥是首座采用钢-混凝土组合板组合梁的桥梁；2000年，芜湖长江大桥是国内首座钢桁混凝土组合结构；2000年，深圳北站大桥是国内首座组合梁悬吊桥面系的钢管混凝土拱桥；2004年，云南祥临澜沧江大桥是国内首座钢混组合梁悬索桥；2005年，河南省泼河大桥是国内第一座波形钢腹板连续箱梁桥。

钢-混组合梁桥施工质量及施工工艺的研究一．立项背景和依据1、研究背景钢-混凝土组合箱梁桥是目前城市桥梁中的一种新型桥梁，该结构形式最早出现于19世纪末20世纪初,经过几代工程师们近百年深人、细致、全面地研究和应用,自20世纪70年代开始快速发展。

这类桥梁充分发挥了钢材与混凝土的材料性能，在我国运用越来越多，具有广阔的应用前景。

与此同时，这类桥梁由于本身特点，在施工过程中往往会出现一些质量问题。

严重影响结构的耐久性和运营安全。

本文以以广吉高速宁都北互通宁都北跨线桥钢混叠合梁为依托，以可能出现的施工质量问题为研究对象。

研究钢-混组合梁施工工艺等关键技术问题。

2、研究目的与意义随着经济的发展，江西省高速公路网的不断建设，必将带动本省经济的发展，同时还可通过公路建设造就出一条条沿线经济增长带，拉动区域经济发展，以达到整个本省经济全面发展的目的。

高速公路建设过程中必将遇到众多桥梁。

将混凝土桥面板与钢箱梁组合成整体共同受力的结构形式，充分发挥了钢材抗拉、混凝土抗压的材料优点。

它具有受力性能好，抗震性能优良，自重轻，施工快速方便、省脚手架和模板，保护环境，不影响下部交通等优点，同时，相比以单一材料的混凝土结构和纯钢结构，组合结构可以在结构的力学性能与经济性之间寻求一个更好的平衡点。

这类桥梁结构轻巧、跨越能力大、施工速度快且不影响交通为主要特点的钢混组合连续梁能最大程度满足建设要求。

比如，在城市立交桥建设中，钢-混组合梁也以其跨越能力大，建筑高度小，抗震性能好以及施工速度快等优点得到了广泛的应用，取得了较好的技术经济效益。

但是由于钢材与混凝土本身的材料特点及组合桥梁的结构特征，在施工过程中会出现一些质量问题。

桥面板的后浇剪力槽孔、纵横向板缝、钢梁焊缝、剪力连接件等部位都易出现问题。

鉴于上述原因导致组合梁桥的质量和安全得不到保证，而且影响交通及行人的身体安全。

严重影响了桥梁的工作性能和使用寿命。

因此，为保证该类桥梁的安全运营，延长其使用寿命。

钢板混凝土组合桥面板的优化设计作者：李辉来源：《建筑工程技术与设计》2014年第19期一、钢桥面板常用类型1、混凝土桥面板RC/PC混凝土桥面板通常采用现场浇筑，造价低，施工较容易，多用于中小跨径钢桥的桥面板；缺点：明显增加结构自重，伴随有混凝土材料自身病害，同时对截面的刚度贡献不足。

2、正交异性钢桥面板正交异性钢桥面板采用工厂加工，现场拼装焊接，模数化水平高，截面刚度大，多用于大跨径桥梁的桥面板；缺点：顶板厚度较大，造价偏高，与桥面铺装层刚度、材料性能巨大的差异性所引起的桥面病害较多。

目前正交异性钢桥面板以其优异的特点已成为大、中跨径钢桥的首选桥面形式，其桥面系多由钢梁顶板、沥青混合料铺装层构成。

然而从国内外诸多实例可以看出，随着运营时间的增加，该类型桥面体系易发生铺装层损坏以及钢桥面板疲劳开裂两种病害。

二、改善设计针对上述问题，我们设计出了一种兼顾两种常用钢桥面板的特征的钢-混组合桥面板，该组合桥面板主要由钢顶板、混凝土桥面板、PBL剪力连接键、应力分散构造组成。

其类型按混凝土桥面板的组成材料可分为普通混凝土组合桥面板、钢纤维混凝土组合桥面板以及轻质混凝土组合桥面板组合桥面板；该组合桥面板中的钢板与混凝土板能否共同参与受力，剪力连接键至关重要，常用形式有剪力钉与PBL连接键，本项目采用的是PBL连接键。

1-钢顶板；2-钢梁腹板；3-钢梁底板；4-钢横隔板；5-PBL型上置纵肋板；6-横向钢筋；7-PBL孔；8-混凝土桥面板；9-磨耗层三、分析1.组合结构的受力变形分析钢-混组合桥面板作为钢混组合梁的概念的拓展，其众多的力学行为与钢混组合梁类似，因此，我们以钢混组合梁的工作原理来分析组合结构的受力原如上图所示，两根相同的匀质材料的梁，截面为矩形，作用有均布荷载q。

当两根梁之间为光滑的交界面，只能传递相互之间的压力而不能传递剪力时，在荷载作用下的变形如图（b），由于每根梁的变形情况相同，均只承担1/2的荷载作用时，则跨中截面的最大正应力为：跨中挠度为：当两根梁之间完全粘结在一起没有任何滑移时，可以作为一根整体受力的梁来考虑，如图（c）所示，则跨中截面的最大正应力为：跨中挠度为：比较可知，当将两根相同材料和截面尺寸的矩形梁组合在一起，可以使截面最大应力和挠度降低为原来的1/2和1/4。