小跨径装配式钢-混凝土组合梁桥上部结构研究与实践

传统钢—混凝土组合梁多为现浇，不适合预制装配化施工，无法实现快速架设。本书提出了一种可以快速替换损坏混凝土桥梁的小跨径装配式钢—混凝土组合梁桥。对新型装配式组合梁的构造设计、试验、破坏机理与计算方法等问题进行了细致研究。

摘要
前言
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 钢混组合梁国内外研究现状
1.3 对国内外研究的小结
1.4 本书研究内容
1.5 本书主要创新点
第2章 装配式混合连接钢混组合梁桥构造及设计研究
2.1 钢混组合梁基本构造
2.2 装配式混合连接钢混组合梁标准跨径设计
2.3 施工步骤
2.4 本章小结
第3章 钢-环氧树脂砂浆-混凝土界面的推出试验与理论分析
3.1 概述
3.2 组合结构环氧树脂砂浆界面推出试验
3.3 界面的力学性能
3.4 界面的非均匀破坏过程研究
3.5 本章小结
第4章 钢-环氧树脂砂浆-混凝土界面力学性能有限元分析
4.1 概述
4.2 ANSYS有限元模型的建立
4.3 ANSYS计算结果分析
4.4 本章小结
第5章 基于有限质点法的钢-环氧树脂砂浆-混凝土界面的数值模拟分析
5.1 有限质点法概述
5.2 有限质点法基本原理与单元介绍
513组合结构模型的建立
5.4 数值分析结果
5.5 本章小结
第6章 新型组合结构推出试验准备
6.1 问题的提出
6.2 试验方法与目的
6.3 试件设计与制作
6.4 试验测试及加载
6.5 本章小结
第7章 胶结连接件试验及有限元研究
7.1 推出试验研究
7.2 有限元分析
7.3 本章小结
第8章 灌孔和混合连接件试验与有限元研究
8.1 灌孔与现浇试件
8.2 混合连接试件
8.3 不同抗剪连接件力学性能的对比
8.4 本章小结
第9章 装配式混合连接钢混组合梁试验研究
9.1 试验目的
9.2 试件设计与制作
9.3 试验测试及加载
9.4 试验现象及破坏模式
9.5 试验结果整体分析
9.6 试验结果局部分析
9.7 本章小结
第10章 混合连接钢-混凝土组合梁数值模拟与理论计算
10.1 10m试件有限元仿真分析
10.2 理论计算
10.3 试点工程梁模拟
10.4 本章小结
第11章 装配式混合连接组合梁制作与施工研究
11.1 试点工程概况
11.2 钢梁制作
11.3 桥面板制作
11.4 试点工程施工工艺
11.5 本章小结
第12章 结论与展望
12.1 结论
12.2 展望
参考文献

截至2018年底，全国共有桥梁85.15万多座，中小跨径桥梁数量占桥梁总数90%以上。建设好中小跨径桥梁是公路桥梁建设可持续发展、建设资源节约型公路交通的基本突破点。根据浙江省的资料，省内技术状况等级评定为3～5类的桥梁占到中小跨径混凝土桥梁总数的近1/4。其中大部分中小跨径桥梁的主要病害均出现在上部结构，下部墩台情况良好，可利用率较高。如何在少影响交通的情况下维修、加固和更换这些有严重病害的桥梁，是迫切需要解决的难题。浙江省交通运输厅《关于推进公路水运钢结构桥梁建设的实施意见》中指出，可利用下部结构的危桥改造工程，原则上优先考虑采用钢结构。自重轻、刚度大的钢-混凝土组合梁桥成为优先选择。传统钢-混凝土组合梁多为现浇，不适合预制装配化施工，无法实现快速架设。为了解决这个难题，本书研究并实践了一种适用于替换损坏中小跨径钢筋混凝土梁桥的预制装配式钢-混凝土组合梁，该组合梁以钢筋混凝土板和钢梁为基本预制构件，利用横向钢梁、栓钉和黏结材料实现组合作用。全书共12章，第1章为绪论，介绍了装配式组合梁的国内外研究现状及本书的主要内容；第2章为装配式混合连接钢混组合梁桥构造及设计研究，主要为替换现有混凝土梁桥确定了组合梁的高度、间距、桥面板厚度、分块和其他构造措施；第3～5章分别采用高速摄像机及DIC技术、商业有限元软件和有限质点法对钢-混凝土组合结构的“胶黏”界面进行了推出试验、理论计算和数值模拟研究；第6～8章，通过9组27个试件的推出试验，探讨了纯胶结连接件、预留孔灌浆连接件以及混合连接件的力学性能；第9章、第10章，分别采用静力加载试验和有限元法对新型装配式组合梁运输单元进行了分析，并给出了新型装配式组合梁的抗弯承载力计算方法；第11章以试点工程为例，总结了装配式组合梁的制作和架设工艺；第12章为结论与展望。本书的第3～5章由汕头大学喻莹教授著，其余各章由浙江交通职业技术学院赵伟教授著。韩普各、谢青山等研究生和陆森强老师、张河锦总工均对本书的出版做出了较大贡献。浙江交通职业技术学院教育部钢桥协同创新中心的各位师生也提供了力所能及的帮助，在此一并表示感谢。感谢交通运输部2017年度交通运输行业高层次技术人才培养项目（编号41）提供出版基金，感谢本书依托项目参与单位余姚市公路管理段、宁波金蛟龙重工钢构有限公司和余姚交通设计规划研究院的支持。