中小跨径钢混组合梁桥经济技术性分析及设计优化比选

为了合理评价钢混组合梁桥在中小跨径公路桥梁中的适应性,基于江苏省公路中小跨径桥梁的特点,对钢混组合梁桥的经济性、技术性进行研究,比较分析了钢混组合结构在中小跨径桥梁中大规模应用所具备的经济、技术优势.定义了新的设计优选指标,可综合考虑各种构件的造价及各自的活载储备系数的影响,量化参数变化对经济性和技术性的影响.对16 m跨径钢混组合板梁桥的设计参数进行了优化比选.结果表明:钢混组合结构自重轻,拼装方便,适合工厂化生产、装配化施工,是一种适用于中小跨径桥梁的桥型;钢混组合结构在材料用量及成本造价层面相较于传统混凝土结构桥型具有一定竞争力,钢混组合板梁初期建设成本比预制混凝土小箱梁贵10％～15％,比现浇预应力混凝土箱梁便宜;若考虑整个服役周期,同等跨径的钢混组合板梁与相应的混凝土桥梁(装配式预应力混凝土小箱梁、T梁)相比,全寿命周期建设成本接近,同等跨径的钢混组合箱梁的全寿命周期建设成本与现浇预应力混凝土箱梁基本持平;由于自重轻,在地质条件较差的情况,采用钢混组合梁桥会更具优势;引入活载储备系数和综合优选指标来进行桥梁结构设计优化,有利于结构设计参数的量化比选,通过16 m跨径钢混组合板梁桥的优化设计实例得到桥面板厚度最优的设计参数为0.25 m.