钢混组合梁结构有限元计算方法研究

钱 进， 梁振隆

(湖南省交通规划勘察设计院有限公司， 湖南 长沙 410200)

0 引言

钢混组合梁是由钢梁、钢筋混凝土桥面板及抗剪连接件组成的结构，该组合结构能够充分发挥钢材抗拉性能和混凝土的抗压性能[1- 2]，因此具有优异的受力性能和经济性，同时兼具施工便捷、整体性和抗震性能好等优势[3]。钢混组合梁结构凭借上述优点而被广泛应用于国内外桥梁工程中。

与此同时，由于钢混组合梁结构受力较为复杂，针对钢混组合结构桥梁有限元计算方法的研究受到了学者们重视。除常规的平面杆系单梁法和三维梁格法有限元模型分析外，邱文亮等[4]提出了基于平面梁单元的钢混组合梁双层梁有限元分析方法；肖先国[5]利用ANSYS中的Solid45单元模拟钢梁和混凝土板，Beam188单元模拟栓钉，建立了钢混简支组合梁有限元模型；李志锋等[6]通过Midas软件建立了钢-UHPC轻型组合梁全桥整体计算模型，分析了全桥的内力及应力特性，对桥梁的承载能力和应力状态等进行了验算。尽管关于钢混组合结构桥梁有限元计算方法的研究不少，但针对钢混组合梁各类有限元设计计算方法在实际工程中适用性研究仍较少。因此，本文采用4类有限元计算方法(单梁法、双层梁法、全截面法及梁格法)对湖南省潭州大道快速化改造工程中45 m简支钢混组合梁进行有限元建模分析，并对比4类方法在实际工程应用中的适用性。

1 工程概况

本文的计算分析对象为湖南省潭州大道快速化改造工程中一简支钢混组合梁桥，主桥跨径45 m，主梁采用“槽型钢梁+预制混凝土桥面板”组合结构，桥面宽25.5 m，整幅桥横向布置6片槽型组合梁。……