介绍： 复合桁架结构是指腹杆采用钢桁，而桥面板和底板采用混凝土结构的新型结构形式，即将传统的预应力混凝土箱梁的腹板改变为钢桁架；或者，将一般钢桁梁的上、下弦平面改为混凝土结构。 其受力特点是以轴力为主，由于取消了混凝土腹板，可以取得较高的梁高，将截面承担的弯矩转化为顶、底板的轴力，在受拉侧配置预应力，充分发挥混凝土受压性能好的特点；截面承担的剪力转化为钢腹杆的轴力。与传统的预应力混凝土箱梁相比，该结构可以减轻主梁自重，减小下部结构受力，从而增大桥梁跨越能力；同时由于采用钢腹杆，可以大大缩短施工时间。 目 录 第1章 引言 10 1.1 复合桁架桥梁概述 10 1.1.1 复合桁架桥梁结构形式 10 1.1.2 复合桁架桥梁节点构造 12 1.1.3 本文研究的主要目的和主要内容 15 1.2 论文构成 15 第2章 双层连续复合桁架桥梁试设计与有限元模型 17 2.1 国内外复合桁架桥梁实例 17 2.1.1 组合桁架体系 17 2.1.2 型钢混凝土复合桁架体系 19 2.1.3 节点构造式复合桁架体系 21 2.2 双层连续复合桁架桥梁试设计 24 2.2.1 全桥概况 24 2.2.2 设计标准 25 2.2.3 主要结构设计 25 2.2.4 结构细部设计 27 2.2.5 施工过程 27 2.3 全桥杆系有限元模型 28 2.3.1 计算分析方法 28 2.3.2 模型描述 28 2.3.3 材料特性 29 2.3.4 荷载与约束条件 29 2.4 全桥空间实体—板壳模型 30 2.4.1 计算分析方法 30 2.4.2 模型描述 30 2.4.3 荷载与约束条件 31 2.5 全桥空间实体—杆系模型 31 2.5.1 计算分析方法 31 2.5.2 模型描述 31 2.5.3 荷载与约束条件 32 第3章 连续复合桁架桥梁空间受力性能分析 33 3.1 桥梁空间受力性能分析方法概述 33 3.1.1 桥面板有效分布宽度 33 3.1.2 国内外规范中关于有效分布宽度的规定 34 3.1.3 桥面板荷载横向分布系数 40 3.2 连续复合桁架桥梁预应力配筋方案分析 41 3.2.1 无预应力筋计算结果 41 3.2.2 初步配筋方案计算结果 45 3.2.3 改进预应力配筋方案计算结果 49 3.2.4 主桥弯矩影响线与活载最不利工况计算 51 3.2.5 小结 57 3.3 连续复合桁架桥梁主梁有效分布宽度分析 57 3.3.1 无预应力筋计算结果 58 3.3.2 预应力配筋计算结果 66 3.3.3 不同断面及混凝土箱梁有效分布宽度计算与比较 74 3.3.4 国内外规范中桥面板有效分布宽度的计算结果 78 3.3.5 双层连续复合桁架桥梁有效分布宽度与规范值对比 81 3.3.6 小结 82 3.4 连续复合桁架桥梁横向分布系数分析 83 3.4.1 数值分析方法 83 3.4.2 偏载法计算主要断面横向分布系数 85 3.4.3 横向分布影响面计算 88 3.4.4 刚性横梁法计算主梁横向分布 90 3.4.5 小结 91 3.5 本章总结 91 第4章 连续复合桁架桥梁节点静力及疲劳试验研究 93 4.1 节点静力及疲劳试验设计 93 4.1.1 试验目的 93 4.1.2 试验模型设计 93 4.1.3 试验节点选取与疲劳荷载幅确定 94 4.1.4 模型试件材料特性及加工制作 96 4.1.5 模型试验加载方案 97 4.1.6 模型试验测试方案 98 4.2 节点静力及疲劳试验结果分析 99 4.2.1 荷载位移结果 99 4.2.2 荷载应变结果 100 4.2.3 裂缝发展分析 101 4.2.4 钢与混凝土相对滑移分析 102 4.3 本章总结 103 第5章 结论与展望 104 5.1 本文的主要结论 104 5.2 进一步工作的方向 105
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