钢-混凝土组合结构出现于二十世纪20年代,是在钢结构和混凝土结构的基础上发展起来的,它充分利用了钢材的抗拉和混凝土材料的抗压性能,兼有两者的优点。二次世界大战以后,在美国、日本和欧洲等发达国家进行了深入的研究并得到了广泛应用。例如,日本从20世纪50~70代修建了大量的简支钢-混凝土组合梁桥,跨径小于45m的公路简支钢桥中大约80%是组合梁。但是,由于当时对随后的交通流量增加和重型卡车的超载运输估计不足,以及对混凝土桥面板的疲劳破坏问题也没有引起足够的重视,使钢筋混凝土桥面板遭受了严重破坏,阻碍了它的发展。从现状看,我国在钢-混凝土组合结构桥梁方面,无论研究、设计、施工等都存在明显的差距。未来的交通发展仍然需要修建大量的桥梁,面对各种不同的建设条件以及经验教训的总结,迫切需要提高桥梁耐久性、使用性、环保性和景观性,并降低工程造价。
为了在城市桥梁建设中推广钢-混凝土组合结构,上海市政总院开展了这方面的研究,旨在桥梁设计与施工中采用先进的技术达到结构合理、施工方便、耐久性和可维修性好、经济效益显著的综合效果。
2014年12月16日,上海市土木工程学会傅德明秘书长主持召开了《连续钢-砼组合箱梁疲劳与长期性能关键技术研究》项目科技评价验收会。出席会议的专家有市建委科技委钱寅泉总监、上海公路投资副总经理黄少文教高、上海市政规划院副院长张澎涛教高、同济大学苏庆田教授、上海铁路工程局总工陈理平教高以及市政总院综合院邓青儿总工、总师办冯蓉高工、课题组相关人员等十余人出席。
专家们在仔细阅读资料的基础上,听取了课题组的汇报。形成如下意见:一、课题组提交的资料齐全、内容完整,符合验收要求;二、课题研究以2x75m组合结构连续箱梁桥为工程背景,通过理论计算研究分析了主要钢结构节点以及桥面板纵向钢筋的疲劳问题,根据研究成果进行了设计优化,并给出了组合结构连续梁在钢结构节点与桥面板钢筋进行疲劳设计时的一般性建议;三、就混凝土强度等级、桥面板混凝土理论厚度、加载龄期等参数取值对连续组合梁的变形、应力的不同影响开展了比较分析研究,得出了改善桥面板混凝土收缩徐变长期受力性能的有益意见;四、课题研究成果应用于背景工程,其连续组合箱梁疲劳与长期性能的设计优化,对于同类型桥梁具有借鉴意义。
课题组完成了计划任务书预定的研究内容,研究成果具有应用前景。专家委员会一致同意通过验收。建议对混凝土的收缩、徐变,连续钢-混凝土组合箱梁疲劳均需通过长时间的实体验证,上海市政总院应予进行长期研究,以取得领先地位。
(亦敏)
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