桥隧工程2342012年9期(总第93期)作者简介:曹全(1966－)，高级工程师，主要从事铁路、公路桥梁方案和结构研究。大跨度异形钢混结合梁的设计探讨曹全(北京铁路局总工程师室，北京100006)摘要:本文利用MIDASCivil通用有限元软件，模拟了某1－59m异形钢混结合梁，建立了整体有限元分析模型。对该结构进行了5种工况下的强度验算、位移及支座反力验算、剪力键的计算以及疲劳强度验算。各项计算指标均满足相关规范的规定，结构具有一定的强度可靠性。关键词:钢混结合梁;MIDASCivil;有限元;剪力键;疲劳强度中图分类号:U441文献标识码:B钢材和混凝土具有不同的力学性能。钢材具有较强的抗拉性能，混凝土具有较强的抗压性能。钢和混凝土的结合可以提高结构的力学性能，并具有较好的经济性，能够满足大跨度桥梁的需求。近年来，由于钢混结合梁的优越性，这种桥型已广为应用推广，文献中也多有涉及，但针对异形钢混结合梁的论述却相对较少。本文以某综合交通枢纽中跨越U型槽的1－59m简支异形钢混结合梁为例，介绍该类桥型的计算、分析和设计方法，并得到一些有益的结论。1工程概况该交通枢纽的前后广场的连接道路，通过设置在车站两端的U型槽下钻铁路，实现前后广场的连通，而进入车站的高架候车室的连接道路，根据交通组织和规划，需要上跨U型槽后与落客平台相连，实现送客目的。上跨封闭路堑段桥梁，桥梁跨度的控制因素为U型槽两侧钻孔支护桩与桥梁桩基之间桩间距的距离要求，确定桥梁最小跨度为60m，封闭式U型槽如图1所示。图1封闭式U型槽钢混结合梁的主要优点是跨越能力大，梁高较低，能够适应平面线形的变化，构件可在工厂制作，质量可靠、施工速度快的特点。其缺点是价格昂贵、后期养护工作量大、养护和维修费用高。根据以上特点，为与项目整体景观相协调，考虑到美观因素及施工时对周边环境的干扰程度，同时从站房工程总体工期较长的特点分析，跨越U型槽路段桥梁的跨度较大，适宜采用钢混结合梁的形式。2012年9期(总第93期)2352基本设计、计算参数本桥设计荷载为公路－Ⅱ级;桥面横破为双向2%;土壤冻结深度0.7m;桥面铺装上层为8cm厚沥青混凝土，下层为8cm厚C40纤维防水泥混凝土，2层之间铺设防水层;设计环境类别为上部结构、干湿交替环境1m以上的墩身为Ⅱ类环境，干湿交替环境1m以下为Ⅲ类环境;安全等级:一级;设计速度:20km/h;最大纵坡为4%。桥面净宽为10.5～19.36m。结构的重要性系数:γ0=1.1。采用Q345qD，其钢材性能应符合GB/T714—2000的要求。抗压、...
