多梁式鋼—混凝土組合小箱梁橋受力特性及試驗研究.pdf

1、近年來，鋼-混組合結(jié)構(gòu)在橋梁工程領(lǐng)域中逐步被使用，但對有關(guān)多梁式鋼-混組合小箱梁橋的研究甚少，現(xiàn)行鋼-混組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范也未就其作出具體規(guī)定。為此本文對多梁式鋼-混組合小箱梁橋的受力特性及行為進(jìn)行研究，以為其在今后設(shè)計和運營后的管養(yǎng)提供參考。
　　首先通過對十四個推出試件及兩片組合箱梁模型的靜載試驗、數(shù)值模擬及國內(nèi)外規(guī)范的對比，研究鋼-混雜纖維混凝土組合梁的力學(xué)特性，給出了混雜纖維混凝土焊釘剪力件的荷載-滑曲線表達(dá)式及極限承載力計

2、算方法，探討了鋼-混雜纖維混凝土組合箱梁在彈性狀態(tài)和破壞狀態(tài)的力學(xué)行為，并對鋼-混雜纖維混凝土組合箱梁極限承載力的設(shè)計方法提出了建議。同時，試驗研究和理論分析結(jié)果表明鋼-混雜纖維混凝土組合箱梁在韌性和抗裂性等方面力學(xué)性能更優(yōu)越于普通混凝土組合箱梁。
　　其次，基于Newmark組合梁滑移模型，通過引入不同次冪拋物線翹曲函數(shù)來描述組合箱梁頂?shù)装鍛?yīng)力橫向非均勻分布，建立一個能夠同時考慮界面滑移、剪切變形和翼板剪力滯三重效應(yīng)的鋼混組合箱

3、梁模型，推導(dǎo)了簡支組合箱梁在均布荷載和集中荷載作用下的解析解。參數(shù)分析表明，隨著混凝土板厚和鋼梁高度的增加，在跨中腹板和頂板中部處剪力滯系數(shù)下降;當(dāng)組合箱梁寬跨比減少時，在腹板處剪力滯系數(shù)下降，而在頂板中部處剪力滯系數(shù)略增加;與均布荷載相比，各因素變化在集中荷載作用下，對組合箱梁跨中截面的剪力滯系數(shù)影響較明顯;滑移剛度變化對剪力滯系數(shù)的影響可以忽略不計。在上述理論分析及設(shè)計加工的試驗?zāi)Ｐ突A(chǔ)上，進(jìn)一步對典型的兩片組合箱梁模型進(jìn)行了剪滯試

4、驗研究，結(jié)果表明，理論分析與試驗測試結(jié)果吻合很好，驗證了理論模型和解析解的正確性。
　　從實用設(shè)計方法出發(fā)，考慮多梁式鋼-混組合小箱梁橋界面滑移效應(yīng)，分別用傳統(tǒng)的多梁式橋的偏心壓力法、剛接梁法，推導(dǎo)了考慮界面滑移效應(yīng)影響的偏心壓力法、剛接梁法修正計算公式。通過實際工程算例表明，采用本文所提出的修正理論算法結(jié)果與有限元方法的計算結(jié)果吻合較好，表明所提出的修正剛接梁法適用于計算多梁式鋼，混組合小箱梁橋跨中橫向分布系數(shù)，當(dāng)滿足窄橋條件時

5、，也可采用考慮滑移的修正偏心壓力法。參數(shù)研究表明，在進(jìn)行多梁式鋼-混組合小箱梁橋設(shè)計時，為減少橋梁的偏載效應(yīng)，建議采用不完全剪力連接形式。
　　最后，基于比擬板法，在豎向荷載作用下具有多道橫隔梁的多梁式鋼混組合小箱梁橋通過縱橫向剛度離散，同時考慮混凝土與鋼梁間焊釘?shù)幕朴绊?，將其比擬成一個正交異性板，利用薄板理論建立了多梁式鋼混組合小箱梁橋整體分析的微分方程組，簡化后求出在均布荷載下的滑移方程和撓度方程。通過算例與有限元數(shù)值結(jié)果及