SWFC連續(xù)剛構(gòu)橋應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、本文依托交通運(yùn)輸部建設(shè)科技項(xiàng)目“SWFC復(fù)合結(jié)構(gòu)在西藏地區(qū)連續(xù)剛構(gòu)橋中的應(yīng)用技術(shù)研究”(2013318 J15390)，對(duì)課題組提出的SWFC復(fù)合連續(xù)剛構(gòu)橋受力行為進(jìn)行了深入研究，主要研究工作及結(jié)論如下:
　?、賁WFC連續(xù)剛構(gòu)橋的概念，即在連續(xù)剛構(gòu)橋的正彎矩區(qū)段的底面設(shè)置平直鋼板(S-steel)，并將箍筋與平直鋼板進(jìn)行焊接，再穿鋼筋骨架;在腹板兩邊設(shè)置密間距帶肋鋼筋網(wǎng)片以及在連續(xù)剛構(gòu)橋的墩頂負(fù)彎矩區(qū)段、部分梁的表面配置密間距的

2、帶肋鋼筋網(wǎng)片(W-web);采用高摻量鋼纖維（F-fiber）混凝土(C-concrete)進(jìn)行橋面鋪裝。對(duì)于截面而言，SWFC復(fù)合連續(xù)剛構(gòu)橋采用箱形截面與TT形截面進(jìn)行混合使用:在正彎矩區(qū)段采用TT形截面，墩頂負(fù)彎矩區(qū)段采用箱形截面。
　　②詳細(xì)闡述了SWFC結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)機(jī)理:S（鋼板）可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗裂阻裂能力，并減緩裂縫開(kāi)發(fā)展;W（鋼筋網(wǎng)片）對(duì)混凝土的約束是面約束，其抗裂阻裂效果同樣強(qiáng)于一般鋼筋的線(xiàn)約束;F（混雜鋼纖維）能對(duì)混

3、凝土內(nèi)部的微裂紋起到抑制作用，鋼纖維混凝土的抗拉強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通混凝土。
　?、坩槍?duì)SWFC復(fù)合連續(xù)剛構(gòu)橋，探討了實(shí)體有限元的建模方法:通過(guò)SolidWorks創(chuàng)建復(fù)雜的部件，建好后存為.igs格式，然后導(dǎo)入到Abaqus/CAE中進(jìn)行部件建立;拼裝有可能會(huì)存在縫隙，對(duì)于橋墩和橫隔板均采用拉伸的方式，這樣便可避免由于縫隙造成后期網(wǎng)格劃分出現(xiàn)錯(cuò)誤。
　?、軕?yīng)用鋼筋混凝土統(tǒng)一本構(gòu)已有研究成果，以配筋率為主要參數(shù)得出各材料本構(gòu)關(guān)

4、系，通過(guò)abqus和solidworks兩個(gè)軟件配合，建立SWFC連續(xù)剛構(gòu)實(shí)體模型。對(duì)跨中正彎矩及墩頂負(fù)彎矩加載情況下中跨跨中截面和墩頂截面在汽車(chē)荷載作用下的正截面受力全過(guò)程及極限承載能力進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明:正彎矩加載情況下，在自重作用下，外弧梁肋拉應(yīng)力明顯高于內(nèi)側(cè)，中跨跨中區(qū)域外側(cè)腹板部分出現(xiàn)裂縫，內(nèi)側(cè)基本無(wú)裂縫。隨著荷載的不斷加大，跨中腹板裂縫發(fā)生發(fā)展。在加載到12倍汽車(chē)荷載作用時(shí)，底鋼板開(kāi)始屈服，腹板裂縫大部分已經(jīng)貫通，橋墩

5、頂部以及系梁位置處，靠向跨中方向開(kāi)始出現(xiàn)塑性區(qū)域。當(dāng)加載至14倍汽車(chē)荷載時(shí)，跨中截面Ⅳ區(qū)（底部增強(qiáng)區(qū)域）鋼筋屈服，且受壓區(qū)混凝土被壓碎。橋梁最終完全破壞。在墩頂負(fù)彎矩加載情況下，在加載到34倍汽車(chē)荷載作用時(shí)，2＃墩一側(cè)邊跨腹板裂縫大部分已經(jīng)貫通，截面Ⅳ區(qū)（底部增強(qiáng)區(qū)域）鋼筋開(kāi)始屈服，橋墩靠向右邊跨方向的頂部和系梁部位開(kāi)始出現(xiàn)塑性區(qū)域。當(dāng)繼續(xù)加載至36倍汽車(chē)荷載時(shí)，受壓區(qū)混凝土被壓碎。橋梁最終完全破壞。
　?、葆槍?duì)高原山區(qū)SWFC組