闽江解放路钢混凝土组合连续梁桥设计+CAD图纸(2)
4.11 剪力键验算.35
致谢. 37
参考文献.. 38
第1章 方案比选
1.1 桥梁选型
根据城市组合梁桥梁的设计要求，主线为100m，场地地貌单一，地形较为平坦。考虑采用四跨等截面简支梁桥，每跨均为25米。简支梁桥为静定结构、形势简单、造型单一、施工简便、施工速度快、容易修复。
1.2 断面设计方案比选
组合梁桥梁其断面的高度、断面的形式、材料的选用，必须从实用、经济、施工及美观等方面综合考虑。一方面要求结构足够安全，经济而且美观，满足桥下交通要求等；另一方面要结合工程及场地的特点，采用既经济又成熟的施工工艺、施工方法与结构形式。在城市组合梁桥中一般采用箱型截面，偶尔也会采用I字型截面。
1.2.1 I型截面
桥梁比选方案一横断面
I型截面对于适用于大跨度桥梁时，即使强度满足要求，但是在挠度方面通常有所欠缺，而增大截面用钢量来中和跨中挠度的方法不可取的，故需设置预应力。
预弯钢梁以获得预应力
预应力钢--混凝土组合梁是对钢--混凝土组合梁施加预应力而形成的一种新型组合梁。可以通过多种手段对组合梁施加预应力，如钢梁预弯，抬高支座，焊接钢板，预压荷载以及张拉预应力钢索等，其中最为常见的方法是在钢与混凝土组合梁的钢梁或混凝土板内布置高强度预应力钢索，通过机械，电热等方法对其进行张拉，从而使组合梁在承受全部外荷载之前建立起预应力。预应力简支组合梁的主要优点：提高组合梁的极限承载能力，增加其刚度，扩大其弹性性能范围，提高其疲劳强度，减少钢材的用量，增加组合梁的可靠性；预应力连续组合梁的主要优点：能够改善连续组合梁中间支座区域的的受力性能，减小中间支座处负弯矩作用，延迟负弯矩区混凝土的裂缝出现，阻止混凝土板裂缝的开展，增加其耐久性，增加组合梁的刚度，有效地降低应力幅，提高负弯矩区抗弯承载能力。
（体外预应力加固示意图）
1.2.2 双室双箱截面
适用于景观要求高、设备技术好、施工能力桥、场地干扰少的环境条件。可用在大跨度桥梁或曲线桥梁上。此外，对于钢箱梁内部的刚腹板加以改善，减少了用钢量。
桥梁比选方案二横断面
这种构造形式充分发挥了混凝土和钢材的受力特征，在组合梁桥梁中，主要优势有：
（1）钢筋混凝土与钢梁结合成一体，其断面刚度增大而钢材用量减少。
（2）钢梁由工厂化生产，运输现场吊装，并以钢梁为依托进行桥面的混凝土施工，从而免除桥跨下的支架搭设，减少了施工期间的城市交通干扰。
1.2.3 工字钢-混凝土组合梁（所选方案）
采用工字型截面（通过三块钢板焊接而成的工字型），构造简单，制造方便，用钢量省，适用于中等跨径（20-40米）的桥梁，而且对于跨度不大的此类梁，常采用等截面形式。（如下图）
1.3 方案总结与选择
综上所述，结合地质条件及桥梁的使用、经济、安全、性能等方面的比较，还有便于施工，简单可行的设计原则，在所列举的三个方案中选择简支工字钢组合梁桥作为本次设计的桥型。在这些比选方案中，简支梁桥为静定结构、形势简单、施工简便、施工速度快、容易修复，相对而言连续梁也有很多优势，比如：
1．在均布荷载作用下弯矩的最大值可减小50%左右。
2．加大连续梁的根部梁高可以减小跨中正弯矩，这是连续梁桥的突出特征。