某高速公路廊坊段K2+300橋梁施工圖設(shè)計(jì)_前期報(bào)告

1、河北工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：廊滄高速公路廊坊段K2+300橋梁施工圖設(shè)計(jì) 適用專業(yè)：土木工程（道路橋梁方向） 學(xué)生信息：學(xué)號：086841 姓名：黃從海 班級：C081指導(dǎo)教師信息：宋娃麗教授 教師號：84029報(bào)告提交日期： 2012年 4月 6 日一、主要內(nèi)容（一）主要內(nèi)容1.分析和整理基本設(shè)計(jì)資料，如：橋涵水文、地質(zhì)、氣象、施工條件等資料；2.完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算；3.完成主要施工圖的設(shè)計(jì)；4.適當(dāng)提出施工方法建議。（二）設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一）設(shè)計(jì)指標(biāo)廊坊至滄州高速公路廊坊段K2+300橋梁，位于霸州市和文安縣境內(nèi)，大橋北靠中亭堤，南界大清河，橋梁分

2、左右兩幅，全寬34.5米，橋梁全長240米。1設(shè)計(jì)荷載：公路I級；2地震烈度：基本烈度6度，按7度設(shè)防；3橋面橫坡：1.5%2.0；4橋面縱坡：0%。二）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1水文經(jīng)水文計(jì)算,確定橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高為7.00m2氣象資料橋址處全年平均氣溫l2.8，一月份平均氣溫-3.1。七月份平均氣溫267歷年極端最低氣溫-21.8，極端最高氣溫42.3，最大冰凍深度53cm，最大積雪厚度30cm。年平均風(fēng)速2.4 ms。最大風(fēng)速18 ms3地質(zhì)地質(zhì)資料見圖1圖1 橋位地質(zhì)斷面圖4其它設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)按現(xiàn)行規(guī)范有關(guān)規(guī)定取值。（三）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范1公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60一2004）.北京：人民交通出版社，2

3、004 2公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62一2004）.北京：人民交通出版社，2004 3公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D612005）；4公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則（JTG/T B02-01-2008） 5公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D632007） 6公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000） 7公路工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGC30-2002）8公路橋涵設(shè)計(jì)手冊 梁橋（上），徐廣輝，人民交通出版社，2000年 9公路橋涵設(shè)計(jì)手冊 梁橋（下），劉效堯，人民交通出版社，2000年 10公路橋涵設(shè)計(jì)手冊 墩臺(tái)與基礎(chǔ)，江祖銘，人民交通出版社，2000年 11邵旭東

4、主編橋梁工程 12范立礎(chǔ)主編預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，人民交通出版社出版1985。 13范立礎(chǔ)主編橋梁工程，人民交通出版社出版，2003 14凌治平.基礎(chǔ)工程，人民交通出版社，2000年 15葉見曙，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（第二版），北京：人民交通出版社，2006年 16賀拴海主編橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算理論 17胡肇茲主編橋跨結(jié)構(gòu)簡化分析荷載橫向分布 18易建國編混凝土簡支梁（板）橋，人民交通出版社，2001. 二、實(shí)施計(jì)劃： 第4周 對橋梁設(shè)計(jì)文獻(xiàn)資料的深入了解，系統(tǒng)的初步認(rèn)識。并搜集資料。第5周寫前期報(bào)告及文獻(xiàn)綜述，修改完成并提交。第67周 提交中期報(bào)告第813周廊滄高速公路廊坊段橋梁方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第14周整

5、理論文資料第15周 指導(dǎo)教師、評閱教師評審論文，準(zhǔn)備答辯第16周畢業(yè)答辯、按照答辯意見對論文進(jìn)行最后修改并提交。3、 遇到的問題、解決問題的方法、效果及啟示1、畢業(yè)設(shè)計(jì)中可能遇到的問題1） 在課堂上學(xué)到的知識都是零零散散的，沒有綜合性的去考慮過分析橋梁，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是鍛煉綜合運(yùn)用幾年專業(yè)知識的，所以在設(shè)計(jì)中會(huì)出現(xiàn)考慮的問題不周全、分析問題不夠透徹、計(jì)算出錯(cuò)等問題。2） 在設(shè)計(jì)中會(huì)用到一些設(shè)計(jì)軟件，由于有些軟件根本就沒接觸過，如橋博，而有些軟件學(xué)過卻不是很嫻熟，如CAD制圖軟件。加上整個(gè)橋梁設(shè)計(jì)中工作量大，計(jì)算繁雜，難免會(huì)工作效率底。3） 結(jié)構(gòu)力學(xué)，材料力學(xué)及橋梁工程等專業(yè)課程學(xué)完一段時(shí)間很多

6、知識點(diǎn)已經(jīng)淡忘，在設(shè)計(jì)中很多計(jì)算起來就比較棘手。4） 由于設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)中會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)不規(guī)范。2、 解決問題的方法1） 首先熟悉這次畢設(shè)的內(nèi)容及過程，知道自己要干什么，怎么去做，把那些以前學(xué)過的課程提前復(fù)習(xí)下，在圖書館找跟設(shè)計(jì)相關(guān)的規(guī)范?？梢栽诰W(wǎng)上或資料室找別人做的設(shè)計(jì)范文，并看看別人是如何做的。2） 碰到一些不懂的，不明白的，首先自己要通過圖書館查閱相關(guān)書籍或在網(wǎng)上搜索來解決這些問題，再不會(huì)可以和同學(xué)共同探討，最后才請教于老師。3） 那些與設(shè)計(jì)相關(guān)的軟件必須提前學(xué)學(xué)。以保證設(shè)計(jì)能按照時(shí)間安排上完成。4） 自己要勤于學(xué)習(xí)，勤于思考，勤于查閱書籍。3、 效果及啟示畢業(yè)設(shè)計(jì)是對學(xué)生綜合能力的

7、鍛煉，一方面要求學(xué)生用這四年來所學(xué)知識綜合性的去考慮、分析這次設(shè)計(jì)。另一方面是要求學(xué)生要有自學(xué)能力，自我時(shí)間安排計(jì)劃，獨(dú)立思考，積極主動(dòng)，克服苦難，磨練意志。通過設(shè)計(jì)能將我們所學(xué)的專業(yè)知識綜合運(yùn)用起來，能夠更好的去掌握所學(xué)專業(yè)知識以及設(shè)計(jì)軟件，以便更好的使我們?nèi)ミm應(yīng)以后的工作，碰到實(shí)際工程問題能夠用所學(xué)知識去解決。4、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，方法和步驟1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有：截面尺寸的擬定，內(nèi)力計(jì)算，配筋計(jì)算，施工階段和使用階段的應(yīng)力驗(yàn)算，最終承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算，剛度驗(yàn)算。下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：橋墩，橋臺(tái)及基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算。在此主要介紹上部結(jié)構(gòu)計(jì)算。

8、截面尺寸擬定在方案階段只是初步選定了截面的形式和輪廓尺寸，其余的細(xì)部尺寸可參考已建成的相同橋型，相近跨徑，橋?qū)?。荷載標(biāo)準(zhǔn)的橋梁的截面尺寸，可根據(jù)方案的具體情況進(jìn)行分析。內(nèi)力計(jì)算1鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的恒載，占全部設(shè)計(jì)荷載的很大部分，而且梁的跨徑越大，恒載所占的比重也越大。因此，要準(zhǔn)確地計(jì)算作用于連續(xù)梁橋上的恒載。連續(xù)梁橋的恒載內(nèi)力，主要是結(jié)構(gòu)自重引起的內(nèi)力。結(jié)構(gòu)自重可由結(jié)構(gòu)的體積剩以材料的容重求出。2當(dāng)活載的荷載橫向分布系數(shù)確定以后，作用在主梁上的荷載數(shù)值就可以求出，利用熟知的結(jié)構(gòu)力學(xué)方法就可以計(jì)算活載作用下，主梁的截面內(nèi)力。截面內(nèi)力的計(jì)算方法就可以計(jì)算活載作用下，主梁的截面內(nèi)力。3構(gòu)

9、次內(nèi)力的計(jì)算,在超靜定結(jié)構(gòu)中,溫度變化,混凝土收縮,徐變,預(yù)應(yīng)力張拉,墩臺(tái)的不均勻沉降都會(huì)產(chǎn)生次內(nèi)力,這些次內(nèi)力雖然都可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算,但我們在運(yùn)用這些程序時(shí)應(yīng)掌握這些計(jì)算的基本概念以及注意參數(shù)的應(yīng)用,能定性的判斷計(jì)算結(jié)果的正確性。4配筋設(shè)計(jì)，預(yù)應(yīng)力力鋼筋面積的估算及布置，面積應(yīng)分別按強(qiáng)度要求與施工和使用階段的應(yīng)力要求進(jìn)行估算，在滿足要求的同時(shí)要盡量經(jīng)濟(jì)。鋼束布置要按規(guī)范滿足構(gòu)造要求，錨于梁端時(shí)，為減小支點(diǎn)和錨固面上預(yù)加力的偏心距和避免過大的局部集中力，將鋼束盡量布置的分散和均勻些。鋼筋布置完后要對梁截面強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，如不符合要求則應(yīng)對截面尺寸和鋼筋的布置進(jìn)行調(diào)整直到合格。5應(yīng)力驗(yàn)算，應(yīng)力

10、驗(yàn)算主要指正常使用階段的應(yīng)力驗(yàn)算。對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要進(jìn)行變形和裂縫寬度的驗(yàn)算。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)主要驗(yàn)算在使用荷載和預(yù)加力作用下，混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力，變形及B類構(gòu)件裂縫寬度。2、設(shè)計(jì)方法及步驟1橋梁結(jié)構(gòu)的總體布置和初步方案擬定橋梁孔徑的擬定主要根據(jù)泄洪的要求。在公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了不同等級公路的設(shè)計(jì)洪水頻率。在求得總的孔徑后，還需要進(jìn)一步進(jìn)行分孔布置即確定橋墩的位置。橫截面布置主要包括橋面布置和上部承重結(jié)構(gòu)的橫截面設(shè)計(jì)。橋梁體系及下部結(jié)構(gòu)形式的選定需要根據(jù)地質(zhì)情況，水文情況等綜合選定。2橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案比選初步方案完成后，通過初步分析，將其中明顯競爭性不大的體系刪去，提出2-3個(gè)具

11、有特色的體系作進(jìn)一步分析評比，這2-3個(gè)比選方案力求合理，施工可行。最后選出推薦方案。方案比選的標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)安全，功能，經(jīng)濟(jì)與美觀。其中以安全與經(jīng)濟(jì)為重。至于橋梁美觀要視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境條件而定。3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，方法和步驟1）行車道板的設(shè)計(jì)計(jì)算2）主梁內(nèi)力的荷載計(jì)算3）橫向分布系數(shù)計(jì)算4）橫隔梁內(nèi)力計(jì)算5）箱梁預(yù)應(yīng)力配筋計(jì)算6）橋梁撓度，預(yù)拱度，裂縫的計(jì)算7）橋面鋪裝設(shè)計(jì)8）橋臺(tái)設(shè)計(jì)9）推算橋墩的樁長10）計(jì)算橋墩的配筋；11）橋墩的內(nèi)力及位移的驗(yàn)算4.橋梁結(jié)構(gòu)施工方法的選用 橋梁結(jié)構(gòu)的施工方法與設(shè)計(jì)有著十分密切的關(guān)系，不同結(jié)構(gòu)形式的橋梁結(jié)構(gòu)可采用不同的施工方法，同種結(jié)構(gòu)形式也可采用不同的施工方法

12、，結(jié)構(gòu)運(yùn)營階段的受力狀況取決于所選用的施工方法。設(shè)計(jì)必須考慮施工的因素，設(shè)計(jì)與施工相互配合，相互約束。五、橋梁結(jié)構(gòu)施工方法的選用 橋梁結(jié)構(gòu)的施工方法與設(shè)計(jì)有著十分密切的關(guān)系，不同結(jié)構(gòu)形式的橋梁結(jié)構(gòu)可采用不同的施工方法，同種結(jié)構(gòu)形式也可采用不同的施工方法，結(jié)構(gòu)運(yùn)營階段的受力狀況取決于所選用的施工方法。設(shè)計(jì)必須考慮施工的因素，設(shè)計(jì)與施工相互配合，相互約束。 鋼- 混組合梁的研究 -文獻(xiàn)綜述 摘要本文介紹了鋼- 混凝土組合梁的現(xiàn)狀的研究，并論述了鋼- 混組合梁的分類及其特點(diǎn)。分析了鋼-混組合梁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù),并提出了一些鋼混組合梁的研究方法。關(guān)鍵詞鋼- 混組合梁; 現(xiàn)狀研究；分類及特點(diǎn)；研究方法前言

13、組合梁橋采用剪力連接件將鋼板梁、鋼箱梁、鋼桁梁等結(jié)構(gòu)構(gòu)件與鋼筋混凝土橋面板結(jié)合成整體，鋼筋混凝土橋面板不僅直接承受車輪荷載起到橋面板的作用，而且作為主梁的上翼板與鋼梁形成組合截面，參與主梁共同作用。1、鋼- 混組合梁研究現(xiàn)狀鋼- 混凝土組合梁結(jié)構(gòu)是在鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu),其與木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)并列,已經(jīng)擴(kuò)展成為第五大結(jié)構(gòu)(組合結(jié)構(gòu)) 。它是通過連接件把鋼梁和混凝土板連接成整體而共同工作的受彎構(gòu)件。在荷載作用下,混凝土板受壓而鋼梁受拉,充分發(fā)揮鋼材與混凝土的材料特性。近年來,國內(nèi)外的一些學(xué)者主要研究了鋼- 混凝土預(yù)應(yīng)力組合梁的受力性能。重點(diǎn)討論

14、了預(yù)應(yīng)力鋼筋類型、布筋方式、預(yù)應(yīng)力鋼筋含量及預(yù)應(yīng)力大小等對結(jié)構(gòu)靜力行為的影響;不同連接方式對組合梁工作性能的影響;低周期反復(fù)荷載下的組合梁工作性能;鋼筋混凝土梁的徐變效應(yīng)對組合梁工作性能的影響;地震作用下組合梁工作性能;體外預(yù)應(yīng)力組合梁非線性行為;考慮體外預(yù)應(yīng)力摩阻損失對鋼混組合梁性能的影響;小半徑鋼- 混組合連續(xù)梁工作性能的研究等。2、組合梁的分類及其特點(diǎn)2.1外包混凝土組合梁外包混凝土的組合梁又稱勁性混凝土梁或鋼骨混凝土梁,其按類型又可分為: Z型外包鋼- 混組合梁; U型外包鋼- 混組合梁; L型外包鋼- 混組合梁等。外包鋼混凝土組合梁具有較優(yōu)越的工作性能,其抗彎承載能力高;延性好;適用

15、于跨度較大的結(jié)構(gòu);填充混凝土對防止鋼梁發(fā)生局部失穩(wěn)起到了良好的作用;梁截面應(yīng)變符合平截面假定。在完全剪切連接情況下,抗彎承載力可以根據(jù)彈塑性理論計(jì)算,并可忽略滑移的影響。但外包鋼- 混凝土組合梁在受力過程中存在兩個(gè)受力薄弱面:一是鋼與填充混凝土的交界面;二是翼緣板與梁的接觸面,這兩處的滑移過大,容易導(dǎo)致梁發(fā)生粘結(jié)滑移破壞和縱向剪切滑移破壞。2.2型鋼外露混凝土組合梁2.2.1型鋼外露組合梁又稱T形組合梁(1)現(xiàn)澆混凝土翼板組合梁。優(yōu)點(diǎn):混凝土翼板整體性好;缺點(diǎn):需要現(xiàn)場支模,濕作業(yè)量大,施工速度慢。(2)預(yù)制混凝土翼板組合梁。優(yōu)點(diǎn):混凝土板翼板預(yù)制,現(xiàn)場僅需要在預(yù)留槽處澆筑混凝土,可以減小現(xiàn)場

16、濕作業(yè),施工速度快;缺點(diǎn):作為大規(guī)模推廣應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式,實(shí)現(xiàn)預(yù)制混凝土翼板組合梁的精確施工并確保質(zhì)量有一定困難。(3)疊合板翼板組合梁。優(yōu)點(diǎn):構(gòu)造簡單、施工方便、受力性能好,這種形式的組合梁可以用傳統(tǒng)的簡單施工工藝獲得優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能,適合我國基本建設(shè)的國情,是對傳統(tǒng)組合梁的重要發(fā)展。(4)壓型鋼板混凝土翼板組合梁。優(yōu)點(diǎn):壓型鋼板在施工階段可以代替模板,在使用階段又可承擔(dān)荷載,施工方便,受力性能好。(5)混凝土翼板還有帶板托和無板托之分。帶板托的組合梁增大了截面慣性矩,可以獲得更大的剛度和承載力,但板托部分的施工和構(gòu)造較復(fù)雜。目前,帶板托的組合梁應(yīng)用較少,而無板托組合梁應(yīng)用日益廣泛。2.2.2型

17、鋼外露的組合梁(1)箱形鋼梁- 混組合梁中,箱形鋼梁可分為開口截面和閉口截面兩類。開口箱梁的優(yōu)點(diǎn):節(jié)省鋼材;缺點(diǎn):在施工階段抗扭剛度小。閉口鋼梁的優(yōu)點(diǎn):在施工階段整體性好,抗扭剛度大;缺點(diǎn):在正彎矩作用下鋼梁上翼緣發(fā)揮的作用較小相對開口梁的用鋼量略有增加。(2)鋼桁架組合梁在結(jié)構(gòu)跨度較大時(shí)具有一定的優(yōu)越性,在施工階段桁架梁的剛度較大,可以分段運(yùn)輸和現(xiàn)場拼裝, 適用于橋梁結(jié)構(gòu)和建筑中的大跨連體和連廊結(jié)構(gòu)。(3)蜂窩形鋼梁通常由軋制工字型鋼或H型鋼先沿腹板縱向切割成鋸齒后再錯(cuò)位焊接相連而成,有時(shí)也可直接在鋼梁腹板挖空而形成,其缺點(diǎn):鋼梁的加工制作工藝比一般鋼梁要復(fù)雜一些,而且腹板的抗剪能力有所減弱

18、,一般情況下由腹板的抗剪控制設(shè)計(jì)。目前,我國相關(guān)規(guī)范規(guī)程與組合梁的相關(guān)內(nèi)容涉及蜂窩形鋼- 混組合梁較少。3、鋼- 混組合梁的主要研究方法3、1解析法 4 1995年,Newmark、Siess和Viest提出的經(jīng)典的線彈性方法,假設(shè)組合梁的三部分都處于材料的線彈性階段; Yam和Chapman提出的剛塑性分析法,考慮三部分完全塑性,主要用于計(jì)算組合梁的極限承載力;Oehlers和Sved提出的“混合法”,在考慮連接件塑性的同時(shí),認(rèn)為組合梁中鋼梁和混凝土翼板是完全彈性的。此法的優(yōu)缺點(diǎn)是計(jì)算結(jié)果精確,但需輸入數(shù)據(jù)較多,自由度較多,計(jì)算工作量大,難于考慮滑移影響。3、2半解析法 5 2000年,以聶

19、建國教授為代表,在進(jìn)行大量試驗(yàn)研究后提出了工字形截面組合梁的附加曲率法和折減剛度法,在滑移微分方程的基礎(chǔ)上提出了計(jì)算簡支梁和連續(xù)梁撓度的新方法,該方法根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對材料力學(xué)撓度計(jì)算公式進(jìn)行了修正。余志武教授在完成了大量預(yù)應(yīng)力工字形截面簡支、連續(xù)組合梁試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,提出了預(yù)應(yīng)力組合梁界面滑移-撓度耦合分析法和相應(yīng)的計(jì)算公式,提出了組合梁的承載力計(jì)算公式和撓度計(jì)算方法。此法的優(yōu)缺點(diǎn)是該方法求解組合梁滑移具有理論性強(qiáng),計(jì)算準(zhǔn)確的特點(diǎn),但難以考慮滑移對結(jié)構(gòu)性能的影響,或者在計(jì)算后必須考慮滑移效應(yīng)對結(jié)構(gòu)剛度的性能的折減。3、3有限元法 6 目前,有限元法有主要有如下幾類。(1)按空間板殼單元進(jìn)行完全

20、的三維空間分析;(2)按空間或平面梁元計(jì)算;(3)在普通梁單元基礎(chǔ)上考慮滑移,以初等梁節(jié)點(diǎn)的6個(gè)自由度為基礎(chǔ),增加自由度以考慮組合梁界面滑移,按換算后的組合截面梁段單元計(jì)算。此法的優(yōu)缺點(diǎn)是雖然能夠考慮界面滑移的影響,但是難以考慮梁結(jié)構(gòu)其他的變形特征及其對組合梁結(jié)構(gòu)性能的影響。4、鋼- 混組合梁的關(guān)鍵技術(shù)鋼- 混組合梁是通過剪力連接件將鋼梁和混凝土板連接起來共同受力、變形協(xié)調(diào)的一種梁。為了能保證混凝土和鋼梁兩種材料能更好地結(jié)合在一起,充分發(fā)揮混凝土抗壓,梁抗拉的特點(diǎn),剪力連接件的作用就顯得尤為關(guān)鍵。近些年來,國內(nèi)外許多研究單位一直在致力于研究更為新型、高強(qiáng)、方便、安全以及廉價(jià)的剪力連接器。如在德

21、國,雷昂哈特教授和Partners公司發(fā)展了一種稱為PerfobondStrip的新的剪力連接器,這種剪力連接器由帶孔鋼板組成,穿過這些鋼板孔灌注混凝土,成型后形成一系列混凝土榫來抵抗剪力 2 。此新型剪切連接件并非完善,而只是研究的起點(diǎn)和方向,需要進(jìn)一步研究此設(shè)想的可行性。4、1按連接件的作用機(jī)理分類4、1、1機(jī)械型連接件在鋼- 混組合梁結(jié)構(gòu)中,機(jī)械型連接件使用最廣,常見的機(jī)械型連接件形式有栓釘、型鋼和鋼筋三種,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的情況(如縱向剪力的大小及方向等)選用不同形式的連接件。所用的連接件不僅要求能夠承擔(dān)剪力,而且也要求能夠承擔(dān)拉拔力。機(jī)械連接是目前使用范圍最廣,也最為可靠的連接方法。

22、4、1、2粘結(jié)型連接件粘接型連接件按粘接形式可以分為:自然形式粘接;化學(xué)粘接劑連接。前者是通過鋼與混凝土接觸面上的自然粘接作用把兩者組合在一起,通過在鋼上軋制凸緣來增加粘接作用;后者是采用化學(xué)粘接劑把鋼和混凝土連接在一起的。土木工程中常用的粘接劑為環(huán)氧樹脂類、聚胺脂樹脂類和二烯類三種。由于粘接力的分布較為均勻,受力較為合理,這種連接常見于組合板中。在受力較大的組合梁中通常配合高強(qiáng)螺栓使用,其較明顯的缺點(diǎn)是鋼梁和混凝土板之間抗分離能力較弱,疲勞性能得不到保證。在我國通常采用粘法連接技術(shù)對鋼筋混凝土危梁、危柱進(jìn)行加固,效果良好。4、1、3摩擦型連接件當(dāng)前,鋼- 預(yù)制混凝土板組合梁在工程中應(yīng)用越來越

23、多,預(yù)制混凝土板與鋼梁之間的連接方法之一是摩擦型連接,即利用摩擦力使兩者結(jié)合。摩擦力增大必須依靠作用面上的壓力,國外常采用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接,但是隨著收縮、徐變的發(fā)展,高強(qiáng)螺栓的作用會(huì)下降。4、2按連接件抗剪剛度的強(qiáng)弱分類4、2、1剛性連接件型鋼連接件本身水平剛度大,滑移很小可以忽略,故稱之為剛性連接件。該類連接件抗剪剛度很大,作用在混凝土上的壓應(yīng)力為均勻分布,破壞形態(tài)為連接件前混凝土壓壞或者連接件之間混凝土剪切破壞。開孔板連接件也屬于剛性連接,通常為圓孔內(nèi)混凝土發(fā)生剪切破壞而喪失承載能力。這種連接件的設(shè)置具有方向性。4、2、2柔性連接件栓釘、鋼筋等連接件由于本身的彎曲會(huì)使混凝土板與型鋼梁之間產(chǎn)

24、生一定的滑移,故稱之為柔性連接件。該類連接件的抗彎剛度相對較小,縱向剪力會(huì)使連接件變形,連接件將產(chǎn)生彎曲應(yīng)力,混凝土產(chǎn)生不均勻壓應(yīng)力,靠近連接件根部的混凝土發(fā)生剪壓破壞。由于栓釘?shù)冗B接件無方向性,施工方便(可用特制電焊機(jī)直接焊接) ,受力性能好,因此目前被各個(gè)國家廣泛使用。4、2、3剛度滯后型連接件 3 剛度滯后型連接件是通過在栓釘根部用硬化型環(huán)氧樹脂包裹,調(diào)整硬化劑的加入量來控制硬化時(shí)間,可以達(dá)到剛度滯后的目的。在負(fù)彎矩區(qū),可以給混凝土施加有效的預(yù)壓應(yīng)力,在預(yù)應(yīng)力施加階段剪力連接件不發(fā)揮作用,在使用階段連接件充分發(fā)揮其抗剪剛度。但這類連接方式目前在國內(nèi)工程應(yīng)用較少。5、結(jié)束語鋼- 混組合梁結(jié)

25、構(gòu)在我國的建筑和橋梁建筑領(lǐng)域已得到越來越多的應(yīng)用,并顯示了很好的受力性能和很好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。工程實(shí)踐表明,鋼- 混凝土梁能夠適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載發(fā)展的需要,符合現(xiàn)代施工技術(shù)的工業(yè)化要求,因而正被越來越廣泛地應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)工程中,并已取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和建筑效果。同時(shí),也隨著泵灌技術(shù),高強(qiáng)、高性能、輕質(zhì)混凝土的研究與利用,以及預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),鋼- 混凝土組合結(jié)構(gòu)即將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期?？傊?隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,鋼產(chǎn)量不斷上升,勞動(dòng)力費(fèi)用不斷增長,采用組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢將更加明顯。參考文獻(xiàn) 1 聶建國. 鋼- 混凝土組合梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、理論與應(yīng)用M . 科學(xué)出版社, 2005

26、2 雷呂龍. 鋼- 混凝土組合橋中新的剪力連接器的發(fā)展與試驗(yàn) J . 國外橋梁, 1999 (2) : 64 - 68 3 朱炯,羅智星. 鋼- 混凝土組合梁剪切連接件評述 J . 能源技術(shù)與管理, 2007 (6) : 126 - 128 4 吳興邦. 鋼- 混凝土組合梁的研究與發(fā)展 J . 建筑與工程,2007 (11) : 341 5 李兵兵. 鋼- 混凝土組合梁的應(yīng)用與研究 J . 中國科技信息,2005 (11) 6 朱炯,羅智星. 鋼- 混凝土組合梁剪切連接件評述 J . 能源技術(shù)與管理, 2007 (6) : 126 - 128 7 張霞,向中富. 鋼- 砼組合梁中兩種新型連接件的有限元分析