组合结构桥梁国际经验国内发展需要关注的问题邵长宇.pptx
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会计学德国在1937年进行了组合梁加载试验,1950年前后召开了几次关于组合结构的学术会议。在欧洲、日本等国的桥梁建设中,组合结构桥梁占有重要地位。以法国的桥梁市场为例,组合结构桥梁最有竞争力的跨径范围甚至可达30~110m,在40~100m的跨径范围的公路桥中,85%是组合结构桥梁,近年的TGV高速铁路线中组合结构桥梁占到45%。英国大多数20~160m及以上跨径的公路桥,组合结构桥梁竞争力很强,德国及美国的组合结构桥梁应用更广。理论与方法的进步以及研究的不断深入,技术人员对结构可以更准确地把握。人们不再从单一角度考虑问题,而是从设计与施工的各个环节全面考虑,其结果是材料更加节省、施工更加便捷。在常见的组合钢板梁桥、组合钢箱梁桥获得长足发展的同时,出现了许多有创意的新型组合结构桥梁,如波折腹板组合箱梁桥、钢桁腹杆组合桥等等。正是由于技术的多元化发展,组合结构桥梁的使用性能与耐久性、可施工性与经济竞争力等方面获得了长足进步。【快速施工】缩短了投资回报期组合结构桥梁涵盖的范围很广,除了梁式桥还被用上海的南浦大桥、希腊的Rion-Antirion桥是组合钢板梁应用于400m以上跨度斜拉桥的实例,前者钢梁拼装后铺设东海大桥主航道桥主跨420m斜拉桥,加劲梁采用钢-混凝土组合箱梁。主梁分成8m长节段预制,形成组合箱法国主跨300m的ChavanonRiver悬索桥,加劲梁采用日本的栗东桥,主跨为葡萄牙Europe桥,丹麦到瑞典的Øresund公铁两用桥,四线公路和双线铁路。主航道为主跨490m组合钢桁梁斜拉桥。加劲梁中国香港的汲水门大桥是一座双层桥面公铁两用斜拉桥,跨度布置为280+430+280m,它的边跨与中跨加劲我国的芜湖长江大桥公铁两用桥,四线公路和双线铁路,主桥是主跨312m的组合钢桁梁矮塔斜拉桥。上层公路面采拱桥作为一种经典桥型,结构体系与形式多样。拱圈与加劲梁各有多种类型,两者相互组合形式多样。在拱桥中、特别是中小跨度的拱桥中:诸如型钢预弯梁、钢骨混凝土梁、采用复合材料桥面板组合梁以及变化多样的结构形式都是组合结构的发展与应用。〖组合钢板梁桥〗【以法国为例】组合钢板梁桥的桥面板一般设计为横向承重或纵向承重,对应主梁间的横梁分成大横梁与小横梁。◆主梁间距较大时,在纵向布置较密(一般4m)的大横两片主梁间距6.5m,横梁间距8m。桥面板宽13.12m。日本组合钢板梁桥的发展也和欧洲大体相同,从1980意大利罗马的Tiber桥跨度达到166m,通常认为跨度超过140m应该采用钢箱梁方案。桥面分为两幅,全宽38.15m,梁高7m,横隔系间距7.7m,钢梁顶推施工。英国A34公法国TGV高速铁路,桥梁有45%为组合结构桥梁,组合钢箱梁因抗扭能力强、整体性好、适合曲线线路以及更能适应大跨与特殊要求等特点在曲线桥和大跨度连续梁桥上,更为常见。【以德国为例】自1980年代以来,先后修建了多座大跨度公路、铁路连续组合箱梁桥,集中体现了新的研究成果、结构形式、设计方法、施工工艺等。合段,桥面板按照皮尔格法现浇施工,钢梁吊装。委内瑞拉Caroni河公铁两用桥,主跨213.75m,采用双层组合结构,桥宽30.4m,梁高5m/14m,负弯距区桥面板无预应力束,横向也无预应力束,由间距3.75m的横梁承受。因此,混凝土板厚可减至24cm,对大跨有很大的经济效益。西班牙Alvares桥双向4车组合箱梁桥在中小跨度桥梁中广泛应用,特别是城市高架立交中的曲线桥梁。既有常规箱梁,也有窄幅箱梁等。组合钢桁梁以其更能适应大跨与重载的特点,获得了发展与竞争力。组合钢桁梁的发展始于简支梁,随着设计理论与方法的发展,连续组合钢桁梁得到发展。德国1993年建成的Nantenbach双线铁路桥,当属该类桥梁代表作。主跨208m,桥面板通过焊钉与钢梁上弦杆顶面结合,梁高7.66m/15.66m。丹麦到瑞典的Øresund公路铁路两用桥,桥面上下层分别为四线公路和双线铁路。1999年建成。引桥采用了主跨140m的等高度组合钢桁梁桥,采用全截面预制整孔Øresund桥引桥,上层预应力混凝土桥面板通过钢桁西班牙Guadalfeo桥,双向4车道桥面宽24m,跨度布置85+140+140+110+110m,钢桁架有5根弦杆、桁高9.55m,桥面板厚30cm。钢桁梁采用顶推法施工,上设波折腹板组合箱梁桥与钢桁腹杆组合梁桥都是用钢结构取代混凝土箱梁的腹板,从而达到改善力学性能与减轻上部结构自重的目的。这种桥在减少施工量、缩短工期、降低成本以及提高效益等方面具有优势。波折腹板组合箱梁桥的发展,伴随着