叠合时间对钢-混组合结构梁桥受力及经济影响研究

发布时间：2021-02-14 04:10

　　为研究钢-混组合结构中钢梁与混凝土板的叠合时间对结构受力、经济性能的影响,以一座40m跨钢-混组合梁桥为例,提出4种常见的施工工艺,并建立相应的有限元模型,对不同工艺下的结构受力性能进行对比;以用钢量、吊装设备租赁费、架设组合梁的人工费为相对评价指标,建立相对评价指标公式,对各工艺的经济性进行评估。研究结果表明:采用"先叠合钢板梁与预制桥面板、后整体吊装架设"工艺时,叠合时间早,具有组合受力形式好、变形小、钢梁用量省等优势,且预制混凝土桥面板减小了收缩徐变效应的不利影响;虽然整体吊装设备费用略高,但综合经济效益显著。该施工工艺可在组合结构工程中推广应用。 

【文章来源】：铁道科学与工程学报. 2020,17(10)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

钢-混组合梁单跨结构布置图

本方案中，先将钢梁吊装至桥位、安装横向联结系，再搭设模板完成现浇混凝土桥面板施工。其施工过程如图2所示。从受力特点来看，本方案采用桥面板现浇施工，混凝土板与钢梁、连接件结合紧密，结构整体性好。但是，施工初期需要钢梁独自承担钢梁和桥面板重量及所有施工荷载，形成组合梁后，混凝土板才能参与受力，导致钢梁整体应力水平大，且需要布置相当数量的加劲肋及横向联结系，以防钢梁产生失稳及局部屈曲问题。此外，现浇混凝土板的收缩徐变效应更为明显，使组合梁截面内力重分布大，将进一步加大钢梁应力，对结构受力不利。

本方案在工艺1的基础上，将现浇桥面板改为预制桥面板。具体施工过程如下：吊装钢梁至桥位并组拼钢横撑，再吊装预制桥面板使桥面板的预留孔位与钢梁剪力钉群精准就位，最后浇筑桥面板纵、横向湿接缝，形成组合结构体系，见图3。本方案受力特点和工艺1类似，与桥面板形成组合结构前仅钢梁承担所有荷载，不同的是，由于采用了预制桥面板，混凝土早期变形和水化热过程已在预制场完成，可以明显改善结构受力性能，同时实现了桥面板的标准化制作，构件质量可控且无需高空作业，但施工时应妥善处理湿接缝。

【参考文献】：
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本文编号：3033089