预制拼装式混合梁钢混结合段设计研究.pdf

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1、建枯世界2011年第32卷第5期DoI：10．3963／j．cn．42—1783．TU．2011．05．025预制拼装式混合梁钢混结合段设计研究丁望星，干学军(湖北省交通规划设计院，武汉430051)摘要：荆岳长江公路大桥主桥为主跨816m双塔不对称混合梁斜拉桥．主案钢混结合段采用带钢格室的部分连接填充混凝土形式。谊文主要是对钢混结合段连接形式进行分析比选．对结合段细部构造如承压板、剪力照、钢格室、顿应力筋等合理构造进行分析研完．最后通过受力计算分析，验证顿刳崭装式混各梁的安垒性。关键词：斜拉桥；混合梁；钢混结舍段；剪力键；预制拼蓑；设计研究DesignandResearch0

2、nStee卜concreteCompOsiteSegmentofPrecastHybridGirderD，NGW台”g—zi"g，GANX“巧“”(CommunicationsPl咖lng&DeslgnInstjtuteofHubeiProvince，Wuhan430051，China)Abstra“：ThemainbridgeofJi“gYueYangtzerlverbridgelsaasymmetrlchybrldglrdercabkstayedbridgewithamainspan816m．Thesteelconcretecomposites89mentofthegird

3、eriscomposedofthesteeIboxroompacklngcon—cretestructurewithpartconnected．Inthl8paper，jojntformofthe5teel—concretecompositesegmentlsanalysedandcomparedItwasanaly2edandresearchedtheproperdetailedstructureofsteelconcretecompositesegment(forexam—ple．thebeari“gpIate，theshearconnector，shearconnecto

4、randprestressdistribution)．FinaIly。th坤ughtheforcecalculatlonandanalysl5，verjfythesafetyoftheprecasthybridgirder．Keywords：cable_stayedbrid98}hybridglrde；steel—concretecompositesegmen‘；shearconnecto‘；precast；deslznandresearch荆岳长江大桥主桥为主跨816m双塔不对称混合梁斜拉桥，主梁宽达38．5m；跨度组合为(100+298)m+816m+(80+2×75)m；

5、其中北边跨位于水中；南边跨位于岸上。主梁采用节段拼装施工工艺，南边跨主梁采用节段预制混凝土箱粱，主跨和北边跨主梁采用工厂内节段制造钢箱粱。综合考虑结构受力、施工和整体造价等因素，最终将主梁钢混结合面设置于中跨侧距离塔中心22m处。监利dt)o0岳用(南)图1主桥桥型布置图由于钢混结合部两侧材料不同，主梁的刚度和强度在此处发生突变，容易导致应力集中，是构造上的弱驶稿日期：2011一08—18．作者简介：丁望星(1973一)，高级工程师Bmai】：dwx73722@126．com10l走材世界2011年第32卷第5期点。同时，钢混结合位置选择对全桥结构整体受力、施工工艺和全桥造价影

6、响甚大，因此，混合梁斜拉桥钢混结合段的位置和构造型式的选择是设计的一个关键环节。下面就荆岳长江大桥的钢混结合部的构造设计和分析进行研究。l钢混结合段设计原则及主要类型1．1钢混结合段设计原则根据主梁钢混结合段受力特性，结合段的设计遵循的原则主要有：1)钢梁和混凝土梁的外形保持一致，刚度和强度均顺过渡；2)两侧断面形心位置一致，两侧主梁顶、底板和腹板重心尽量重合；3)结合段构造应能较顺畅地传递主粱各项内力及变形，具有良好的抗裂性、抗疲劳性和耐久性；4)应充分考虑施工的可行性和简易性，满足施工要求。1．2钢混结合段主要形式综合调查国内外主梁钢混结合段的连接设置情况，从传力角度划分，

7、主要有3种形式，如图2所示。方案一和方案二结构构造和受力很复杂，施工也较困难，不常用。方案三：部分连接承压板方式，也称密贴式。该方案构造简单、传力直接，但是断面刚度的变化比较剧烈，应力扩散不均，接合面附近混凝土易开裂，需要采用超厚的承压钢板。国内早期建成的混合粱斜拉桥基本上都采用了该方案。图2主粱钢混结合段连接方案图方案四：部分连接填充混凝土方案．设置钢格室结构，虽然构造、施工相对复杂，但是能保证主粱刚度过渡均顺，承载能力强，在国外已有一些应用实例，且应用效果良好。特别是对于跨度大、桥面宽、