钢简支梁的新型桥面连续结构抗弯性能试验研究

论文摘要

简支梁桥桥面伸缩缝多,导致行车不舒适,因而多跨简支梁采取桥面连续的措施被广泛应用。海南铺前跨海大桥引桥跨越地震带,为提高行车舒适性,同时达到强震下保护钢梁梁体的目的,文章提出受力性能优良、易修复的钢-STC（super toughness concrete,简称STC）轻型组合简支变桥面连续结构。为探明该简支梁的新型桥面连续结构的抗弯性能,设计两种方案,并对两种方案分别开展负弯矩区足尺模型试验。结果表明,方案2的裂缝开展集中在螺栓连接带区域,而方案1螺栓带STC基本无裂缝发展。从破坏模式看,方案1为U肋受压屈服,螺栓未剪断;方案2为螺栓剪断,U肋未屈服,这意味着在强震下简支变桥面连续结构可保护钢箱梁主体结构。通过有限元软件对试验进行仿真模拟,计算结果与试验结果吻合良好。在此基础上,对两种桥面连续结构方案进行实桥有限元计算,结果表明,两种方案均能满足正常使用极限状态的使用要求,但方案2中STC层的抗裂安全系数（21.4MPa/19.7MPa=1.09）高于方案1（22.4MPa/22.0MPa=1.02）。通过计算两个方案的设计弯矩,并与试验得到的极限抗弯承载力比较,方案1和方案2的承载力系数分别为1.1和1.8,方案2高于方案1。同时计算得到两个方案的转角刚度基本持平,均高于原简支梁设计方案。综合试验结果和计算结果,方案2优于方案1,目前该方案已应用于海南铺前跨海大桥的引桥工程中。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 邵旭东,周银东,曹君辉,孙平宽,祝飞翔

关键词: 钢轻型组合桥面结构,钢简支梁的桥面连续结构,足尺模型试验,有限元分析

来源: 土木工程学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 湖南大学,湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室,中国公路工程咨询集团有限公司

基金: 国家自然科学基金(51778223,51708200),湖南省科技重大专项(2017SK1010),中国博士后科学基金(2017M610497)

分类号: U443.31

DOI: 10.15951/j.tmgcxb.2019.12.008

页码: 80-92

总页数: 13

文件大小: 6263K

下载量: 232

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