钢—混凝土组合箱梁桥受力性能分析

翟东阳　白旭光

摘要：系统而全面的分析钢-混凝土组合梁桥受力性能，首先介绍了钢-混凝土组合梁桥的得天独厚的优点，自重轻、噪音低、抗震性能好等，然后对其受力开裂的原因进行了分析，针对此开裂情况，给出了各种解决途径和措施，如通过张拉钢丝束在混凝土桥面板内施加预应力等，针对钢-混凝土组合梁桥具有一定的指导意义。

关键词：钢-混凝土；组合梁桥；受力开裂

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2013）09-0197-01

1引言

现今，我国各地区加强道路和桥梁的建设，其中桥梁的建设受到各方面的关注，不仅是其建设成本较大，而且是其结构的合理性，桥梁的寿命和桥梁的承载力等等影响着众多决策者对现行的桥梁的判断标准。其中，桥梁的改造，很多杜聪桥梁的材料商考虑，例如采用高性能、高强的材料作为建设桥梁的主要材料同钢桥相比较，现行的钢和混凝土组合梁桥具有较多的不可替代的优势，例如冲击效应和疲劳效应较少，钢材耐腐蚀性能提升，钢-混凝土组合梁桥产生的噪音也较少，方便检修工人的作业，钢-混凝土组合梁桥的养护工作量相对较少；当其与钢筋混凝土桥相比，钢-混凝土组合梁桥有相当显著特点，自重轻是钢-混凝土组合梁桥得天独厚的一个特征，特别是在四川等地，地震发生频率较高，钢-混凝土组合梁桥也具有良好的抗震性能，在抢修桥梁中，钢-混凝土组合梁桥施工周期短，工业化程度高、环境效果佳等优点。本文将针对钢-混凝土组合梁桥受力性能进行系统而全面的分析。

2钢-混凝土组合梁桥性能分析

我国钢材材质在近时期得到不断的优化和提升，钢的加工技术也逐渐成熟，在现今的桥梁建设工程中，组合梁桥也越来越具有更强的竞争力；在大跨度斜拉桥上，钢-混凝土组合桥面也具有很高的综合性能。

对于多跨度梁桥，钢-混凝土组合梁桥具有良好的性能，在抗震性能、抗疲劳效应上均具有良好的使用性能。但是，连续钢-混凝土组合梁桥内支座在承受负弯矩时，会产生混凝

土钢梁结构的变形，例如受拉压力的影响，钢-混凝土结构强度一直是研究中的问题，钢-混凝土抗拉强度如果选择低了，在受到外界的影响情况下，极易产生开裂等不良影响，钢-混凝土抗拉强度如果选择过高，将影响钢-混凝土抗冲击特性，没有一定的韧性，易恢复特性较低，也会造成不良影响。在钢-混凝土的使用过程中，长期的外界环境因素的影响，易造成钢-混凝土的各种腐蚀，钢-混凝土质地的改变，导致了其结构的不均衡化，易造成钢-混凝土维护困难，保养维修也受到不同的影响。这些都是钢-混凝土工程商应该加以考虑的问题。钢-混凝土组合梁桥以其梁桥支座低、抗震性能好、自重轻等等特点，其性能的优越性在国内组合梁桥建设中起着举足轻重的作用。

3钢—混凝土组合梁桥开裂分析

钢-混凝土组合梁桥虽以其梁桥支座低、抗震性能好、自重轻等等特点，在国内应用广泛，但是，其施工方式造成的误差，各种材料的不合理使用等等极有可能导致钢-混凝土组合梁桥开裂的情况，钢-混凝土组合梁桥开裂一方面是其钢-混凝土的材料组成及性质所决定，还有就是外界环境、温湿度、腐蚀、重卡车等影响因素，这些外界因素多会影响钢-混凝土组合梁桥的边界值，使得钢-混凝土组合梁桥不断的超过边界值，最终导致一定的开裂，使得钢-混凝土组合梁桥危险性提高。

一般钢-混凝土组合梁桥出现开裂等情况，我们都会从结构因素上去研究它，对于钢-混凝土组合梁，一方面是由于抗剪连接件的作用，混凝土桥面板受到钢梁轴向和弯曲刚度的约束，开裂机理与钢筋混凝土构件有所不同。另一方面是钢筋的保护层厚度也是影响钢-混凝土一个方面的原因，保护层的厚度越大，相应的钢-混凝土结构在抗拉压强度上有较好的承载力，在一定程度上，减少了因为外界载荷的不均匀分布导致的结构易变形等特点，保护层厚度太小，容易造成钢筋结构的外露，易导致钢-混凝土的结构的损坏，长期受外界各种有毒气体，各种物质的混合作用，导致钢-混凝土的刚度比、混凝土抗拉压强度、钢-混凝土的保护层的厚度等等受到影响，从而导致钢-混凝土过早的开裂等情况的发生，因此钢-混凝土组合梁通常受多种因素共同影响，在设计钢-混凝土组合梁桥时，应该严格按照国家规定实施，避免一些不必要的结果。

4钢-混凝土组合梁桥受力分析

钢-混凝土组合梁桥主要也是梁桥的内部应力，连续钢-混凝土组合梁桥内支座在承受负弯矩时，由于各种因素导致了其不同程度的开裂，其中很大一部分原因则是其一部分受拉区混凝土失效了，使截面刚度比开裂前减小，大量试验和数值分析表明，在使用荷载作用下，组合梁的钢梁一般处于弹性工作阶段，跨中混凝土板的压应变也位于应力应变曲线的上升段。通过以上分析，避免或减少连续组合梁混凝土开裂的具体方法综述具体见表1。

方法措施避免或减少连续组合梁混凝土开裂的具体方法措施[BHDG6]

钢丝预紧力的施加第一种方案是在混凝土结构预紧力施加之前进行一定的张紧处理，第二种方案是混凝土结构预紧力施加之后进行一定的张紧处理[BH]

混凝土支座

预应力一般在混凝土施工完成之后，通过不断的调整和修复改变相应的混凝土桥墩的高度来进行改变支座预应力的大小。支座的高度的变化应其组合桥梁的跨度有一定的计算表达式，根据其合理的设计[BH]

施加载荷

形成预应力在一般的实施过程中，在组合桥梁的跨中区，都会进行一定的预先施加载荷的措施，从而构成一定的预应力，形成的预应力从而抵消组合桥梁的变形[BH]

改变施工顺序混凝土组合桥梁的施工，合理的施工顺序对其结构的变形，预应力的分布情况有着重要的影响，同时合理的施工顺序也有利于减小混凝土硬化后形成的开裂等现象的发生[HT][BG）F]

从表1可看出，避免或减少连续组合梁混凝土开裂的方法很多，混凝土结构受多种因素的影响，根据外界地理环境的需求，合理的施工顺序和合理的预紧力的施加都是必要的减小混凝土开裂的方法，如一般在混凝土施工完成之后，通过不断的调整和修复改变相应的混凝土桥墩的高度来进行改变支座预应力的大小。支座的高度的变化应其组合桥梁的跨度有一定的计算表达式，根据其合理的设计，钢-混凝土组合梁桥相当显著特点，自重轻是钢-混凝土组合梁桥得天独厚的一个特征，钢-混凝土组合梁桥也具有良好的抗震性能，在抢修桥梁中，钢-混凝土组合梁桥施工周期短，工业化程度高、环境效果佳等优点。

5结束语

本文系统而全面的分析了钢-混凝土组合梁桥的各方面性能。有钢-混凝土组合梁桥同钢桥相比较，现行的钢-混凝土组合梁桥具有较多的不可替代的优势，例如钢-混凝土组合梁桥冲击效应和疲劳效应较少，钢材耐腐蚀性能提升，产生的噪音也较少，方便检修工人的作业，钢-混凝土组合梁桥的养护工作量相对较少；当其与钢筋混凝土桥相比，钢-混凝土组合梁桥亦相当显著特点，自重轻是钢-混凝土组合梁桥得天独厚的一个特征，钢-混凝土组合梁桥也具有良好的抗震性能，在抢修桥梁中，钢-混凝土组合梁桥施工周期短，工业化程度高等优点。钢-混凝土组合梁桥的各种研究相继继续着，具有较好的应用前景。

参考文献

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