[0001] 本发明涉及工程结构优化设计的技术领域，尤其涉及连续组合梁负弯矩区裂缝及整体线形控制的结构设计方法。

[0002] 连续组合梁广泛用于工业与民用建筑等结构工程领域，连续组合梁在恒载、活载及最不利荷载组合下，会形成正弯矩（梁底部受拉）、负弯矩（梁顶部受拉）两种区域。正弯矩对应的梁长范围大于负弯矩对应的梁长范围，因此进行连续组合梁设计时，工程师一般根据正弯矩区域完成梁的整个截面设计。这种基于正弯矩的梁截面设计，会导致负弯矩区域梁的受力不合理，如采用钢混组合梁截面设计时，常将混凝土布置在截面上方，钢结构布置在截面下方，并依靠栓钉相互连接，这种布设有利于正弯矩区域的受力及荷载的布设及接触，不利于负弯矩的受力。如运用环境为人防结构、停车场结构时，负弯矩区域混凝土为受拉状态，叠加收缩徐变、温度效应，负弯矩区域混凝土开裂现象、连续组合梁线形下挠等不利现象较为普遍。

[0003] 近年来，虽有人员采用高性能混凝土、抗拔不抗剪构造等工艺优化措施，但仍是以“抗”为主的思路，致使抗裂效果不佳、长期荷载作用下下挠线形无法控制。

[0004] 例如：

[0005] 孙宗磊，艾宗良，张誉瀚.钢‑混结合连续组合梁负弯矩区耐久性提升技术研究[J].铁道工程学报，2022，39(12)：54‑59。

[0006] 聂建国，李一昕，陶慕轩，等.新型抗拔不抗剪连接件抗拔性能试验[J].中国公路学报，2014，27(4)：38‑45。

[0025] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

[0026] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0027] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

[0028] 连续组合梁负弯矩区裂缝及整体线形控制的结构设计方法，具体步骤为：

[0029] S1、根据钢板梁或型钢生产能力、连续组合梁运用场景荷载及荷载组合，绘制连续组合梁的正弯矩区域1及负弯矩区域2：

[0030] 连续组合梁单跨跨径为20‑40m，结构主梁3选用高度为1.2m‑1.7m的工字形钢板梁、H型钢轧制型钢，上下翼缘板等宽、等厚，最大板宽度0.5m，翼缘板厚度为50mm以内，1.0倍腹板厚≤翼缘板厚≤1.9倍腹板厚；混凝土桥面板4选取C45以上等级混凝土；

[0031] 选规定的活荷载进行荷载组合及内力计算，绘制连续组合梁的正弯矩区域1及负弯矩区域2；

[0032] S2、连续组合梁全长范围采用密布工字钢为结构主梁3：

[0033] 结构主梁3的间距为1.3‑1.5倍主梁腹板高度，实现密布；

[0034] S3、结构主梁3之间横向间距确定及连接：

[0035] 在结构主梁3之间横向布设工字型钢作为横梁5，横梁5之间间距为3.5‑5倍结构主梁3的间距，通过高强螺栓双面对称接头6实现横向连接；

[0036] S4、结构主梁3上方正弯矩区域1、负弯矩区域2内混凝土桥面板4的分类布设：

[0037] 连续组合梁的正弯矩区域1铺设混凝土桥面板4，正弯矩区域1内的混凝土桥面板4采用圆柱头焊钉与结构主梁3相连；连续组合梁的负弯矩区域2内铺设混凝土桥面板4，负弯矩区域2内的混凝土桥面板4不与结构主梁3连接；布设并张拉预应力钢筋。

[0038] 具体实施例1：

[0039] 某桥梁采用三跨连续组合梁结构形式，跨径为32.5+40+32.5m，桥宽16.75m，荷载等级城‑A，求可实现此连续组合梁负弯矩区域2的裂缝控制及整体线形控制的结构设计。

[0040] 第一步：根据型钢生产能力、连续组合梁运用场景荷载及荷载组合，绘制连续组合梁的正弯矩区域1及负弯矩区域2。

[0041] 经市场调查，桥梁的结构主梁3选用梁高1600mm、翼缘宽500mm、腹板厚22mm，上翼3
缘厚36mm、下翼缘厚36mm的焊接工字梁，钢材容重按78kN/m计算，桥面板混凝土4采用C50
3
混凝土，容重按26kN/m计算；经恒载计算与城‑A荷载计算组合后，绘制出连续组合梁的正弯矩区域1及负弯矩区域2，如图1所示。

[0042] 第二步：连续组合梁全长范围采用密布工字钢为结构主梁3。

[0043] 经力学计算，确定横向16.75m范围内布设8片结构主梁3，结构主梁3的间距为2.1m。

[0044] 主梁腹板高度为1600mm‑36mm‑36mm=1528mm，结构主梁3的间距2.1m，属于1.3‑1.5倍主梁腹板高度。

[0045] 第三步：结构主梁3之间横向间距确定及连接。

[0046] 结构主梁3横向连接仍采用工字型钢，作为横梁5，横梁5的翼缘宽250mm，翼缘厚10mm，腹板厚12mm，腹板高550mm，采用高强螺栓双面对称接头6连接，如图2和图3所示；横梁
5间距为8m。

[0047] 第四步：结构主梁3上方正弯矩区域1、负弯矩区域2内混凝土桥面板4的分类布设。

[0048] 连续组合梁正弯矩区域1内铺设混凝土桥面板4，混凝土桥面板4采用圆柱头焊钉与结构主梁3相连，达到协调变形、共同受力的效果；连续组合梁负弯矩区域2内铺设混凝土桥面板4，混凝土桥面板4不与结构主梁3连接，布设并张拉预应力钢筋，提高预应力效率，解决负弯矩区域2内混凝土桥面板4的开裂问题，在后期的混凝土收缩徐变影响下，形成上拱效应，提高连续组合梁的整体线形。

[0049] 本发明是在考察目前钢板梁、型钢生产工艺水平后，结合建筑结构服役要求后的优化设计，取消了负弯矩区域2的结构主梁3与混凝土桥面板4的连接，可有效避免连续组合梁负弯矩区2内混凝土桥面板4裂缝的发生、提高连续组合梁整体线形，起到有益的力学与经济效果。

[0050] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。