以某 钢 一混凝土组 合梁桥 工程为 例 ，应 用有 限元分 析软 件 MidasCivil，在 考虑不 同 的预应力 施工工 序 的情 况下 ，对结 构 强度进 行分析研究 。得 出不 同的预应力加载 方法对结构 的受力状态 影响较大 ，提 出了较合 理 的预应 力施加方法 ，从而可 以此为参 考 ，为今 后的钢 一混凝 土组 合桥梁设计 提供帮 助。 关键 词 ：钢 一混凝土组合桥 梁 ；有 限元法 ；预应 力加载方 法 ；强度 分析 中图分类号 ：U448．21"6 文献标识 码 ：B 文章编号 ：1009—7716(2013)10—0050—03 O 前言将 钢梁 与混凝 土板组合 到一起 形成的结构称 为钢 一混凝土组合结构 。混凝土板与钢梁之间通 过剪切 连接件连接 ，使混凝土板作为梁的翼缘与 钢梁组合在一起 ，整体共同工作形成组合梁。 其特点是 ：整体结构受力合理 ，充分利用 了钢 材和混凝土各 自的材料性能 ，即梁 的上翼缘是适 宜受压的混凝 土板 ，下翼缘是适宜受拉 、受剪 的钢 梁 ；整体结构强度与刚度显著提高 ，大大降低 了梁 高及钢 材的用量 ；由于混凝土翼缘板的侧 向刚度 很大 ，组合 到一起后就避免了钢结构容易发生整 体失稳及局部失稳的弱点 。 由于组合梁一系列优点的存在，所以组合梁 越来越广泛的被应用在 国内外各工程领域 。早在 20世纪 20年代 ，组合梁便 已在 国外桥梁工程 中开 始应用。我 国组合梁的应用与研究均较晚 ，于 20 世纪 50年代在公路 、铁路 的桥梁建设 中开始研究 组合梁 ，直 到 20世 纪 80年代 ，成立 了“钢与混 凝 土组合结构协会 ”，才使得组合梁 的研究在我 国更 为全面深人的展开 ，工程应用也 日趋广泛 。 1 工 程实例 临夏市大夏河摩天轮大桥 ，位 于甘肃省 临夏 市境 内 ，上跨 大夏河与南 、北 滨河路衔 接 ，路线总 长 174．425m，其 中桥梁 总长 125．12m，引道 总长 49．305m，桥宽 30m。 跨径 为 40m+40m+40m的 3跨等 截 面钢 一 混凝土组合连续梁桥 。横断面布置为 4．0m人行道 (含栏杆 )+22m车行道 +4．0m人行道 (含栏杆 ) 收稿 日期 ：2013—06—13 作 者简 介 ：孙 明 贺(1981一)，男 ，吉林扶 余人 ，工程 师 ，从 事 桥 梁 工程设计工 作。 = 30m，见 图 1。 组合梁宽 30m，横向布置为 四箱单室 ，梁高 1．77m，单箱宽 3．8m，箱 间距 3．6m，顶 板翼缘 宽 800mm，厚 20mm；底 板宽 3852mm，厚 24mm， 腹板厚 12mm，箱间采用 5～10m的横梁连接 ，箱 内每隔 3 5m设置一道横 隔板。全桥共分 A—E 5个拼装节段 ，其 中 A、E段相同 ，B、D段相 同。钢 梁材料 为 Q345qO钢板。 预应力混凝土桥面板与钢梁之间采用剪力钉 (或剪力 钉群 )连接。桥 面板宽 30m，厚度 35cm， 材料为 C50的钢纤维混凝土。 2 预 应力 的施加方法 钢 一混凝土组合连续梁桥 ，墩顶存在较大 的 负弯矩 区，出现上翼缘混凝土板受拉 ，下翼缘钢梁 受压 的不利情况 ，为了避免该 区域混凝土板 的受 拉开裂 ，需要配置预应力束 以平衡墩顶负弯矩 。 预应力施加方法 的不 同会影响到预应力在钢 梁和混凝土板之间的分配 ，从而直接影响到整个 结构 的受力状态。本文针对两种加载方法进行分 析 比较 ： 工况一 ：剪力钉连接 (传统 的加载方法 )：先架 设钢梁 ，剪力钉匀布于钢梁之上 ，然后浇筑混凝 土 板 ，待两者结合后施加预应力 ，则组合截 面共 同承 担预应力作用及后续荷载。 工况二 ：剪力钉群连接 (新 的加载方法 )：先架 设钢 梁 、混凝土板 ，混凝 土板预 留剪 力钉群孔 洞 ， 使其 与钢梁保持分离 ，平 面可 自由滑动 ，然后再 施 加预应力 ，使得预应力全部作用 于混凝土板之上 ， 接着 浇筑预 留孔洞 ，再使组合 截面共同承担后续 荷载 ，见图 2。

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