4. 4 抗剪栓钉的设计研究
结合梁的使用性能取决于剪应力的有效传递。试验表明,单靠自然粘接不足以保证在大荷载时界面处有足够的共同作用。因此,使用剪力传剪器是完全有必要的。
传剪器除了传递剪力,同时还必须把混凝土板锚固在钢梁上。由于扭转和作用在钢梁上的向下荷载在界面处引起混凝土板和钢梁的垂直分离,产生了板的上拔作用,虽然在通常的计算中没必要计算向上的力, 但在设计传剪器时还是具有特殊的形状,以足够阻止连接部位构件的抬起和滑移。
在结合梁的设计中,桥面板承受的活载是可以移动的,所以桥面板承受的车辆荷载是变化的。这样桥面板承受的表面剪力和传剪器的受力都有变化。在这种情况下,疲劳破坏成为设计的准则,因而传剪器设计必须满足疲劳要求。本桥采用栓钉型传剪器。
根据国内外有关规范和芜湖长江大桥有关科研项目的研究实验成果,本桥栓钉传剪器设计按以下原则进行。
(1)柔性传剪器采用<22 的栓钉,其技术条件应符合《圆柱式焊钉》(GB10433) 的规定。
(2) 栓钉在C50 混凝土中的剪切承载力容许值
[Q]为50 kN ,200 万次疲劳的剪力幅值ΔQ =25 kN 。
4. 5 稳定计算
钢混结合梁的稳定在第二阶段由于混凝土板与钢梁形成整体截面,因此稳定一般不会存在问题。在第一施工阶段,由于钢梁为敞口截面,稳定性很差,因此第一施工阶段的稳定问题非常重要。本桥使用空间有限元程序进行了空间分析,通过设置合理间隔的横梁、横隔板和加劲肋,能够很好地防止结构局部屈曲,满足施工及运营阶段结构的稳定要求。
5 结语
本桥的设计关键在于换算截面的合理计算、混凝土收缩徐变对结构内力的影响、混凝土板与钢梁的可靠联结、施工阶段的稳定等方面。
本桥跨度比较大,而且位于曲线上,半径小,同时桥上坡度变化大,给设计造成很大困难;但是经过认真研究,精心设计,在借鉴其他同类桥型成功经验的基础上,问题得到了很好的解决,为解决此类跨越建筑物, 提供了成功经验。此类桥型如果能够在解决噪声等问题上再进一步优化设计,将会更有发展前途
