波形顶板-UHPC组合桥面板优化设计 被引量：19

1

作者 张清华 程震宇 +2 位作者 廖贵星 卜一之 李乔 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期670-678,共9页

为解决正交异性钢桥面板的疲劳问题,从其根本原因和提高其抗疲劳性能的基本途径出发,提出一种新型波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板结构体系.确定影响新型桥面板受力特性的主要参数及其合理取值范围,使用基于BP(back propagati... 为解决正交异性钢桥面板的疲劳问题,从其根本原因和提高其抗疲劳性能的基本途径出发,提出一种新型波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板结构体系.确定影响新型桥面板受力特性的主要参数及其合理取值范围,使用基于BP(back propagation)神经网络的优化设计模型对结构进行优化设计,就所优化的结构尺寸进行疲劳性能测试.研究结果表明:该结构能大幅减少桥面板结构中的几何构型不连续部位数量和焊缝数量,显著提高顶板局部刚度;波形钢板高度、顶部和底部水平段宽度是结构受力性能的重要影响参数;基于BP神经网络的优化设计模型适用于该类桥面板结构的优化设计,最大误差为4.4%;新的结构体系具有良好的疲劳性能,疲劳寿命超过200 a,为正交异性钢桥面板的疲劳问题提供了较好的综合解决方案. 展开更多

关键词 正交异性钢桥面板 波形顶板-uhpc组合桥面板 优化设计模型 BP神经网络 疲劳性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

平钢板-UHPC组合桥面板湿接缝抗正弯试验与接缝折减系数

2

作者 李传习 韦积鋆 贺龙飞 《土木工程学报》 北大核心 2025年第2期72-85,共14页

针对平钢板-UHPC组合桥面板湿接缝抗正弯性能研究不足和能否取消平钢板-UHPC组合桥面板下层纵筋的问题,文章开展了单层纵筋的平钢板-UHPC组合桥面板(即取消下层纵筋)湿接缝正弯曲静力性能足尺模型试验,考察裂纹开展过程、破坏形态、荷载... 针对平钢板-UHPC组合桥面板湿接缝抗正弯性能研究不足和能否取消平钢板-UHPC组合桥面板下层纵筋的问题,文章开展了单层纵筋的平钢板-UHPC组合桥面板(即取消下层纵筋)湿接缝正弯曲静力性能足尺模型试验,考察裂纹开展过程、破坏形态、荷载-跨中挠度曲线、荷载-最大裂缝宽度曲线等,并与双层纵筋平钢板-UHPC组合桥面板湿接缝破坏形态和相应曲线进行对比;在相关假定基础上,提出考虑接缝折减系数的平钢板-UHPC组合桥面板湿接缝弯矩-应变关系计算的分层总和法;编写基于文章假定和考虑接缝折减系数的分层总和法计算程序;对9片整体浇筑的平钢板-UHPC组合桥面板的特征弯矩进行计算,并与试验结果进行了对比;根据分层总和法程序计算值与试验值尽量接近或相等求得2种常见界面处理方式的接缝折减系数。结果表明:单层纵筋的平钢板-UHPC组合桥面板湿接缝正弯曲破坏模式为适筋梁破坏模式,相比双层纵筋的原设计,破坏模式、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、荷载-跨中挠度曲线、荷载-最大裂缝宽度曲线和荷载-相对滑移曲线基本不变;纤维连续性较弱的接缝对平钢板-UHPC组合桥面板湿接缝截面抗压部分能力的影响可忽略不计,对截面抗拉部分能力的影响可通过折减系数考虑,且铁丝网处理的接缝折减系数为0.4,人工凿毛处理的接缝折减系数为0.5。 展开更多

关键词 平钢板-uhpc组合桥面板 湿接缝 正弯曲性能 试验研究 分层总和法 接缝折减系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

波形钢-UHPC组合桥面板中栓钉-PBL连接件抗剪性能数值模拟研究 被引量：2

3

作者 阳霞 何俊杰 +2 位作者 户东阳 肖柏军 王宁波 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期697-708,共12页

针对波形顶板-超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)新型组合桥面板结构,提出在波形钢板波峰处布置短栓钉,波谷处布置开孔板(Perfobond Leiste,PBL),形成栓钉-PBL组合连接件协同抗剪。为探究该组合连接件的抗剪力学性... 针对波形顶板-超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)新型组合桥面板结构,提出在波形钢板波峰处布置短栓钉,波谷处布置开孔板(Perfobond Leiste,PBL),形成栓钉-PBL组合连接件协同抗剪。为探究该组合连接件的抗剪力学性能,建立组合连接件推出试验及梁式试验的有限元模型,并基于现有试验对模型的正确性进行验证。在此基础上,讨论了栓钉直径、PBL孔径、栓钉抗拉强度和UHPC抗压强度等设计参数对组合连接件抗剪性能的影响规律。通过分析组合连接件在推出试验全过程中的剪力分配规律,揭示了波形顶板-UHPC组合结构中栓钉与PBL剪力连接件的协同工作机理及破坏机理,并基于此提出组合连接件的设计理论和抗剪承载力计算方法。研究结果表明:组合连接件受到的剪力由栓钉和PBL共同承担,增加短栓钉直径、PBL孔径和UHPC强度均可有效提高组合连接件抗剪承载力;栓钉与无贯穿钢筋的PBL连接件抗剪承载力相近时,后者在加载初期承担的荷载较大,并会早于栓钉发生破坏;二者抗剪承载力之比在1.5左右时,大致同时进入破坏阶段,组合效果最佳;提出的栓钉-PBL组合连接件抗剪承载力计算公式的计算结果与有限元及试验结果吻合度较高;抗剪连接程度相同时,采用组合连接件的桥面板受力性能最佳,钢板与UHPC层之间的相对滑移和间隙均最小。 展开更多

关键词 栓钉-PBL组合连接件 数值模拟 推出试验 波形顶板-uhpc组合桥面板 抗剪性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

预制拼装钢-UHPC组合桥面板湿接缝抗弯性能研究 被引量：2

4

作者 廖万成 赵华 安家禾 《中外公路》 2024年第1期102-110,共9页

纵肋上置并形成PBL剪力连接件的钢-UHPC组合桥面板是一种新型桥面结构。该结构采用预制拼装施工,工厂预制钢-UHPC组合梁段,现场进行施工组装,相邻钢梁通过焊接形成一体,而相邻UHPC桥面板则通过现浇UHPC湿接缝连成一体,湿接缝是其薄弱部... 纵肋上置并形成PBL剪力连接件的钢-UHPC组合桥面板是一种新型桥面结构。该结构采用预制拼装施工,工厂预制钢-UHPC组合梁段,现场进行施工组装,相邻钢梁通过焊接形成一体,而相邻UHPC桥面板则通过现浇UHPC湿接缝连成一体,湿接缝是其薄弱部位。针对该新型结构其湿接缝相关研究较少的问题,该文以某实际工程为背景,完成钢-UHPC组合桥面板湿接缝足尺模型抗弯性能试验。建立Abaqus有限元模型,并采用试验结果校核有限元模型。在此基础上,进行了湿接缝截面模拟方式、钢面板厚度、UHPC层厚度和燕尾榫角度的有限元模型参数分析。对比美国土木工程师协会(ASCE)、《美国房屋建筑规范》(ACI)以及中国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)关于构件的刚度计算公式,发现中国规范计算值更接近试验值。基于普通钢筋混凝土梁的抗弯刚度计算公式,结合试验数据进行了参数修正,并用有限元模型结果进行了校核。结果表明:钢-UHPC组合桥面板湿接缝有着优异的延性和刚度;采用摩擦行为模拟湿接缝界面计算成本小且计算效果良好;增加钢板厚度或UHPC层厚度均能有效提高构件刚度和承载力;燕尾榫角度对构件的刚度和承载能力影响很小;参数修正后的抗弯刚度计算公式能较好地计算钢-UHPC组合桥面板构件跨中位移。 展开更多

关键词 钢-uhpc组合桥面板 湿接缝 有限元模型 足尺试验 抗弯性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板疲劳性能分析 被引量：1

5

作者 杜向南 《水利与建筑工程学报》 2024年第1期177-185,204,共10页

为研究T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板疲劳性能,以某座T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板体系的连续钢箱梁桥为研究对象,进行局部足尺模型的疲劳性能试验,并建立有限元模型。在验证有限元模型正确的基础上,通过有限元模型计... 为研究T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板疲劳性能,以某座T型加劲肋钢顶板-纤维混凝土组合桥面板体系的连续钢箱梁桥为研究对象,进行局部足尺模型的疲劳性能试验,并建立有限元模型。在验证有限元模型正确的基础上,通过有限元模型计算,确定组合桥面板疲劳细节最不利位置,并对比各疲劳细节最不利位置刚度、热点应力以及应力集中系数,分析混凝土桥面板和栓钉布置形式对组合桥面板疲劳性能的影响。研究结果表明:通过局部足尺模型试验的实测数据,验证了有限元模拟方法的相对误差均不超过10%,具有较好的精度;与无混凝土板的纯钢T型加劲肋钢桥面板试件模型相比,铺设混凝土组合桥面板试件的整体刚度更高,并且大幅降低了各疲劳细节的热点应力;采用“错焊”栓钉布置形式,可以有效降低钢顶板与T肋的双面角焊缝处应力集中系数,最大减幅接近20%,建议在实际工程中应避免将桥面板栓钉“正焊”于T肋上方。 展开更多

关键词 钢顶板-纤维混凝土组合桥面板 T型加劲肋 疲劳性能 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型钢-UHPC组合桥面板抗弯承载力模型试验与理论分析方法 被引量：18

6

作者 张清华 程震宇 +2 位作者 邓鹏昊 李明哲 魏川 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期47-64,共18页

为综合解决正交异性钢桥面板疲劳开裂和桥面铺装易损两大难题,提出一种由波形顶板、超高性能混凝土(ultra-high-performance concrete,UHPC)结构层和改进螺旋线(modified clothoide,MCL)形组合销所构成的新型波形顶板-UHPC组合桥面结构... 为综合解决正交异性钢桥面板疲劳开裂和桥面铺装易损两大难题,提出一种由波形顶板、超高性能混凝土(ultra-high-performance concrete,UHPC)结构层和改进螺旋线(modified clothoide,MCL)形组合销所构成的新型波形顶板-UHPC组合桥面结构。设计2类共12个足尺模型,对所提出的新型波形组合桥面板在正、负弯矩作用下的抗弯性能开展试验研究。在此基础上,基于材料本构关系和内力平衡方程,建立新型波形组合桥面板的初始开裂弯矩、名义开裂弯矩和抗弯极限承载力的理论分析方法,通过模型试验对理论分析方法的适用性进行验证。结果表明:在正、负弯矩作用下,结构的破坏形式均为弯曲破坏并表现出良好的延性特征;消除钢-UHPC界面摩擦将劣化结构在正、负弯矩作用下的抗弯性能,抗弯极限承载力降低幅值分别为4.3%和4.2%,纵向配筋率是负弯矩作用下结构抗弯性能的另一个关键影响因素,抗弯极限承载力降低幅值为7.6%;所建立的理论分析方法物理含义明确,理论分析结果与试验结果吻合较好,可为新型波形顶板-UHPC组合桥面板的结构设计和抗弯承载能力分析提供理论依据。 展开更多

关键词 桥梁工程 正交异性钢桥面板 新型波形顶板-uhpc组合桥面板 模型试验 抗弯性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于有限元模型的波形钢-钢筋混凝土组合桥面板承载力分析

7

作者 彭兴宇 谈月月 程棋锋 《辽宁省交通高等专科学校学报》 2024年第6期5-9,共5页

随着中国经济高速发展,重型和超载车辆频繁上路,许多桥梁的桥面板因抗剪强度不足,逐渐出现结构损伤和性能衰减的现象。为解决该难题,一些学者开发了一种新型结构,即波形钢-钢筋混凝土组合桥面板。本文通过构建有限元模型对波形钢—钢筋... 随着中国经济高速发展,重型和超载车辆频繁上路,许多桥梁的桥面板因抗剪强度不足,逐渐出现结构损伤和性能衰减的现象。为解决该难题,一些学者开发了一种新型结构,即波形钢-钢筋混凝土组合桥面板。本文通过构建有限元模型对波形钢—钢筋混凝土组合桥面板承载力进行分析,并评估混凝土强度和钢材强度对其力学性能的影响。研究结果表明:所建立的有限元模型能够较好地模拟出组合桥面板的力学行为;混凝土强度和波形钢强度的增强能显著提高组合桥面板试件的承载能力,但提升幅度都会随混凝土的强度和波形钢强度的提高而减小。 展开更多

关键词 波形钢—钢筋混凝土组合桥面板 有限元 数值分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢-UHPC轻型组合梁桥面板结构型式研究 被引量：16

8

作者 吴佳佳 邵旭东 刘榕 《公路工程》 北大核心 2017年第4期76-81,101,共7页

提出了钢—UHPC轻型组合桥梁结构,以克服传统钢-混凝土组合结构桥梁混凝土桥面板的不足。(1)从基本力学性能和经济性方面对轻型组合梁和传统组合梁进行对比,表明轻型组合梁具有自重低,力学性能优越,施工方便快捷,全寿命经济效益显著等特... 提出了钢—UHPC轻型组合桥梁结构,以克服传统钢-混凝土组合结构桥梁混凝土桥面板的不足。(1)从基本力学性能和经济性方面对轻型组合梁和传统组合梁进行对比,表明轻型组合梁具有自重低,力学性能优越,施工方便快捷,全寿命经济效益显著等特征,具有较好的应用前景。(2)对等厚板、带纵肋桥面板、华夫桥面板3种结构型式的UHPC桥面板进行有限元分析,结果表明:华夫桥面板竖向位移最小,整体刚度最大;带纵(横)肋桥面板仅纵肋下缘纵向拉应力最大,只需在纵肋下缘配置纵向受拉钢筋;华夫桥面板方案横向拉应力峰值小于较带纵肋方案。(3)基于华夫桥面板方案开展了足尺条带模型试验,正负弯矩试验的初裂应力分别为19.4 MPa和9.1 MPa,华夫桥面板方案能够满足正常使用极限状态的裂缝限值。 展开更多

关键词 钢-uhpc轻型组合桥梁结构 等厚板 带纵肋桥面板 华夫桥面板 初裂应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

恒温养护UHPC组合桥面板收缩效应监测与参数化分析

9

作者 陈艳琼 《福建交通科技》 2024年第6期48-55,共8页

为研究19℃恒温养护条件下超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板收缩效应,在恒温养护条件下(温度19℃,湿度40%~60%)进行了约30 d钢-UHPC组合桥面板静置收缩监测试验,同时,对试验开展有限元模拟和参数化计算。结果表明:UHPC起始凝固时间约为... 为研究19℃恒温养护条件下超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板收缩效应,在恒温养护条件下(温度19℃,湿度40%~60%)进行了约30 d钢-UHPC组合桥面板静置收缩监测试验,同时,对试验开展有限元模拟和参数化计算。结果表明:UHPC起始凝固时间约为浇筑后的第12 h,UHPC应变发展曲线呈现先膨胀、后收缩的特征。试件中UHPC板端部收缩高于中心区域,最大收缩效应应变为-241με,且前5 d应变占比约为60%。同时,收缩效应下钢结构呈现下部受拉、上部受压特征,最大应变分别为232με和-84με,钢筋最大压应变约为-302με。参数化结果表明提高配筋率会降低UHPC收缩效应应变,同时钢板上应变会相应减少,提高配筋率会增加对UHPC收缩的约束。 展开更多

关键词 钢-uhpc组合桥面板 收缩效应 恒温养护 有限元计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

波形钢组合桥面板中组合销剪力连接件的力学性能 被引量：3

10

作者 黄平明 孔凡磊 +1 位作者 彭首冲 梅葵花 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期249-255,共7页

为研究波形钢组合桥面板中组合销剪力连接件的力学性能,设计了6组试件进行推出试验,根据其荷载滑移曲线,对比研究了MCL形和PZ形组合销剪力连接件的破坏形态、承载力及椭圆孔的作用.采用有限元分析方法,分析了材料强度、组合销剪力连接... 为研究波形钢组合桥面板中组合销剪力连接件的力学性能,设计了6组试件进行推出试验,根据其荷载滑移曲线,对比研究了MCL形和PZ形组合销剪力连接件的破坏形态、承载力及椭圆孔的作用.采用有限元分析方法,分析了材料强度、组合销剪力连接件厚度、开孔位置及形状、贯穿钢筋等参数对承载力的影响.结果表明,2类组合销剪力连接件均为延性破坏,破坏时出现混凝土贯通裂缝.椭圆孔可明显提高组合销剪力连接件的极限承载力.相同条件下,MCL形组合销剪力连接件的极限承载力高于PZ形组合销剪力连接件.混凝土强度、钢板厚度、开孔形式、贯穿钢筋都是影响承载力的主要因素,而开孔位置对承载力基本无影响.设计时宜选用椭圆形开孔,合理选择板厚,避免出现钢失效破坏和钢材的浪费. 展开更多

关键词 波形钢组合桥面板 组合销剪力连接件 力学性能 推出试验 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

组合桥面板–波形腹板钢箱简支组合梁温度效应 被引量：1

11

作者 王力 刘世忠 +2 位作者 李子奇 黄佼佼 丁万鹏 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期133-140,共8页

钢–混凝土组合梁桥由于钢和混凝土热工参数的显著差异,使得该类结构在西北高寒、大温差地区受梯度温度影响较突出。以甘肃省某高速公路上一座组合桥面板–波形腹板钢箱简支组合梁为背景,考虑组合桥面板有效刚度、子梁微段内力平衡、子... 钢–混凝土组合梁桥由于钢和混凝土热工参数的显著差异,使得该类结构在西北高寒、大温差地区受梯度温度影响较突出。以甘肃省某高速公路上一座组合桥面板–波形腹板钢箱简支组合梁为背景,考虑组合桥面板有效刚度、子梁微段内力平衡、子梁间变形协调和腹板剪切变形效应,建立组合箱梁桥温度效应解析计算方法;通过精细有限元数值模拟验证了其可靠性。研究结果表明:组合箱梁在竖向温度梯度作用下,子梁弯矩、应力和界面剪力沿梁轴向呈双曲余弦分布,层间相对滑移则呈双曲正弦分布;是否考虑腹板剪切变形对组合箱梁梁端温度响应影响较大,沿梁轴向的影响范围主要与层间滑移刚度相关;忽略波形钢腹板剪切变形效应易导致对梁中部层间相对滑移计算结果偏小、对梁端附近界面剪力和相对滑移值过大等问题,在结构设计中应予以重视;组合桥面板与腹板交界面温差和混凝土线膨胀系数对结构温度响应的影响不容忽视,设计中可通过优化布置剪力连接件来削弱或消除不利因素对结构的影响。 展开更多

关键词 波形钢腹板 组合桥面板 压型钢板 组合箱梁 温度效应 剪切变形

在线阅读 下载PDF 职称材料

平钢板-UHPC组合桥面板疲劳性能与疲劳损伤机理 被引量：3

12

作者 李传习 贺龙飞 +4 位作者 谭珂 张永明 杨腾宇 潘仁胜 施宇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期39-53,共15页

以国内某在建双塔双索面混合梁斜拉桥为工程背景,针对首次提出并使用的8mm平钢板+15cm UHPC层+PBL剪力键的平钢板-UHPC组合桥面板,进行三块足尺组合桥面板负弯矩疲劳荷载试验及其研究。试验过程中,每间隔一定疲劳加载次数停机进行静载测... 以国内某在建双塔双索面混合梁斜拉桥为工程背景,针对首次提出并使用的8mm平钢板+15cm UHPC层+PBL剪力键的平钢板-UHPC组合桥面板,进行三块足尺组合桥面板负弯矩疲劳荷载试验及其研究。试验过程中,每间隔一定疲劳加载次数停机进行静载测试,采集静载作用下试件的裂缝宽度、跨中挠度、UHPC表面应变、钢底板应变、受拉钢筋应变等。试验结果表明:①UHPC受拉区纵筋配筋率1.58%的钢UHPC组合桥面板在荷载比0.25、循环最大荷载为静开裂荷载0.8倍的荷载作用下,以裂纹宽度0.10mm为寿命标准,其疲劳寿命超过4000万次或无限长;而纵筋配筋率0.89%者,其疲劳寿命仅908万次;②UHPC受拉区纵筋配筋率1.58%的钢-UHPC组合桥面板刚度随循环次数增加缓慢下降,经循环加载4000万次,仅下降17.2%;而配筋率为0.89%者的刚度,在循环加载908万次时,突然大幅度下降,共下降了51.6%;③平钢板-UHPC组合桥面板抗负弯疲劳性能及剩余承载力衰减基本由UHPC抗拉层的疲劳衰减(疲劳损伤)所致;受拉区纵筋配筋率越大,越能减轻UHPC抗拉层的疲劳衰减,当超过一定值后,可使得UHPC抗拉层在某种循环荷载下几乎不衰减;④平钢板-UHPC组合桥面板的疲劳设计应不再是强度控制,而是耐久性控制。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢-uhpc组合桥面板 疲劳性能 试验研究 纵向配筋率 疲劳损伤机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

装配式波形钢腹板-UHPC组合梁抗弯试验研究 被引量：2

13

作者 姜开明 宋启港 +2 位作者 周剑 吕长荣 王阳春 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期64-71,共8页

为了解装配式波形钢腹板-超高性能混凝土(UHPC)组合梁的抗弯性能,以某装配式工字钢-混组合梁桥为背景,按缩尺比1∶10制作波形钢腹板-UHPC组合梁、平钢腹板-UHPC组合梁、波形钢腹板-普通混凝土(NC)组合梁各1组进行三点弯曲试验,分析腹板... 为了解装配式波形钢腹板-超高性能混凝土(UHPC)组合梁的抗弯性能,以某装配式工字钢-混组合梁桥为背景,按缩尺比1∶10制作波形钢腹板-UHPC组合梁、平钢腹板-UHPC组合梁、波形钢腹板-普通混凝土(NC)组合梁各1组进行三点弯曲试验,分析腹板形式、桥面板强度对组合梁负弯矩区破坏形式、裂缝分布规律及极限抗弯承载力的影响,并提出适用于波形钢腹板-UHPC组合梁的负弯矩区极限抗弯承载力计算方法。结果表明:3组试件均呈典型的受弯破坏特征;UHPC板裂缝分布细而密,NC板裂缝分布宽而粗;相比平钢腹板,波形钢腹板可提高组合梁桥面板的开裂荷载;波形钢腹板-UHPC组合梁的下翼缘板受压应变强化效应较平钢腹板-UHPC组合梁更加显著,二者负弯矩区极限抗弯承载力接近;桥面板采用UHPC相比NC开裂荷载可提高1倍,且初始抗弯刚度可提高43%;相比塑性屈服理论,所提出的波形钢腹板-UHPC组合梁负弯矩区极限抗弯承载力计算方法计算的极限抗弯承载力与试验值更接近,可以用于工程估算中。 展开更多

关键词 装配式梁桥 工字钢-混组合梁桥 波形钢腹板-uhpc组合梁 负弯矩区 开裂荷载 抗弯承载力 刚度 三点弯曲试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

波形钢-混凝土桥面板受弯特性与计算方法

14

作者 陈金波 李百建 符锌砂 《湖南交通科技》 2024年第4期135-140,共6页

为了探索波形钢-混凝土新型桥面板的受弯承载能力,在总结已有研究成果的基础上提出此桥面板只会发生延性破坏,不会发生少筋和超筋破坏的论断。通过有限元方法与结构试验相结合的方式对构件进行分析,获得的荷载-位移曲线表明构件具有较... 为了探索波形钢-混凝土新型桥面板的受弯承载能力,在总结已有研究成果的基础上提出此桥面板只会发生延性破坏,不会发生少筋和超筋破坏的论断。通过有限元方法与结构试验相结合的方式对构件进行分析,获得的荷载-位移曲线表明构件具有较好的延性,屈服前呈线性关系,屈服后构件表现出强化效应,可继续承载。截面应力分布表现为:组合构件在混凝土开裂前的应力呈直线分布;构件屈服时,下部混凝土受拉退出工作,波形钢下部进入塑性,受压区混凝土应力增大;达到极限时,波形钢全截面进入塑性,受压区混凝土达到压溃应力,中和轴在全过程中上移。基于塑性理论,将波形钢-混凝土组合桥面板受弯计算划分为两种截面类别,分别建立相应的抗弯承载力计算公式,通过与试验数据及数值分析结果对比,验证了公式的合理性,可用来计算波形钢-混凝土组合桥面板的受弯承载力。最后将新型桥面板与混凝土桥面板和钢板-混凝土桥面板进行对比,证实该结构具有混凝土用量少、承载能力高和施工稳定性高的特点。 展开更多

关键词 桥梁工程 波形钢-混凝土组合桥面板 有限元分析 极限弯矩 截面应力状态

在线阅读 下载PDF 职称材料

波形钢―混凝土组合桥面板受力性能研究 被引量：8

15

作者 郭敏 张静 任伟新 《世界桥梁》 北大核心 2016年第3期73-77,共5页

为研究新型桥面板结构波形钢-混凝土组合桥面板的受力性能,以安徽省淮南孔李淮河大桥的桥面板为研究对象,应用有限元软件ABAQUS建模,采用子模型法,计入混凝土、波形板及钢筋的材料非线性,考虑混凝土与波形板之间的接触非线性,比较了波形... 为研究新型桥面板结构波形钢-混凝土组合桥面板的受力性能,以安徽省淮南孔李淮河大桥的桥面板为研究对象,应用有限元软件ABAQUS建模,采用子模型法,计入混凝土、波形板及钢筋的材料非线性,考虑混凝土与波形板之间的接触非线性,比较了波形钢-混凝土组合桥面板和钢筋混凝土桥面板的承载能力和刚度。研究结果表明:波形钢折板可显著提高桥面板的抗弯承载能力及刚度;波形板及混凝土底面应变沿桥梁横向分布波动较大;波形板与混凝土之间相对滑移量较小,2种材料协同工作性能较好,然而波形板与混凝土的法向接触行为并不均匀。 展开更多

关键词 波形钢折板 组合桥面板 承载能力 刚度 有限元法 子模型法

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢板-UHPC组合桥面板抗弯性能试验及有限元分析 被引量：14

16

作者 刘瑞 赵华 安家禾 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期628-640,共13页

将正交异性钢桥面板的纵肋开孔并上置作为剪力连接件(PBL剪力键,PBL为德语Perfobond Leiste的缩写,意同英文的Perfobond rib或Perfobond strip),使钢板和UHPC(Ultra-High Performance Concrete,超高性能混凝土)形成组合桥面结构,具有解... 将正交异性钢桥面板的纵肋开孔并上置作为剪力连接件(PBL剪力键,PBL为德语Perfobond Leiste的缩写,意同英文的Perfobond rib或Perfobond strip),使钢板和UHPC(Ultra-High Performance Concrete,超高性能混凝土)形成组合桥面结构,具有解决传统正交异性钢桥面板易疲劳开裂和铺装层易损坏的问题的潜力。为了研究该组合结构的抗弯性能,基于某实桥其钢板-UHPC组合桥面板的设计,进行足尺条带模型正弯矩加载试验,得到其荷载-挠度关系,裂缝发展和分布情况、钢板和UHPC的荷载-应变关系以及底钢板与UHPC界面的相对滑移情况等。静载试验结果表明:横截面变形基本符合平截面假定,PBL剪力连接件能保证底钢板与UHPC层的协同受力,同时,该结构具有良好的延性。基于试验结果,采用3种不同的方式模拟钢板和UHPC的界面行为,建立了Abaqus有限元模型。对比发现,采用“面-面接触(无摩擦)”方式模拟UHPC和钢板的接触行为的有限元模型其计算结果与试验值吻合更好。利用该模型进一步进行参数分析,探究UHPC层厚度、底钢板厚度、顶层和底层纵向钢筋的直径,开孔板孔距等因素对构件抗弯性能的影响。计算结果表明,UHPC层厚度、底钢板厚度是影响钢板-UHPC组合板抗弯性能的关键因素。 展开更多

关键词 钢板-uhpc组合桥面板 PBL剪力键 有限元 参数分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢-UHPC组合连续桥面板足尺模型试验研究与理论分析 被引量：2

17

作者 李积泉 肖靖林 +3 位作者 郭立贤 聂建国 杨腾宇 樊健生 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期92-104,共13页

富龙西江特大桥为广东省佛山市在建的一座组合斜拉桥,该桥主跨580m。主梁采用钢-UHPC轻型组合梁,由钢箱梁和钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板构成。钢-UHPC组合桥面板受到钢箱梁横隔板的支承,作为多跨连续板承担车轮荷载等局部作用。... 富龙西江特大桥为广东省佛山市在建的一座组合斜拉桥,该桥主跨580m。主梁采用钢-UHPC轻型组合梁,由钢箱梁和钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板构成。钢-UHPC组合桥面板受到钢箱梁横隔板的支承,作为多跨连续板承担车轮荷载等局部作用。因此,为研究该新型桥面板的受力性能,开展了2个钢-UHPC组合连续板的足尺模型试验。试验结果表明:试件均发生延性的弯曲破坏,中支座变截面处为负弯矩区的危险截面;随着三个塑性铰先后出现在危险截面和两个跨中截面,连续板发生了显著的内力重分布;弯矩重分布呈现出两阶段特征,两试件的重分布系数分别达到27%和44%;正负弯矩区均满足平截面假定,荷载达到峰值时试件全宽进入塑性状态。根据上述试验现象,提出钢-UHPC组合板抗弯承载力的计算公式,其准确性得到了该文和文献试验结果的验证。 展开更多

关键词 超高性能混凝土(UHPC) 钢-uhpc组合桥面板 两跨连续板 足尺试验 抗弯承载力

在线阅读 下载PDF 职称材料

配置纤维增强筋的钢-UHPC组合桥面板抗弯性能试验研究 被引量：4

18

作者 王中文 陈杰 +2 位作者 魏川 李明哲 张清华 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期44-51,共8页

为提升钢-UHPC组合桥面板的结构性能,考虑采用纤维增强筋替代UHPC中的钢筋。为研究配置纤维增强筋的钢-UHPC组合桥面板的弯曲抗裂性能,寻求合理的纤维增强筋,设计、制作4组钢-UHPC组合桥面板试件(抗裂筋分别采用钢筋、CFRP筋、GFRP筋和B... 为提升钢-UHPC组合桥面板的结构性能,考虑采用纤维增强筋替代UHPC中的钢筋。为研究配置纤维增强筋的钢-UHPC组合桥面板的弯曲抗裂性能,寻求合理的纤维增强筋,设计、制作4组钢-UHPC组合桥面板试件(抗裂筋分别采用钢筋、CFRP筋、GFRP筋和BFRP筋,每组2个),开展弯曲试验,以钢筋试件为参照,对比3类纤维增强筋试件的挠度、应变和裂缝发展规律。结果表明:各类试件的荷载~挠度曲线、荷载~应变曲线和荷载~最大裂缝宽度曲线的发展均与抗裂筋的力学性能密切相关;抗裂筋的弹性模量决定了钢-UHPC组合桥面板试件的抗弯刚度和裂缝控制能力,CFRP筋具有与钢筋相当的弹性模量,故其抗弯刚度大、裂缝控制能力强,而GFRP筋和BFRP筋弹性模量显著小于钢筋,故其裂缝控制能力较差;抗裂筋的抗拉强度决定了钢-UHPC组合桥面板试件的抗弯承载力,3类纤维增强筋的抗拉强度均高于钢筋,故其极限承载力均高于钢筋试件。为确保钢-UHPC组合桥面板的抗裂性能,建议必要时采用CFRP筋替代钢筋。 展开更多

关键词 钢-uhpc组合桥面板 抗弯性能 纤维增强筋 CFRP筋 GFRP筋 BFRP筋 弯曲试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢桁梁桥新型波形钢-RPC组合桥面板非线性有限元分析 被引量：5

19

作者 石柱 项超群 +1 位作者 上官兴 郭文华 《中外公路》 北大核心 2019年第5期86-92,共7页

提出了一种能适用于大跨径钢桁梁桥的新型波形钢-RPC组合桥面板,基于Ansys 14.0建立了有限元模型,对Ansys模型参数、桥面板的几何和材料参数进行了计算分析。研究表明:跨中荷载大于820 kN后RPC的材料非线性效应逐渐显现,钢材的材料非线... 提出了一种能适用于大跨径钢桁梁桥的新型波形钢-RPC组合桥面板,基于Ansys 14.0建立了有限元模型,对Ansys模型参数、桥面板的几何和材料参数进行了计算分析。研究表明:跨中荷载大于820 kN后RPC的材料非线性效应逐渐显现,钢材的材料非线性对组合桥面板承载性能影响尤其明显;Solid65单元剪力传递系数对组合桥面板承载性能影响很小;计算时应考虑Solid65单元形函数附加项的影响;在新型组合桥面板中,波形钢腹板高度和波腹工梁钢底板厚度对结构承载性能影响最大,RPC具有足够的安全富余量,对组合桥面板承载性能影响比波腹工梁小。 展开更多

关键词 活性粉末混凝土(RPC) 波形钢腹板 组合桥面板 钢混组合结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢-UHPC组合桥面板UHPC层受力性能研究 被引量：3

20

作者 马帅 张士红 邵旭东 《公路工程》 2021年第2期1-7,33,共8页

首先采用有限元方法对带U肋和带倒T肋的两类钢-UHPC组合桥面板的UHPC层纵、横桥向应力及层间剪应力3个力学指标对比分析,随后建立了UHPC层的横桥向简化计算模型,最后对UHPC层厚度和层间粘结状态进行参数分析。结果表明:①两类钢-UHPC组... 首先采用有限元方法对带U肋和带倒T肋的两类钢-UHPC组合桥面板的UHPC层纵、横桥向应力及层间剪应力3个力学指标对比分析,随后建立了UHPC层的横桥向简化计算模型,最后对UHPC层厚度和层间粘结状态进行参数分析。结果表明:①两类钢-UHPC组合桥面板的UHPC层纵、横向应力及层间剪应力在数值大小、变化规律上均存在差异。②基于多跨弹性支撑组合梁模型计算得到的UHPC层横桥向应力与有限元值总体上吻合良好。③UHPC层的参数分析表明,增加UHPC层厚度和增强层间粘结均能有效降低其自身应力。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢-uhpc组合桥面板 开口肋和闭口肋 UHPC 受力性能

在线阅读 下载PDF 职称材料