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钢—混凝土组合结构桥梁 ——聂建国院士高峰论

钢—混凝土组合结构桥梁 ——聂建国院士高峰论坛报告
        中国工程院院士、清华大学教授聂建国在高峰论坛做了“钢—混凝土组合结构桥梁”的精彩主题报告。聂院士的报告深入浅出地分析了当前桥梁发展中存在的问题,提出我国桥梁建设虽然取得了举世瞩目的成就,但钢结构桥梁仍然存在一些值得关注的问题,比如装配化程度低、用钢量大、设计欠合理等,同时对钢—混凝土桥梁的发展提出对策和措施,并倡导钢—混凝土桥梁结构的创新与实践。聂院士明确提出面对当前桥梁发展方面的问题要“优生优育”,发展钢—混凝土组合结构桥梁是解决当前问题的有效措施。
一、当前的问题
1.装配化程度低,没有利用好钢结构的优点。
2.用钢量大,经济性差。
3.欠合理的设计导致构造复杂,施工难度大,造价高。
4.大量现场焊接,工厂涂装受损,耐久性差。
5.结构体系欠合理,综合性能指标差。
6.桥面铺装费用高,管养难度大。
7.钢桥面疲劳开裂,修复困难。
二、对策和措施
        聂院士强调桥梁工程的未来是高性能可持续发展。钢—混凝土组合结构可为解决桥梁结构的难题提供新的选择,中国公路桥梁钢结构应用及推广调研组鼓励在中小跨径桥梁中采用钢—混凝土组合结构。钢—混凝土组合桥梁是桥梁结构的重要发展方向。
1.钢—混凝土组合梁的技术经济性能,组合梁与混凝土梁相比,结构高度降低,自重减轻,省模板、脚手架,施工周期缩短;与钢梁相比,组合梁结构高度降低,承载力提高,刚度提高,用钢量减小,耐久性大大提高。
2.组合结构桥梁的核心:发挥组合的综合优势。钢材受拉,混凝土受压,组合的优势明显。
3.结构创新——钢—混凝土组合结构桥梁、组合结构桥面系、叠合板组合桥梁。
三、创新与实践
1.钢—混凝土叠合板组合桥梁,具有轻型大跨、预制装配、快速施工的特点,与钢桥相比具有用钢量省,受力合理,施工方便的特点;混凝土桥梁与之相比自重大,地震作用大,不利于抗震;现场焊接和高强螺栓连接对比可知,现场螺栓连接可工厂化制作,装配化施工,简单、安全,而现场焊接容易存在隐患。
2.全钢—混凝土组合结构拱桥,与传统的预应力混凝土梁桥面系相比,高度降低,自重减轻,工期缩短。
3.大跨桥梁组合桥面系。
4.波形钢腹板组合梁,克服了传统的施工难问题。
5.组合结构负弯矩区抗裂新技术(抗拔不抗剪连接)。负弯矩区开裂是组合结构体系发展的瓶颈之一,简支组合梁材料利用率高,但是应用非常受限,连续组合梁需求巨大,但存在负弯矩区开裂难题,可采用新型抗拔不抗剪连接件。
6.钢板—混凝土组合技术,组合结构桥梁发展空间大,应用领域宽广,适合我国桥梁结构建设的国情,综合效益显著,非常适用于中小跨径桥梁,适用于桥梁结构装配化的发展方向。
 
四、结论建议
钢—混凝土组合结构桥梁符合国家大力发展装配化建筑和桥梁以及大力发展钢结构的产业政策,钢—混凝土组合结构桥梁发展潜力大。
但目前钢—混凝土结构桥梁的发展还有几点思考:
1.现有钢结构桥梁的技术体系没有充分发挥钢结构本身的优势、克服钢结构的自身缺陷。
2.缺乏对设计人员创新工作的激励机制,利益和薪酬分配缺乏对智力劳动的尊重。
3.缺乏组合结构桥梁落地推广的实用化计算程序、标准图集、标准化定型产品等。
4.钢结构和组合结构桥梁的配套部件性能及工艺水平比较落后。
5.相关成果的实用性不强,存在为创新而创新的现象,未能真正解决钢结构和组合结构桥梁技术难题。
6.高校土木工程课程设置中钢结构内容薄弱,组合结构内容基本缺失。
实现高性能桥梁结构的建议有:进一步发挥政府的指导和学会协会的指导引领作用,坚持“适用、安全、经济、耐久、美观”的基本原则,强调工程师的社会责任感,重视桥梁工程的“优生优育”和“健康长寿”,推行设计施工的结合,设计施工与运维的结合,推行真正意义上的工程顾问制度,加强对从业人员新知识和新技术的培训,重视新理念、新成果、新技术、新工艺的推广应用,发挥专家作用,避免出现不合理的桥梁结构体系。
(转自《工业建筑》杂志)
 
 
 
 

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