钢混组合梁继承了钢结构和混凝土各自在施工性能、耐久性、经济性、受力等方面的优点，在全寿命周期内具有较大的经济及技术优势，因而备受桥梁设计师的青睐。

在实际桥梁项目中，跨越道路、通航、墩高等制约经济跨度，而线路的平曲线形则受限于地形、地质、地物、水文条件、行车安全舒适度等因素。

钢桥在日本的使用较为广泛，其设计细节注重可靠性、合理性及经济性，而在制造、施工等方面也已相对成熟，有许多经验值得借鉴。基于日本已建桥梁统计数据，文中提供了各类钢混组合梁的经济跨度与适用半径。

本文仅涉及梁桥，将主要介绍以下几种组合梁类型：钢板组合梁、窄幅组合梁、钢箱组合梁、槽型钢组合梁、波纹钢腹板组合梁及钢桁组合梁。

该梁通常为RC床板，桥面板跨度一般不超过3m，采用横向单向板传力模式。

（1）简支梁可用范围：20～60m；常规经济跨度：30～45m

（2）连续钢板可用范围：30～70m；常规经济跨度：35～50m

图1 多主梁钢板组合梁（框架式横梁）

图2 多主梁钢板组合梁（桁架式横梁）

钢板组合梁的截面不闭合，抗扭性能较差，混凝土未凝固时需要跨间横梁保证抗倾侧能力，曲线半径通常在300m以上（日本规范推荐圆心角15°以下）。

图3是曲线半径90m的组合梁的使用状况，曲线弧度较低时需要加强横向构件，主梁呈曲线布置，制造工艺复杂且造价较高。

图3 小半径多主梁钢板组合梁

图4 日本矿石桥（简支钢板组合梁）

主跨41m，曲线半径R=160m，圆心角θ=14.7°

耐候钢，用钢量270kg/㎡

图5 日本松山B灯桥（连续钢板组合梁）

主跨40m，曲线半径R=180m，圆心角θ=12.7°

耐候钢，用钢量271kg/㎡

此梁通常为PC床板或者合成床板，采用横向单向板或纵向单向板传力模式。

（1）简支梁可用范围：30～65m；常规经济跨度：30～50m

（2）连续梁可用范围：30～90m；常规经济跨度：35～70m

图6 少主梁钢板组合梁（横向单向板）

图7 少主梁钢板组合梁（纵向单向板）

少主梁钢板组合梁使用不闭合断面，其钢构件抗扭性能低于多主梁钢板组合梁；其曲线半径通常大于700m，下图统计了日本不同半径下少主梁钢板组合梁的座数。

图8 日本少主梁钢板组合梁使用半径统计图

图9 日本曲测环路5号桥

（简支钢板组合梁-横向单向板）

主跨47m，曲线半径R=750m，圆心角θ=3.6°

耐候钢，用钢量229kg/㎡

图10 日本一之宫第二高架桥

（连续钢板组合梁-横向单向板）

主跨40.3m，曲线半径R=400m，圆心角θ=12.8°

耐候钢，用钢量208kg/㎡

图11 日本东大桥

（连续钢板组合梁-纵向单向板）

主跨45.1m，用钢量134kg/㎡

这类组合梁通常为PC床板或者合成床板，采用横向单向板受力模式。

可用范围：45～110m；常规经济跨度：55～90m

图12 窄幅组合梁（合成床板）

图13 窄幅组合梁（PC床板）

窄幅组合梁使用1.2m宽度以上的钢箱替代钢板主梁，抗扭性能较高，稳定性得以增强。其通常的适用曲线半径为300m以上（日本规范推荐圆心角在20°以下），采用合成床板时，底部钢板可提供一定的稳定能力。

图14 日本窄幅组合梁使用半径统计图

图15 日本曲测环路3号桥

（连续窄幅组合梁）

主跨60m，曲线半径R=120m，圆心角θ=28.6°

耐候钢，用钢量325kg/㎡

该梁可采用RC、PC床板或者合成床板，RC床板跨径不超过3m，并采用横向单向板传力模式，以小纵梁来减少桥面板跨度（此时施工稍不便利）

（1）简支梁可用范围：30~80m；常规经济跨度：40~70m

（2）连续梁可用范围：30~110m；常规经济跨度：40~80m

图16 三箱单室钢箱组合梁

图17 双箱单室钢箱组合梁（附加小纵梁）

钢箱梁组合梁因每个主梁使用闭合截面，抗扭刚度大，施工期间其稳定性高，适应曲线能力强，通常曲线半径可达100m以上（日本规范推荐圆心角20°以下），极端情况下半径为35m也可用于设计。

图18 双箱单室钢箱组合梁（附加小纵梁）R=100m

图19 双箱单室钢箱组合梁R=35m

图20 日本金濑桥

（简支钢箱组合梁）

主跨34.4m，曲线半径R=140m，圆心角θ=19.7°

耐候钢，用钢量270kg/㎡

图21 日本新千里口桥

（连续钢箱组合梁）

主跨45m，曲线半径R=140m，圆心角θ=18.4°

用钢量251kg/㎡

槽型钢组合梁通常为PC床板或者合成床板，采用横向单向板或纵向单向板传力模式，以前者居多。

可用范围：40～90m；常规经济跨度：50～80m

图22 槽型钢组合梁

槽型钢组合梁由于使用连续的底板，混凝土凝固后适应曲线能力较强，需要注意在混凝土未凝固时顶板部分的稳定性，必要时应设置临时撑杆，通常适用的曲线半径为300m以上（按日本规范推荐圆心角25°以下）。

图23 日本槽型钢组合梁使用半径统计图

图24 日本幻想樱桥

（简支槽型组合梁）

主跨59m，曲线半径R=160m，圆心角θ=21.1°

耐候钢，用钢量370kg/㎡

图25 日本东对应出路桥

（连续槽型组合梁）

主跨63m，曲线半径R=165m，圆心角θ=21.9°

耐候钢，用钢量441kg/㎡

此类型组合梁通常用于大跨连续梁、连续刚构中，小曲线应用较少。其采用横向单向板或纵向单向板传力模式，并以PC或RC床板为主。

图26 波形钢腹板组合梁

图27 日本安威川桥

（波形钢腹板组合梁），主跨179m

此类梁通常为RC床板，采用横向单向板或纵向单向板传力模式。

（1）简支钢桁梁 可用范围：40~120m；常规经济跨度：55~90m

（2）连续钢桁梁 可用范围：50~250m；常规经济跨度：60~120m

钢桁梁通过桁高将内力转化成杆件拉压，其跨越能力得以大幅提升。同时，为减少构造及制造中的不便，大部分曲线钢桁梁桥采用主桁加宽方式设计。

图28 钢桁组合梁（横向单向板）

图29 日本赤岩大桥

（简支钢桁组合梁）

主跨93m，曲线半径R=180m，圆心角θ=29.6°

耐候钢，用钢量516kg/㎡

图30 日本夏足大桥

（连续钢桁组合梁）

主跨126m，曲线半径R=680m，圆心角θ=10.6°

耐候钢，用钢量446kg/㎡