我国钢―混凝土组合结构桥梁研究进展及工程应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇我国钢―混凝土组合结构桥梁研究进展及工程应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

[摘 要]我国道路交通的发展和桥梁的建设息息相关，桥梁也是道路交通的重要组成部分。随着人民生活的提高和各种车辆尤其私家车数量的急剧增加，我国的交通出行压力增大，交通道路的建设以及相关桥梁的修筑也要随着时代的发展不断发展和进步。虽然桥梁的结构形式多种多样，但在设计发展和应用上始终要坚持实事求是、因地制宜的原则。而钢-混凝土组合结构桥梁也以其独特的魅力和优势在不断地发展和应用，钢-混凝土组合结构在近年来传统的梁结构基础上组合和创新的各种桥梁结构和模型中有较强的竞争力。本文就其发展研究和应用进行阐述和分析。

[关键词]桥梁结构；钢-混凝土组合结构；研究；发展；应用

中图分类号：TU48 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0200-01

桥梁的建造也随着时代的变迁和科技的发展密切相关，用料和规格等由单一的木材、石材等小型桥梁不断发展为现在的钢材、混凝土为主的多种结构或组合结构的大型桥梁。而所有改革创新和组合都是为了优化或者改造更高性能的桥梁，在物理结构、力学性能等都有很大的提高和进步。钢-混凝土组合结构以其优良性能，一经出现便迅速在世界范围内得到广泛的应用。

一、钢-混凝土组合桥梁的概述

桥梁的组合结构通常指其结构截面的材料的组合。钢-混凝土的组合结构就是目前最为常见的钢材和混凝土的组合结构。其研究应用可以追溯到20世纪初叶，但那时候的应用具有局限性，随着以后的发展，钢-混凝土之间通过剪力连接件采用剪力键传力方式的应用真正意义的钢-混凝土组合结构的诞生的标志。而我国起步和发展较晚于西方国家，经过近些年的发展也有更深的研究和应用，并且随着钢-混凝土组合结构更为深入广泛的应用尤其在桥梁上，无论其良好的实用性还是可观的经济性都被建筑类行业广泛的认可。并且随着科学技术的进步和不断地深入的研究应用，仍有很大的研究空间以及相当的应用前景。

二、钢-混凝土组合桥梁的结构特点

钢-混凝土的组合结构的桥梁兼顾了钢材和混凝土在建筑工程方面的优势。钢在桥梁中应用可以是提高桥梁的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度等力学结构上的性能，进而延长使用寿命；而混凝土主要负责抗压等表面的特性，保证耐火、耐腐蚀等特性。在应用上，钢和混凝土的组合搭配性能高于纯钢式的桥梁，其刚度较大、稳定性也好，同时纯钢结构也有不可回避的弊端制约着功能、性能，例如噪音、震动等；性能上有远高于单纯的混凝土结构的桥梁，有抗冲击、抗腐蚀、重量轻、节约材料、便于施工建造等诸多优点，经济性上较之不按组合梁设计的结构可以节约15%～20%的钢材。

钢-混凝土组合结构从受力方面上讲，通常分为组合梁、组合拱和组合柱三大类。其中组合拱多为钢管混凝土拱，也有劲性骨架混凝土拱；组合柱如钢管混凝土柱和型钢混凝土柱，应用较多的就是内嵌型钢或劲性骨架，也有B合柱等；组合梁的应用是桥梁应用最为广泛的，有型钢类如工字钢梁-混凝土板组合梁、槽钢梁-混凝土板组合梁，有钢桁架-混凝土板组合梁、钢腹板（杆）-PC组合箱梁等。

三、钢-混凝土组合桥梁的应用和发展

钢-混凝土组合结构桥梁在中等跨度（20～90m）应用最为广泛。传统的组合桥梁应用也随着科技的发展不断地进行补充和优化，从而使应用在施工和经济性上提高更大的优势。例如对于跨度较小的桥梁选择工字型钢-混凝土组合梁，对于抗扭刚度较高的跨线桥或弯桥就要选择箱形截面的钢-混凝土组合梁，这就是因地制宜有针对、有选择的对不同状况、不同环境、不同要求的地方进行最合理以及最切实地设计与应用。因而，我国对于钢梁-混凝土板组合梁（槽钢、工字钢）、波形钢腹板-PC组合梁、钢-混凝土组合刚构桥、钢管混凝土组合柱桥等都有较多应用，同时也在不断地学习、总结、规范和发展创新。国内外典型的结构：组合箱梁桥如法国的Arbois和Brasde la plaine（刚构桥）、上海的闵浦大桥（斜拉桥）；钢管混凝土劲性骨架柱（组合柱）如四川雅泸高速公路上的腊八斤特大桥和黑石沟特大桥；钢管混凝土拱桥（组合拱）如四川合江长江一桥，等等。

对于国际上出现的新型桥梁结构也不断跟进、探索和研究。在设计方案上，勘查技术随着GPS等技术应用对于地理环境的勘探和了解有了更进一步突破，对于设计、改进，模拟仿真等有了详实充分的数据支持；而设计经验的总结、设计理念和理论的不断更新和深刻，对于桥梁规格、要求都有大幅度的提高，同时CAD的集成技术、3D的模拟仿真等理论验证以及实验证明等都不断推动着桥梁的发展和建设。另外，新型材料的发现、新组合的研究和应用也为其理论向实践转化提供新的方便和可能，如高性能的UHPC材料、CFRP材料、智能材料和纳米材料等的研究和发展。

在发展上，无论是新理论或是理论技术的创新和改进，还是工程材料的新发现和新应用等都是国际社会所关注的焦点。因为桥梁的建设或者改革影响着交通通行，进而影响着国民经济甚至国际、民生等等。而科技的进步向来是核心的动力，近年来不断发展的钢腹板（杆）-混凝土组合拱、劲性骨架混凝土桥面板-钢管混凝土桁架组合桁梁、波形钢腹板-钢管混凝土组合梁结构以及不断设计研究与测试应用的钢管混凝土劲性骨架柱、钢管混凝土主肢-混凝土缀板复合柱和混合柱、双重组合作用连续组合梁桥和大跨斜拉桥组合桥面系等结构也取得了一定的成果。

四、小结

我国桥梁的建设继木桥、混凝土桥、钢桥和钢筋混凝土桥梁之后，钢-混凝土组合结构桥梁作为一种较为新型的桥梁迅速在近些年被广泛应用，它充分发挥了钢材高强的抗拉、抗剪能力和抗压耐腐蚀等综合能力，同时还节约了成本。虽然我国发展起步较晚，但仍然挡不了我国的发展热情，从国外学习、引进以及自主的设计开发与研究，都离不开政府的政策支持、教育资源、建设等的投入，而随着我国经济、科技、文化等的全面持续发展和进步，我国的桥梁建设（尤其随着钢-混凝土组合结构的应用和推广）会有更瞩目的明天。

参考文献

[1] 白先梅，李治学.钢-混凝土组合梁桥的发展概况与运用[A]交通科技与经济，2012：14（4）：67.

[2] 王吉忠，刘连鹏，叶浩.钢管-混凝土组合柱在我国的研究进展与展望[A]水利与建筑工程学报，2014.12（4）：144.

[3] 张钱贵，张善勇.钢-混凝土组合结构桥梁研究新进展[A]公路科技，2015.35：296.

[4] 王艳花.我国钢-混凝土组合结构桥梁研究进展及工程应用[A]建筑知识，2016.3：：216.

[5] 张鑫.钢-混凝土组合结构在桥梁工程中的应用与发展[B]北方交通，2014.S2：7-10.

[6] 《中国公路学报》编辑部.中国桥梁工程学术研究综述・2014[A]中国公路学报，2014.27（5）：1-27.