2011年3月17日下午,鋼—混凝土組合結構專家、清華大學教授、博士生導師聶建國教授做客中國橋梁網(wǎng)《行業(yè)交流》欄目,就“鋼—混凝土組合橋梁”與中國橋梁網(wǎng)網(wǎng)友進行在線交流。
中國橋梁網(wǎng)主持人:鋼混組合結構和鋼混混合梁結構相比在設計上和施工上有什么優(yōu)點,這兩種結構各適用于什么情況?
聶建國:鋼-混組合結構是一個大概念,鋼混混合梁結構是其中一種結構形式,采用鋼混混合梁結構的目的是為了充分發(fā)揮鋼與混凝土材料各自的優(yōu)點,這也是組合結構的基本思想。鋼混混合梁結構主要適用于大跨徑斜拉橋和連續(xù)梁橋,在這種橋梁結構形式中,邊跨主要起到平衡主跨重量的作用,隨著橋梁跨度的不斷增加,采用單一材料時往往很難在結構的力學性能與經(jīng)濟性之間尋求一個更好的平衡點。采用預應力混凝土主梁的斜拉橋,當跨徑超過500m后主梁重量將很大,其跨越能力將受到限制,而采用鋼箱梁斜拉橋則造價又偏高。為解決這一問題,并充分發(fā)揮混凝土梁的壓重作用和鋼梁跨越能力大的特點,采用主跨為鋼梁、邊跨為混凝土梁的鋼混混合梁結構是一種不錯的選擇。比如我們在三跨提拉橋,主跨很大的時候采用鋼箱梁,組合橋梁可以提高自負,為了解決施工快的目的。這是混凝土。
另外,組合結構橋梁的優(yōu)點是受力性能好,抗震性能優(yōu)良,自重輕、施工快速方便,如可以省腳手架和模板,保護環(huán)境、不影響下部交通等,綜合效益顯著,因此組合結構橋梁具有廣闊的發(fā)展前景。當然任何一種結構形式都有它的適用范圍,組合結構橋梁也是如此。我們一定要強調不是什么時候都要采取組合橋梁。
中國橋梁網(wǎng)主持人:下面網(wǎng)友想請問聶教授鋼-混凝土橋梁在市政上用得多不多,在減輕自重上有多大優(yōu)勢?
聶建國:目前鋼-混凝土組合橋梁由于自重輕、施工方便、不影響交通在市政施工上有非常明顯的優(yōu)勢,目前在北京已經(jīng)有300多,包括深圳、廣州等等應用非常多。自重可以相對減輕40%,我們曾經(jīng)有一個組合橋梁自重減輕70%,所以在市政施工當中非常明顯,因為工期短,又不影響交通。
中國橋梁網(wǎng)主持人:請聶教授就波形鋼腹板的情況簡單介紹一下。
聶建國:到我們國家也就是十年左右的歷史,但是目前國內(nèi)建成的比較少,是一種新型的組合橋梁體系,由于縱向剛度很小及所以可以不承擔應力,另外腹板抗減非常有利。另外這種波形鋼腹板可以有效降低結構自重,但是傳統(tǒng)的還是比較復雜的,尤其是下面有混凝土要澆,我們有兩個發(fā)明專利,對傳統(tǒng)的波形鋼腹板做了改進。