中小跨径钢-混凝土组合梁桥技术经济性分析

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为提升中小跨径桥梁的建设品质,探讨钢-混凝土组合梁桥在中国推广应用的适应性,以美国的冷弯卷边U形钢板组合梁、工字形钢板组合梁通用图以及中国交通运输部的装配式预应力混凝土空心板梁、T梁和小箱梁通用图为依据,采用对比方法,分析了5个相近跨径桥梁上部结构的混凝土和钢材每平方米用量、预制单元吊装质量以及施工便利性、构件可更换性和质量可控性等指标;并在此基础上提出以材料、截面形式、构造和体系为控制指标的中小跨径高性能组合梁桥的内涵.经济性对比表明:5~20 m范围内小跨径桥梁,冷弯卷边U形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土空心板梁的1/5左右,钢材用量基本持平;20~40 m范围内中等跨径桥梁,工字形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土T梁和小箱梁的1/3~1/2,钢材用量为装配式预应力混凝土梁的1.5倍左右.技术性对比表明:组合梁桥工业化程度高,质量可控性高;单元质量轻,拼接和连接构造简单,施工速度快;多主梁体系冗余度高,构件更换方便、快捷.采用设计、施工和管养一体化与信息化技术,结构与附属设施一体化技术,可建造充分发挥组合梁桥结构高承载性、承灾性和施工高效性的高性能组合梁桥.“,”In order to raise the quality of small and medium span bridge and explore the adaptation of steel-concrete composite girders in China,indexes was analyzed including the material utilization amount per square meter of concrete and steel,prefabricated weight of units,construction convenience,replacement of components and quality controllability of 5 bridge girders with close spans by comparison method,based on the standard drawing of U-shaped steel plate composite girders,I-shaped steel plate composite girder in America,and standard drawing of prefabricated pre-stressed concrete slabs,T-shaped girder and box girder assembled by Ministry of Transport of China.Based on it,a connotation of steel-composite girder bridges with small and medium span was put forward based on material,type of cross section,structure and bridge system.The results of economic comparison show that,in the bridge span of 5-20 m,the concrete amount of U-shaped composite girders is just 1/5 of the prefabricated pre-stressedconcrete slabs,and the steel amount is almost the same.In the span of 20-40 m,the concrete amount of I shaped steel plate composite girder is about 1/3-1/2 of the prefabricated pre-stressed concrete T shaped girder and box girder,while the steel amount is about 3/2.The results of technical comparison show that,composite girder is with high industrialization degree and quality controllability,light unit weight,simple splicing and connection structure,as well as the fast construction speed.The redundancy of multi-girder is high and it is convenient to replace members.Adopting integration and information technology of the design,construction and maintenance,integration technology of structural and attaching facilities,the high performance composite girder with high bearing capacity,disaster bearing and construction efficiency can be built.
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