波紋鋼板-混凝土組合結(jié)構(gòu)受力性能試驗研究.pdf

1、波紋鋼板常被用于橋涵結(jié)構(gòu)，通過回填土與波紋鋼結(jié)構(gòu)之間的相互作用共同承受上部荷載。然而，當跨徑增加、覆土加厚時，其變形增加較大。為拓寬波紋鋼板的適用范圍，使結(jié)構(gòu)能適應大跨徑、高埋深的需要，本文通過將其與混凝土進行組合，構(gòu)成加強或組合結(jié)構(gòu)的方式。
　　本文制作了平板、拱兩種形狀，不同上覆混凝土、不同連接件方式的三組共7個試驗構(gòu)件，通過現(xiàn)場堆載試驗測量、理論推導計算、有限元數(shù)值模擬來研究其組合工作性能。現(xiàn)場測試了7個構(gòu)件在受荷狀態(tài)下的位

2、移、應力變化，并測得構(gòu)件的自振頻率與阻尼比。通過不同構(gòu)件實測數(shù)據(jù)間的縱向?qū)Ρ扰c實測、有限元、理論結(jié)果的橫向?qū)Ρ?，來分析該類組合結(jié)構(gòu)在不同上覆混凝土材料、不同組合連接方式下受力性能的差異。
　　隨后，通過理論推導得出了此類結(jié)構(gòu)的截面特性計算方法，進行了不同組合截面優(yōu)化選擇，接著求出了本文試驗構(gòu)件在理想組合下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力;通過建立二維桿系與三維數(shù)值模型，與實測值對比，并結(jié)合上述理論推導，分析了結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律。對比和分析結(jié)果表明:①組合后

3、結(jié)構(gòu)的抗彎剛度與抗壓剛度得到提升，抗彎剛度提升顯著。②平板模型的跨中純彎段截面較好地符合平截面假定，組合性能良好。③總體來看，理論計算及有限元結(jié)果與實測值較為契合，證明了解析解與數(shù)值解的有效性。④不同鋼混連接方式上看，虛擬法蘭方式組合效果較好。⑤不同上覆材料上看，普通混凝土構(gòu)件剛度要高于橡膠混凝土構(gòu)件，受力性能好于后者，但動力表現(xiàn)來看，后者的耗能減震效果優(yōu)于前者。⑥橡膠混凝土構(gòu)件中，混凝土彈模降低導致其組合結(jié)構(gòu)（鋼板和混凝土）在抗彎與抗