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题名波纹腹板与平腹板叠合梁桥力学性能对比分析
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作者
王术剑
查上
邓文琴
王阳春
张荣华
张建东
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机构
山东大学土建与水利学院
南京工业大学土木工程学院
山东高速工程检测有限公司
山东高速济青中线公路有限公司
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出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第3期1132-1143,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52378160,51908282)
山东省交通运输厅科技计划项目(2020B47)。
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文摘
为探明波纹腹板叠合梁桥(简称“CSRC叠合梁桥”)和平腹板叠合梁桥(简称“FSRC叠合梁桥”)力学性能的差异,结合依托工程,以梁高和用钢量一致为原则,设计2根不同腹板形式(波纹腹板和平腹板)的叠合梁缩尺模型进行对比试验研究,并建立2组全桥精细化模型,从而进一步对比分析最不利工况作用下两者的抗弯承载力、纵向弯曲挠度、刚性扭转及屈曲稳定性能等力学特性。研究结果表明:CSRC试验梁与FSRC试验梁初始刚度和极限承载力相近,CSRC试验梁钢梁下翼缘先屈服,然后桥面板顶部混凝土压溃,发生弯曲破坏,波纹腹板外形完好,且底部50%高度范围内的腹板达到屈服强度并进入强化阶段,波纹腹板的抗弯贡献不可忽略。FSRC试验梁钢梁下翼缘先屈服,然后平腹板剪切变形发生剪切破坏。在梁高和用钢量相同情况下,FSRC叠合梁桥与CSRC叠合梁桥的抗弯承载力相差较小,波纹腹板的手风琴效应可减小负弯矩区钢梁底部传递至桥面板中的拉应力,从而可降低负弯矩区桥面板开裂的风险。2种叠合梁桥的抗扭刚度相近,但波纹腹板偏载作用下附加剪应力分布更加均匀,避免由于腹板受力不均发生剪切变形。CSRC叠合梁桥的前5阶屈曲稳定系数是FSRC叠合梁桥的5.0~6.5倍,具有较好的屈曲稳定性能。研究结果可为同类结构体系的设计和应用提供参考。
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关键词
波纹腹板
平腹板
叠合梁桥
承载力
纵向弯曲
刚性扭转
稳定性
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Keywords
corrugated steel web
flat steel web
composite girder bridges
bearing capacity
longitudinal bending
rigid torsion
stability
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分类号
U443.37
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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