钢桁-混凝土组合连续梁桥面板负弯矩区抗裂技术研究

为解决大跨度连续组合桁架桥面板负弯矩区开裂问题,分别以主跨80,120 m的钢桁-混凝土连续组合梁为研究对象,采用midas Civil 2021软件建立空间杆系模型,并分别按优化施工顺序法、预加荷载法、施加预应力法、抗拔不抗剪剪力钉连接技术,以及综合抗裂技术等方法进行抗裂性能对比分析。结果表明,采用优化施工顺序使桥面板负弯矩区拉应力降低明显,但由于钢桁梁节点处的剪力集中效应,全桥桥面板拉应力仍较高;预加荷载法在预加力超过一定限值后,对负弯矩区抗裂能力再无贡献;施加预应力法可直接解决负弯矩区开裂问题,但预应力产生的次内力对主桁受力影响较大;抗拔不抗剪连接件可有效释放负弯矩区拉应力,但难以降低桥面板整体拉应力水平;综合抗裂技术在采用抗拔不抗剪连接件的同时,优化施工顺序,分期张拉钢束并改变桥面板的叠合时机,具有良好的的抗裂性能。

波形腹板钢板组合梁桥方案设计与优化

某桥梁改建工程是省道232叶云线上的重点工程,也是某公司的波形腹板全国推广试点工程,全桥的跨径布置采取4×60 m的波形腹板支座外拼接的钢混连续梁,单幅桥设4片波形钢纵梁。在模型计算时发现,连续梁的负弯矩区集中在中支座两边很小的范围,选择在支座外约2 m处完成连续梁节段的拼接,纵向不设预应力,发挥钢混结合梁和波形腹板的结构优势,全桥钢混连接处设两道纵向PBL剪力键。在MIDAS/CIVIL里进行钢梁承载力验算,采取不同的荷载组合和极限状态进行受力分析。最后针对负弯矩区的混凝土顶板拉应力过大的问题进行探讨,探索了不同的主梁梁高、不同主梁上翼缘厚度以及不同主梁上翼缘负弯矩区局部加宽对负弯矩区混凝土顶板开裂问题的影响。