同济钢混组合桥梁设计指南

项目类别项目类别项目类别项目类别::::市建交委市建交委市建交委市建交委科研项目科研项目科研项目科研项目项目编号项目编号项目编号项目编号::::重科重科重科重科2002002002007777----021021021021钢钢钢钢－－－－混混混混凝土组合桥梁设计凝土组合桥梁设计凝土组合桥梁设计凝土组合桥梁设计与施工关键技术研究与施工关键技术研究与施工关键技术研究与施工关键技术研究钢钢钢钢－－－－混凝土组合桥梁设计指南混凝土组合桥梁设计指南混凝土组合桥梁设计指南混凝土组合桥梁设计指南（（（（组合钢板梁桥与组合钢箱梁桥组合钢板梁桥与组合钢箱梁桥组合钢板梁桥与组合钢箱梁桥组合钢板梁桥与组合钢箱梁桥））））同济大学桥梁工程系二○一○年七月钢钢钢钢－－－－混混混混凝凝凝凝土土土土组组组组合合合合桥桥桥桥梁梁梁梁设设设设计计计计指指指指南南南南研研研研究究究究报报报报告告告告科研项目基本信息表科研项目基本信息表科研项目基本信息表科研项目基本信息表中文题名中文题名中文题名中文题名钢－混凝土组合桥梁设计指南英文题名英文题名英文题名英文题名DesignGuideforSteel-concretecompositebridges项目类别项目类别项目类别项目类别市建交委科研项目项目编号项目编号项目编号项目编号重科2007-021项目负责人项目负责人项目负责人项目负责人项目起止年限项目起止年限项目起止年限项目起止年限第一完成单位第一完成单位第一完成单位第一完成单位其他其他其他其他完成单位完成单位完成单位完成单位…………项目项目项目项目主要主要主要主要参加人参加人参加人参加人单位单位单位单位名称名称名称名称项目组成员项目组成员项目组成员项目组成员…………………………………………………………………………………………………………………………………………目录•I•目录目录目录目录第1章总体设计..........................................11.1概要.......................................................11.1.1本指南适用范围.......................................11.1.2组合梁桥施工方法与受力特点...........................11.1.3力学体系.............................................21.1.4连续组合梁桥负弯矩区措施.............................31.2横断面结构形式与布置.......................................91.2.1横断面结构形式.......................................91.2.2横断面布置..........................................111.3平面布置..................................................121.3.1工字形钢梁组合梁桥的平面布置........................121.3.2槽形钢梁组合梁桥的平面布置..........................151.4支座及临时支点布置........................................16第2章钢结构构造.......................................182.1主梁......................................................182.1.1主梁梁高............................................182.1.2主梁翼缘板及加劲肋..................................182.1.3主梁腹板与加劲肋....................................222.1.4主梁的截面变化......................................282.1.5主梁连接............................................292.2横向连接系与纵向连接系....................................362.2.1横向联结系..........................................362.2.2纵向联结系..........................................43目录•II•2.3横隔板....................................................472.3.1一般规定............................................472.3.2横隔板的构造形式....................................472.3.3横隔板间距..........................................492.3.4横隔板刚度..........................................502.3.5横隔板应力的验算....................................53第3章钢筋混凝土桥面板.................................553.1桥面板截面形式............................................553.2梁端桥面板................................................573.3桥面板板厚................................................583.4配筋特点..................................................603.5钢筋混凝土桥面板的设计计算方法............................62第4章剪力连接件.......................................644.1剪力连接件的结构形式......................................644.2剪力连接件的构造要求......................................644.2.1焊钉的构造要求......................................644.2.2开孔板连接件的构造要求：............................654.2.3型钢连接件的构造要求：..............................654.3剪力连接件验算............................................664.3.1焊钉连接件抗剪承载力计算............................674.3.2开孔板连接件抗剪承载力计算..........................67i.孔内无贯通钢筋的情况.................................68ii.孔内有贯通钢筋的情况................................684.4组合梁连接处剪力计算......................................694.4.1恒载与活载产生的剪力................................694.4.2预应力、干燥收缩和温差产生的剪力....................70目录•III•第5章结构内力计算.....................................71第6章结构构件计算.....................................736.1有效截面..................................................736.1.1有效截面............................................736.1.2剪力滞..............................................746.1.3轴心受压板件的局部稳定系数..........................766.2组合梁换算截面几何特性....................................776.3组合梁承载力极限状态......................................786.3.1一般规定............................................786.3.2轴力作用............................................796.3.3弯矩作用............................................796.3.4剪力作用............................................796.4组合梁正常使用极限状态....................................796.5组合梁疲劳极限状态........................................80第1章总体设计•1•第第第第1111章章章章总体设计总体设计总体设计总体设计1.11.11.11.1概要概要概要概要1.1.11.1.11.1.11.1.1本指南适用范围本指南适用范围本指南适用范围本指南适用范围组合梁桥是指采用剪力连接件将钢板梁、钢箱梁、钢桁梁等结构构件和钢筋混凝土结合成组合截面共同工作的一种复合式结构。组合梁桥中采用最多的是简支梁桥结构形式。因为简支梁的上缘受压、下缘受拉，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。近年来，随着组合梁技术的不断发展，其使用范围已扩展到连续梁桥、拱桥和斜拉桥等多种复杂体系。组合梁中的钢梁部分也由早先单一的钢板梁拓宽到钢箱梁、钢槽形梁和钢桁梁。此外，参与组合梁共同工作的钢筋混凝土板的位置也不限于只设在梁的上缘，而是可根据截面正负弯矩的需要上下缘均可设置，甚至可将预应力混凝土箱梁的腹板采用波纹钢板或桁架式钢腹杆组成复合式组合梁，以进一步减轻桥梁自重。组合结构的拱桥和斜拉桥的结构和受力复杂，主要用于大跨径桥梁。钢梁与混凝土桥面板通过连接件完全组合而共同受力的组合梁桥，构造简单、施工方便，是城市中小跨径桥梁中采用最多的结构形式。本指南仅适用于由钢梁与混凝土桥面板通过连接件完全组合而共同受力的简支或连续组合梁桥，组合梁的钢梁可采用工字形或槽形截面形式，组合梁的桥面板可采用现浇混凝土板或预制混凝土板。1.1.21.1.21.1.21.1.2组合梁桥施工方法与受力特点组合梁桥施工方法与受力特点组合梁桥施工方法与受力特点组合梁桥施工方法与受力特点组合梁桥常用施工有顶推法、拖拉法、吊机（如汽车吊、浮吊、龙门吊等）安装法等，为减轻安装重量，通常先安装钢梁，后现场浇注或预制安装混凝土桥面板。第1章总体设计•2•对于中小跨径组合梁，通常钢梁具有很大的承载力，为节省施工费用，钢梁安装和混凝土桥面板施工时不设临时支架或临时墩。钢筋混凝土桥面板可以分段浇注与分段安装，混凝土达到设计强度前，混凝土不参与共同工作，混凝土达到设计强度后，钢筋混凝土桥面板才作为主梁的上翼板与钢梁形成组合梁截面，参与主梁共同工作。对于跨径较大的组合