预弯梁7个工程(杨威)内容1-yang

哈尔滨市预弯组合梁桥应用情况汇报一、概况

据不完全统计，2005年之前我国已建成的预弯组合梁桥共有15座，其中哈尔滨就占了八座，正在使用的有七座，一座因城市改造拆除。

1.预弯组合梁在桥梁方案比选中的主要优势

1）预弯组合梁结构优点

预弯组合梁桥具有桥梁高度小、结构承载力大、结构耐久性好、吊装重量轻、施工速度快、工程整体经济效益较好等特点。结构高度最小是预弯组合梁最大的优势所在，相同建筑高度下，它的桥梁跨度最大，相同跨度下，它可以做的最薄。

表1的数据表明,在16~40m的中、小跨径简支梁桥中,预弯组合梁的建筑高度在0.6~1.2m,其高跨比范围在1/27~1/33.3,均小于相应跨径的其它结构。

2）工程总体经济效益好

在经济指标上，单跨预弯组合梁单价造价要高于同跨径的混凝土桥梁。根据统计资料，1991年以郑州当时的材料单价计算，桥跨为16m的单跨预弯组合梁其上部结构每平m造价要分别高于预应力空心板梁和钢筋混凝土T梁约30%和50%，但预弯组合梁桥与同跨径的钢混组合梁或钢桥相比，不仅其结构高度小，其单孔造价也将明显

低于后两者。

由于预弯组合梁桥高跨比较小，对于多层立交桥有重要意义。预弯组合梁可以有效减少建筑总高度,减少各层桥的桥梁总长度，从而

带来经济效益和社会效益。以桥梁双向纵坡3.5%计算，当桥梁的结

构高度降低0.5~1.5m时,对于第一层桥可以减少桥长30~86m，对于第二层桥可以减少桥长58~172m，若有第三层桥存在,桥长可以减少

86~258m。按上述计算对于一座三层分离式立交桥,如果在三个高程控制桥跨均采用预弯组合梁,桥梁总长度可望节约174~516 m。尽管在三个控制桥跨上部结构的局部造价会增加,但全桥的总造价将有明显的

减小。

2. 哈尔滨市预弯组合桥梁的建设得益于哈尔滨工业大学（原哈

尔滨建筑大学）桥梁教研室以黄老师为主的高校技术支持。

预弯组合梁在我国研究是从80年代中期开始，1988年在辽宁修建了第一座预弯组合梁-坑火洛桥。哈尔滨的第一座预弯组合梁是新

阳路立交桥，修建有1994年。由于预弯组合梁的设计、施工方法与

一般的钢-混组合结构和预应力混凝土结构完全不同，也没有这方面

的技术规范，以当时设计院的设计水平是难以独立完成的。得益于以黄老师为主的高校技术团队支持，协助和技术咨询，才有了哈尔滨这几座预弯组合梁的存在。

二、工程实例

哈尔滨正在使用预弯梁的工程共有7个，按修建时间顺序分别为：新阳路立交桥工程、乡政街—埃德蒙顿路分离式立交桥、红旗大街—公滨路立交桥工程、先锋路立交桥、尚志大街—海城街立交桥工程、文昌桥西段打通工程、前进路—河润街高架桥工程。

地理位置图

1、新阳路立交桥工程

1）工程简介

新阳路立交桥位于新阳路

与安发街交汇处，是内环西路

上的重要桥梁之一，是一座三

层分离式立交桥，工程1994

年竣工。

新阳路上跨桥：全桥11跨，

全长212m，桥跨布置自西向东

为5x18+21+20+21+3x20，其中两跨21m桥上部采用预弯梁，其他跨上部均为预应力空心板，下部为双柱式桥墩，钻孔灌注桩基础。

安发桥上跨桥：全桥18跨，全长361.65m，桥跨布置自北向南为8x20+22+4x20+19.65+4x20，其中22m跨桥上部采用预弯梁，其他跨上部均为预应力空心板，下部为双柱式桥墩，钻孔灌注桩基础。

2）现场照片

3）工程设计

本工程采用了两跨21m和一跨22m的预弯组合梁。该桥桥宽为18.6m，净宽17.6m，由14片主梁组成，主梁间距1.32m，梁高均为70cm，其高跨比分别为1/30和1/31.4。

桥梁的设计荷载采用汽一20，挂一100级。

预弯组合梁桥跨由哈尔滨市市政工程设计院设计完成，在设计中首次采用了非线性全过程分析理论和全寿命时效分析理论。该桥采用双梁对弯工艺，现场生产制造了42片预弯组合梁，其单孔跨径和一次生产的预弯组合梁片数均为当时国内之首。新阳立交桥顶弯组合梁

桥跨建成表明我国的预弯组合架设计、施工已达到了一个新的水平。4）使用情况

本工程至今，已使用21年。其中新阳路上跨桥由于桥面排水渗漏至梁底，对预弯梁顶板二期混凝土造成腐蚀，局部有表皮脱落情况；安发桥上跨桥梁底由于超高车辆的撞击和刮蹭，局部有破损和露筋。2：乡政街—埃德蒙顿路分离式立交桥

1）工程简介

本工程为乡政街、埃德蒙

顿路路口，修建的一座分离式

立交桥，乡政街上跨埃德蒙顿

路，该桥全长552m，其中桥

长284.24m。

本工程1999年竣工。

2）现场照片

3）工程设计

该桥为直线桥，全桥共13跨，桥跨布置为22.16x4+（20x2+26.96+20x2）+22.16x4（m），其中26.96m跨为预弯梁结构，其余均为预应力空心板梁。

主跨预弯组合梁由哈尔滨市市政工程设计院设计完成，施工中采用双梁对弯工艺，现场生产了13片预弯组合梁。

该桥宽17.6m（其中车行道16.6m，两侧各0.5m防撞栏杆），净宽16.6m，预弯梁桥主梁间距1.35m，梁高90cm，其高跨比为l/30。设计荷载为：汽一超20、挂一120级。

4）使用情况

本工程截止到2015年已使用16年，状况良好，无破损及腐蚀情况。

3、先锋路立交桥

1）工程简介

本工程为先锋路、南直路交

叉口修建的一座三层互通式立

交桥，为降低桥梁高度，在第三

层的高程控制桥跨采用了一跨

38m的预弯组合梁简支梁桥。

本工程2000年竣工。

2）现场照片

3）工程设计

该桥是一座三层互通立交，在第三层南直路跨先锋路主跨为预弯梁简支结构,跨径为38m。该桥预弯梁由北京市政设计研究院设计完成，哈尔滨建筑大学负责技术咨询。施工中采用单梁加载工艺，现场生产了24片预弯组合梁。

该预弯梁桥桥梁宽度32.08m，净宽31.08，主梁间距1.33m，梁高120cm，高跨比为l/31.7。设计荷载为：汽一超20、挂一120级。

4）使用情况

本工程截止到2015年已使用15年，除由于超高车辆的撞击和刮

蹭，边梁梁底局部有破损外，状况良好。

4、红旗大街—公滨路立交桥工程

1）工程简介

本工程为红旗大街、公滨路

交叉口修建的一座三层分离式立

交桥，为降低桥梁高度，在第三

层，红旗大街跨公滨路桥跨采用

了三跨33m的预弯组合梁简支梁

桥。

本工程2000年竣工。

2）现场照片

3）工程设计

该桥位于半径为1000m的曲线上，红旗大街上跨公滨路主跨为

三跨预弯梁结构,跨径为33m。主跨预弯组合梁由北京市政设计研究院设计完成，哈尔滨建筑大学负责技术咨询。施工中采用双梁对弯工艺，现场生产了33片预弯组合梁。

该桥宽16.95m，净宽15.95m，预弯梁桥主梁间距1.53m，梁高105cm，其高跨比为l/31.4。设计荷载为汽一20，挂一100级。

4）使用情况

本工程截止到2015年已使用15年，除由于超高车辆的撞击和刮蹭，边梁梁底局部有破损外，状况良好。

5、尚志大街—海城街立交桥工程

1）工程简介

本工程为海城街、铁路街交

叉口修建的一座分离式立交桥，

海城街上跨铁路街，其中跨越铁

路街主跨采用预弯梁，梁长34 m。

本工程2001年竣工。

2）现场照片

3）工程设计

该桥为直线桥，海城街上跨铁路街主跨为预弯梁结构,跨径为34m。主跨预弯组合梁由哈尔滨市市政工程设计院设计完成，施工中采用双梁对弯工艺，现场生产了16片预弯组合梁。

该桥宽21m（其中车行道20m，两侧各0.5m防撞栏杆），净宽

20m，预弯梁桥主梁间距1.3m，梁高105cm，其高跨比为l/32.4。设计荷载为：汽一超20、挂一120级。

4）使用情况

本工程截止到2015年已使用14年，状况良好，无破损及腐蚀情

况。

6、文昌桥西段打通工程

1）工程简介

本工程为文昌桥、

文政街交叉口修建的

一座分离式立交桥，

文昌桥上跨文政街，

其中跨越文政街主跨

采用预弯梁，梁长

35m。

本工程2001年竣工。

2）现场照片

3）工程设计

该桥为直线桥，文昌街上跨文政街主跨为预弯梁结构,跨径为35m。

主跨预弯组合梁由哈尔滨市市政工程设计院设计完成，施工中采用双梁对弯工艺，现场生产了29片预弯组合梁。

该桥宽37.6m（其中车行道36.6m，两侧各0.5m防撞栏杆）,预弯梁桥主梁间距1.3m，梁高105cm，其高跨比为l/33.3。设计荷载为：汽一超20、挂一120级。

4）使用情况

本工程截止到2015年已使用14年，状况良好，无破损及腐蚀情况。

7、前进路—河润街高架桥工程

1）工程简介

本工程为前进路、哈

药路交叉口修建的一座分

离式高架桥，为降低桥梁

高度，在前进路跨哈药路

桥跨采用了两跨33m的预

弯组合梁简支梁桥。

本工程2001年竣工。

2）现场照片

3）工程设计

该桥为直线桥，前进路上跨哈药路主跨为两跨预弯梁结构,跨径为33m。主跨预弯组合梁由黑龙江省林业设计研究院设计完成，施工中采用双梁对弯工艺，现场生产了20片预弯组合梁。

该桥宽12.9m，净宽11.9m预弯梁桥主梁间距1.29m，梁高107cm，其高跨比为l/30.8。设计荷载为：汽一超20、挂一120级。

4）使用情况

本工程截止到2015年已使用14年，状况良好，无破损及腐蚀情况。

三、施工工艺

1、施工设备

1）横撑：

2）固定点

3）加力架

4）翻转台

5）大行程千斤顶

2.施工过程

1）钢梁运输

2）钢梁在加力台上安装

3）对钢梁施加预加力

4）浇筑一期混凝土

5）混凝土达到强度后释放预加力

6）预弯梁挪出加力架，上梁翻转

7）预弯梁存放

8）吊装

9）二期混凝土浇筑

组合梁桥的发展与应用

组合梁桥的发展与应用 钢和混凝土是建造桥梁的主要结构材料,这两种材料在物理和力学性能上具有不同的优势和劣势,如果只采用其中一类材料建造桥梁,其结构性能往往受到材料性能的制约而有所不足。通过某种方式将钢材与混凝土组合在一起共同工作,可以充分发挥不同材料的优势,扬长避短,从而为桥梁工程师提供了更广阔的创作空间。钢-混凝土组合梁桥在很多情况下具有良好的综合技术经济效益和社会效益。例如,组合梁桥相对于混凝土桥上部结构高度较低、自重轻、地震作用小,相应使得结构的延性提高、基础造价降低。同时,组合梁桥便于工厂化生产、现场安装质量高、施工费用低、施工速度快,并可以适用于传统砖石及混凝土结构难以应用的情况。相对于钢桥,钢-混凝土组合桥将钢梁与混凝土桥面板组合后,截面惯性矩和抗弯承载力均显著提高,混凝土桥面板对钢梁稳定性的增强使得钢材强度可以充分发挥。由焊接抗剪栓钉所增加的费用要明显低于减少用钢量所节省的费用,从而可以降低造价。国外的研究表明,对于跨度超过18m的桥梁,组合桥在综合效益上具有一定优势。例如,法国统计指出,当跨径为30m至110m,特别是60m至80m范围内,钢-混凝土组合桥的单位面积造价要低于混凝土桥18%。在这一跨度范围内,法国近年建造的桥梁中有85%都采用了组合技术。目前,欧美等国跨径在15m以下的小跨度桥梁多采用钢筋混凝土梁桥,15m～25m跨径则用预应力混凝土梁桥,25m～60m跨径往往采用钢-混凝土组合梁桥。钢梁和桁架梁则一般用于大跨径桥梁。而在大跨度的斜拉桥中,采用组合桥面也可以获得很高的经济效益。通常情况下,钢梁主要承担斜拉桥的桥面弯矩,混凝土桥面板则主要承担轴向力。 我国桥梁过去多采用钢筋混凝土和预应力混凝土桥以及圬工拱桥等结构形式。随着道路等级的不断提高和建设规模的扩大,桥梁呈现出跨径不断增大、桥型不断丰富、结构不断轻型化的发展趋势,同时对桥梁建设的经济性也越来越重视。在这种背景和需求条件下,这些传统桥梁结构形式在许多情况下已经不能满足设计、建造和使用的要求。近年来,钢%混凝土组合结构桥梁在我国的应我国桥梁过去多采用钢筋混凝土和预应力混凝土桥以及圬工拱桥等结构形式。随着道路等级的不断提高和建设规模的扩大,桥梁呈现出跨径不断增大、桥型不断丰富结构不断轻型化的发展趋势,同时对桥梁建设的经济性也越来越重视。在这种背景和需求条件下,这些传统桥梁结构形式在许多情况下已经不能满足设计、建造和使用的要求。近年来,钢%混凝土组合结构桥梁在我国的应用实践表明,它兼有钢桥和混凝土桥的优点,具有显著的技术经济效益和社会效益,适合我国基本建设的国情,将成为桥梁结构 体系的重要发展方向之一。2组合结构桥梁的研究及应用2.1钢-混凝土组合梁桥的基本理论和设计方法组合梁最初的计算方法是基于弹性理论的换算截面法。这种方法假设钢材与混凝土均为理想弹性体,两者连接可靠,完全共同变形,通过弹性模量比将两种材料换算成一种 材料进行计算。目前,换算截面法仍是对组合桥进行弹性分析和设计的基本方法。考虑到混凝土是一种弹塑性材料,钢材是理想的弹塑性材料,计算构件或结构的极限承载力时,在能够 保证塑性变形充分发展的前提下,有时需要考虑塑性发展带来承载力的提高。1951年美国的N.M.Newmark等人提出了求解组合梁交界面剪力的微分方程解法。这种方法假设材料均为弹性、抗剪连接件的荷载-滑移曲线为线性关系,通过求解微分方程得到组合梁的挠曲线。国内外对钢-混凝土组合梁的研究表明,当连接件的数量达到完全抗剪连接时,连接件数量增加 对组合梁的极限强度几乎没有影响;当连接件的数量少到一定程度后,组合梁的极限强度开始降低,直到最后只有钢梁本身提供的承载力1975年R.P.Johnson 根据前人的研究提出了简化的分析方法,提出部分抗剪连接组合梁的极限抗弯承载力可根据完全抗剪连接和纯钢梁 的极限抗弯承载力按连接件数进行线性插值而确定。 随着有限元理论的发展,有限元法被用于钢- 混凝土组合桥梁的研究。由于两种材料组合所引起的复杂性,有限元分析中重点研究的内容为:采用合理的二维或三维混凝土本构

建筑装饰施工论文施工工艺论文

建筑装饰施工论文施工工艺论文 预弯组合梁发展与施工工艺 摘要：介绍了预弯组合梁的基本概念，对预弯组合梁的发展进行了阐述，并从施工工艺等方面对预弯组合梁进行了论述，事实说明，预弯组合梁具有广泛的发展前景。 关键词：预弯组合梁；发展；施工工艺； 1.引言 预弯组合梁是将一根屈服强度高的工字形钢梁安照要求的拱曲线做成预弯钢梁，然后把钢梁的两端搁置在支座上给预弯钢梁施加预弯弯矩，此时在钢梁下翼缘浇筑高标号的混凝土，混凝土达到设计强度时卸去预弯力，在预弯梁的上翼缘和腹板两侧浇筑二期混凝土，构成预弯组合梁。预弯组合梁是钢混凝土结构形式之一，作为桥梁结构的一种新型结构，具有梁高小、施工方便等特点，特别适用跨线桥、地下建筑，工程整体经济效益较好，本文对预弯组合梁的发展和施工进行了初步的探讨。 2. 预弯组合梁的发展 预弯组合梁的设计思想是比利时工程师利普斯荃在1949年提出来的，并于1964年提出了预弯组合梁设计制作工艺。后来该项技术广泛应用于房建和桥梁、地下工程，具有梁高小、施工方便等特点，

在二战后得到了欧洲各国的重视，德国在20世纪80年代开始将预弯组合梁技术应用于桥梁工程，并于80年代中期开始建成预弯组合梁的桥梁。日本于1968年在大阪建成了第一座预弯组合公路桥-玉津桥，日本国内的建造经验进一步证明了预弯组合梁结构的独特优点，截止1998年底，日本己建成公路预弯组合梁式桥47座。进入二十一世纪后，日本、欧美等西方国家都有专门从事预弯组合梁设计和施工的专业公司，但由于预弯组合梁制造工艺的专利权，其它国家和相关企业很难获得预弯组合梁应用的资料。我国在1986年由交通部水运工程科学研究所对预弯组合梁进行了试验研究，1990年哈尔滨建筑大学对预弯组合梁的施工技术及工装设备等方面开展研究，并先后完成了8座预弯组合梁式桥的设计施工指导工作，近年来国家大力倡导科技创新，预弯组合梁的设计施工得到了很大发展，截止至2006年，我国己建成的预弯组合梁桥己有15座，由于预弯组合梁有以下特点，承载力高，预弯组合梁中，受拉区以高强度钢梁承担拉力，因此承载力很高，同时钢梁的存在也大大增加了梁的刚度，降低梁的高度，减轻构件自重，整个结构的耐久性很好，并且施工时在混凝土内配置一定的构造钢筋，增强预弯组合梁的整体性，能保证预弯组合梁使用时是安全可靠的，但是我国关于预弯组合梁设计和施工还有许多研究工作要做，随着预弯组合梁的优势逐渐得到人们的重视，这种新型结构在我国将有更广阔的发展前景。

对钢--混凝土组合梁抗弯承载力的认识

对钢--混凝土组合梁抗弯承载力的认识 西平铁路后河村特大桥：有着亚洲铁路“第一跨”之称的西平铁路后河村特大桥８０米钢－混凝土组合桁架梁。 钢--混凝土组合梁由于能充分发挥钢材和混凝土各自的材料特性，使其在桥梁结构中大量被采用，成为第五大类结构。钢--混凝土组合梁最初的计算方法是基于弹性理论的换算截面法，即假设钢材与混凝土均为理想弹性体，两者连接可靠，完全共同变形，通过弹性模量比将两种材料换算成一种材料进行计算。 然而，钢材和混凝土都是弹塑性材料，需要考虑塑性发展带来承载力的提高。我国现行的涉及组合梁计算的规范中，《钢结构设计规范》和《钢--混凝土组合结构设计规程》规定，组合梁的计算可采用塑性设计方法，考虑全截面的塑性发展，但都没有考虑钢梁与混凝土桥面板的相对滑移对承载能力的影响。 钢-混凝土组合梁的欧洲分类 《欧洲规范4》根据截面的转动能力将钢-混凝土组合梁分为四类。第一类截面能够形成塑性铰，具有满足塑性分析所需要的转动能力，截面的最大承载力大于全塑性弯矩Mp1；第二类截面的最大承载力能

够达到全塑性弯矩Mp1，但塑性铰的转动会受到局部屈曲或者混凝土破坏的限制；第三类截面中，由于局部屈曲阻碍了截面塑性抗弯能力的发展，截面的最大抗弯能力仅能达到弹性弯矩Me1；第四类截面为钢梁受压截面提前发生屈曲，使其不能达到屈服强度，截面的最大承载力不能达到弹性弯矩Me1。四类截面的划分情况详见图1。Mp1和Me1分别为截面的塑性抗弯强度和弹性抗弯强度。 图1 欧洲规范对四类截面的划分 剪力连接键是组合梁的关键部位。根据剪力连接键所能提供的抗力与组合梁达到完全塑性截面应力分布时纵向剪力的关系，可将组合梁分为完全抗剪连接组合梁和部分抗剪连接组合梁。完全抗剪连接是指抗剪连接件的纵向水平抗剪承载力能够保证最大弯矩截面上抗弯承载力得以充分发挥的连接，否则则为部分抗剪连接。从定义中可以看出，抗剪连接件的设计会影响到组合梁的抗弯承载力。因此在《欧

40m组合梁上部结构计算

一、概述 一跨简支，标准跨径：40m，计算跨径38.5m，斜交角77°，主梁中心高1.8m，采用预弯钢-砼组合箱梁结构，钢箱梁中心高1.5m，采用Q345C钢材，现浇混凝土C50钢纤维混凝土，厚30cm。桥型截面布置如下（单位：mm）： 单幅桥主梁断面图 1 二、主梁材料及参数 1．主梁Q345C钢，工厂预制。 Q345C钢物理－力学性能如下： 弹性模量: E s＝2.06x105 MPa 剪切模量: G s＝0.79x105 MPa 质量密度: r＝78.5 kN/m3 线膨胀系数: a s＝1.2 x10-5/℃ 泊松比: m s＝0.3 应力松弛: s＝1.5% 局部次要钢结构采用Q235C钢 屈服强度取σs＝324MPa，其相应的基本容许应力乘以折减系数324/343＝0.945，折减后见上表括号内数值。 2. C50混凝土 抗压标准强度：f ck＝32.4MPa、抗压设计强度为f cd＝22.4MPa；抗拉标准强度：ft k＝2.65MPa、抗拉设计强度为f td＝1.83MPa；弹性模量Ec＝3.45x104MPa 3．普通钢筋： R235钢筋的抗拉(抗压)设计强度：f sd=195MPa； HRB335钢筋的抗拉(抗压)设计强度：f sd=280MPa； 三、荷载计算 1、主梁自重 边梁1＃、3＃梁宽5.1m、2＃梁宽4.8m 一片钢箱梁自重（每延米）：q＝863.7*1.05/40＝22.67 kN/m 现浇层自重（每延米）： 1＃、3＃梁q＝5.1*0.3*26＝39.78 kN/m 2＃梁q＝4.8*0.3*26＝37.44 kN/m 2、二期恒载 铺装自重（每延米）： 1＃、3＃梁q＝5.1*0.1*24＝12.24 kN/m