平钢板-UHPC组合桥面板湿接缝抗正弯试验与接缝折减系数

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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

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钢板-UHPC组合桥面板抗弯性能试验及有限元分析 被引量：15

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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

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平钢板-UHPC组合桥面板疲劳性能与疲劳损伤机理 被引量：3

3

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

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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：4

4

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

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正交异性钢-钢纤维混凝土组合桥面板疲劳极限状态研究 被引量：4

5

作者 叶华文 潘威洲 +2 位作者 何建希 叶杨帆 邓雪峰 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期46-52,共7页

为了解正交异性钢-钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,SFRC)组合桥面板的疲劳性能及失效机理,以川南城际铁路临港长江大桥为背景,设计、制作正交异性钢-SFRC组合桥面板足尺模型进行疲劳试验,采用ANSYS软件建立试件有限元模... 为了解正交异性钢-钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,SFRC)组合桥面板的疲劳性能及失效机理,以川南城际铁路临港长江大桥为背景,设计、制作正交异性钢-SFRC组合桥面板足尺模型进行疲劳试验,采用ANSYS软件建立试件有限元模型,研究关键细节的疲劳应力和开裂等情况。基于有限元模型,分析不同设计参数(钢顶板厚度、栓钉布置、SFRC抗拉强度及层厚)下组合桥面板疲劳极限状态的失效模式,并提出了主要控制参数取值建议。结果表明:200万次疲劳加载后足尺模型的实测最大裂缝宽度为0.136 mm,出现在SFRC层上缘,钢结构未开裂,组合桥面板疲劳性能良好;组合桥面板疲劳极限状态主要由SFRC层开裂控制,钢顶板厚度、栓钉布置对组合桥面板疲劳性能的影响较小,SFRC抗拉强度和层厚对组合桥面板疲劳性能影响较大,为主要控制参数;在常规正交异性钢桥面板上铺设薄层(厚度不超过50 mm)SFRC时,SFRC抗拉强度不应小于5 MPa,在常规正交异性钢桥面板上铺设普通SFRC(钢纤维体积含量不高于1%,抗拉强度不高于3 MPa)时,SFRC层厚不宜低于100 mm。 展开更多

关键词 组合桥面板 正交异性钢板 钢纤维混凝土 疲劳失效模式 参数分析 足尺模型试验 有限元法

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钢板-混凝土组合桥面板受力性能与设计方法研究 被引量：35

6

作者 杨勇 祝刚 +2 位作者 周丕健 聂建国 谢标云 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期135-141,共7页

钢板-混凝土组合桥面板是由底部钢板和混凝土通过开孔钢板连接件或栓钉等剪力连接件结合而成的新型桥面板形式,具有良好受力性能和广泛应用前景。本文对6块钢板-混凝土组合桥面板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究,组合桥面板均... 钢板-混凝土组合桥面板是由底部钢板和混凝土通过开孔钢板连接件或栓钉等剪力连接件结合而成的新型桥面板形式,具有良好受力性能和广泛应用前景。本文对6块钢板-混凝土组合桥面板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究,组合桥面板均采用开孔钢板连接件连接。试验重点研究了组合桥面板中开孔钢板连接件中横向贯通钢筋布置、组合桥面板名义剪跨比和开孔钢板间距等主要因素对组合桥面板受力性能的影响。着重考察了6个组合桥面板试件的破坏形态、钢板与混凝土应变发展情况、裂缝发展情况及组合桥面板承载能力。试验研究结果表明,采用开孔钢板连接件及本文贯通钢筋布置形式的组合桥面板具有良好的受力性能,组合桥面板均表现为典型的弯曲破坏,钢板与混凝土之间无明显滑移,组合桥面板受弯承载能力计算可以采用平截面假定,底部钢板强度可以得到充分发挥,组合桥面板具有较高的受弯承载能力和刚度,并具有良好延性。根据试验研究结果,建立了钢板-混凝土组合桥面板承载能力计算公式,为该新型组合桥面板在工程实践中的推广应用提供技术依据和理论支持。 展开更多

关键词 钢板-混凝土组合桥面板 开孔钢板连接件 受力性能 试验研究

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带钢板-混凝土组合桥面板的组合梁疲劳性能试验研究 被引量：22

7

作者 杨勇 周现伟 +1 位作者 薛建阳 霍旭东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期123-131,共9页

为研究带钢板-混凝土组合桥面板的组合梁在疲劳荷载下的受力性能,对2个试件进行静力试验研究,并对6个试件进行等幅疲劳试验研究。疲劳试验试件按承受正弯矩和承受负弯矩两组类型试件分别考虑,在各组试件中均主要考察疲劳荷载上、下限值... 为研究带钢板-混凝土组合桥面板的组合梁在疲劳荷载下的受力性能,对2个试件进行静力试验研究,并对6个试件进行等幅疲劳试验研究。疲劳试验试件按承受正弯矩和承受负弯矩两组类型试件分别考虑,在各组试件中均主要考察疲劳荷载上、下限值及疲劳荷载幅值等因素对带钢板-混凝土组合桥面板组合梁的疲劳破坏模式及疲劳累积损伤的影响。疲劳试验过程中对组合梁试件在各主要循环加载次数下的动挠度、残余挠度、混凝土应变、底部钢板应变、试件钢梁应变及试件受弯刚度进行试验测量和分析。疲劳试验结果表明:正弯矩组合梁试件的疲劳破坏形态为组合梁底部钢梁疲劳断裂破坏,进而受压区混凝土压碎破坏,试件疲劳寿命主要与试件疲劳应力幅有直接关系,而疲劳荷载的上、下限值对疲劳寿命影响较小;负弯矩组合梁试件在200万次循环荷载下均未发生疲劳破坏且仍具有较高承载能力和刚度,表现出了良好疲劳性能。研究成果可为该类型组合梁设计应用提供依据。 展开更多

关键词 钢板-混凝土组合桥面板 组合梁 疲劳性能 等幅应力 试验研究

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波形顶板-UHPC组合桥面板优化设计 被引量：19

8

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

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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：19

9

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

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基于ABAQUS的钢板-混凝土组合桥面板非线性分析 被引量：7

10

作者 徐宙元 赵人达 占玉林 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第28期7275-7279,共5页

在考虑材料非线性和接触非线性的基础上,采用有限元软件ABAQUS对钢板-混凝土组合桥面板进行了建模以及静力加载至破坏的受力全过程的非线性分析。与试验进行对比,表明ABAQUS计算值与试验结果吻合良好,此外通过与钢筋混凝土板的比较,表... 在考虑材料非线性和接触非线性的基础上,采用有限元软件ABAQUS对钢板-混凝土组合桥面板进行了建模以及静力加载至破坏的受力全过程的非线性分析。与试验进行对比,表明ABAQUS计算值与试验结果吻合良好,此外通过与钢筋混凝土板的比较,表明组合桥面板具有较大的抗弯承载力和刚度。 展开更多

关键词 钢板-混凝土组合桥面板 ABAQUS 非线性分析 有限元

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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：5

11

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

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正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板抗弯性能分析 被引量：3

12

作者 单玉麟 宗周红 +3 位作者 李佳奇 陈玉立 李卓 许有胜 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期229-241,共13页

为探讨不同类型加劲肋构造对正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板抗弯性能的影响,通过试验和数值模拟方法分析比较了平钢板-混凝土连续组合桥面板(SCCCDs)、带一字肋的正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板(OSCCCDs)和带U形加劲肋的正交异... 为探讨不同类型加劲肋构造对正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板抗弯性能的影响,通过试验和数值模拟方法分析比较了平钢板-混凝土连续组合桥面板(SCCCDs)、带一字肋的正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板(OSCCCDs)和带U形加劲肋的正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板(USCCCDs)等3种组合桥面板抗弯性能的异同点,研究了加劲肋数量、加劲肋厚度、钢板厚度、混凝土厚度、配筋率和PBL剪力连接件间距等参数对抗弯性能的影响.结果表明,3种类型钢板-混凝土连续组合桥面板的抗弯刚度和极限承载能力存在显著差异.相比于SCCCDs, OSCCCDs和USCCCDs的极限荷载分别提高了23.1%和74.5%.混凝土板厚度对连续组合桥面板的抗弯性能影响最大,对抗弯刚度和极限承载力的影响率分别为15.70%和22.44%. 展开更多

关键词 正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板 剪力连接件 抗弯性能 模型试验 非线性数值分析

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带开孔板连接件的压型钢板-混凝土组合桥面板疲劳性能试验研究 被引量：1

13

作者 张协力 吴冲 苏庆田 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1395-1406,共12页

为研究带开孔板连接件(PBL连接件)的压型钢板-混凝土组合桥面板的疲劳性能,设计制作了1块连续组合桥面板试件,试件长9.25 m,宽1.5 m,最大混凝土板厚24 cm,压型钢板厚3 mm;开展了单点变幅疲劳加载和间隔性的静力加载试验,测试了试件的跨... 为研究带开孔板连接件(PBL连接件)的压型钢板-混凝土组合桥面板的疲劳性能,设计制作了1块连续组合桥面板试件,试件长9.25 m,宽1.5 m,最大混凝土板厚24 cm,压型钢板厚3 mm;开展了单点变幅疲劳加载和间隔性的静力加载试验,测试了试件的跨中挠度、钢底板和负弯矩区钢筋应变,观测了负弯矩区混凝土裂缝的分布与发展,测量了最大裂缝宽度,得到了组合桥面板试件受力性能随疲劳加载次数增加而退化的过程以及和试件的疲劳破坏形态。试验结果表明:组合桥面板试件的受力性能随着疲劳加载次数的增加而发生退化;在经过累计600万次疲劳加载后试件未发生破坏,表明其具有较好的抗疲劳性能;组合桥面板试件最终的疲劳破坏形态为跨中截面钢底板断裂破坏,裂纹最先萌生于PBL连接件与钢底板焊接位置,同时静载下负弯矩区混凝土的最大裂缝宽度达到了0.2 mm,利用线性损伤准则分析了已有的S-N(应力幅-循环次数)曲线对组合桥面板的适用性。 展开更多

关键词 组合桥面板 压型钢板 疲劳 破坏形态 裂缝

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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

14

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

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钢-混凝土组合桥面板试验研究与理论分析 被引量：29

15

作者 占玉林 赵人达 +2 位作者 毛学明 牟廷敏 范碧琨 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期360-365,共6页

为了考察钢-混凝土组合桥面板的整体工作性能,对1块简支钢-混凝土组合桥面板进行了试验,探讨了开孔钢板型剪力连接件的工作性能和混凝土中添加钢纤维的增强作用.在试验结果的基础上,引入混凝土和钢材的本构关系,并考虑钢纤维和贯通钢筋... 为了考察钢-混凝土组合桥面板的整体工作性能,对1块简支钢-混凝土组合桥面板进行了试验,探讨了开孔钢板型剪力连接件的工作性能和混凝土中添加钢纤维的增强作用.在试验结果的基础上,引入混凝土和钢材的本构关系,并考虑钢纤维和贯通钢筋的影响,对试验进行了理论分析.结果表明:界面滑移出现在破坏阶段,说明此种剪力连接件能保证桥面板的整体工作性能. 展开更多

关键词 钢-混凝土组合结构 桥面板 钢纤维 开孔钢板 剪力连接件 滑移

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基于应力监测的钢-UHPC组合桥面和环氧沥青钢桥面疲劳性能对比 被引量：17

16

作者 秦世强 黄春雷 +1 位作者 张佳斌 高立强 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期61-70,共10页

为评估不同桥面加固方案对正交异性桥面板疲劳性能的改善情况,对比了钢-UHPC组合桥面和环氧沥青桥面铺装的桥梁疲劳性能.基于连续一周的应力时程数据,采用线性累积损伤准则计算了各疲劳易损细节的最大应力幅、等效应力幅和疲劳剩余寿命... 为评估不同桥面加固方案对正交异性桥面板疲劳性能的改善情况,对比了钢-UHPC组合桥面和环氧沥青桥面铺装的桥梁疲劳性能.基于连续一周的应力时程数据,采用线性累积损伤准则计算了各疲劳易损细节的最大应力幅、等效应力幅和疲劳剩余寿命.建立有限元模型,对2种方案加固后的桥面刚度进行了定量对比,分析了车流量及温度变化对疲劳易损细节疲劳寿命的影响.结果表明:钢-UHPC组合桥面在各疲劳易损细节的最大应力幅和等效应力幅均小于ERE铺装桥面;除疲劳寿命为无穷大的疲劳易损细节外,钢-UHPC组合桥面疲劳易损细节疲劳寿命均大于ERE铺装桥面;钢-UHPC组合桥面拥有更大的抗弯刚度,钢-UHPC桥面板最大挠度为ERE铺装桥面的67.29%;车流量增多对2种方案加固后桥面疲劳易损细节疲劳寿命的影响基本一致,钢-UHPC组合桥面抗高温性能更好. 展开更多

关键词 桥梁工程 正交异性桥面板 钢-uhpc组合桥面 疲劳评估 应力监测

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带组合桥面板的组合梁受弯承载能力试验 被引量：4

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作者 周现伟 杨勇 +1 位作者 霍旭东 薛建阳 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期547-555,共9页

为研究带钢板—混凝土组合桥面板的组合梁在承受正弯矩和负弯矩的受弯承载能力及受力性能,进行了两个带组合桥面板组合梁试件的两点对称集中加载静力试验研究,两个试件分别按承受正弯矩和承受负弯矩两种情况设计,在试验中主要考察组合... 为研究带钢板—混凝土组合桥面板的组合梁在承受正弯矩和负弯矩的受弯承载能力及受力性能,进行了两个带组合桥面板组合梁试件的两点对称集中加载静力试验研究,两个试件分别按承受正弯矩和承受负弯矩两种情况设计,在试验中主要考察组合梁纯弯段的破坏形态、破坏机制和极限承载能力。研究结果表明,按承受正弯矩和负弯矩设计的两个组合梁试件中上部钢板—混凝土组合桥面板与下部H型钢梁具有良好组合连接作用,在受弯破坏极限状态下组合梁截面无明显滑移,试件截面平均分布应变基本符合平截面假定,带组合桥面板的组合梁具有较高的弯曲刚度、承载力和延性计算结果与试验结果比较吻合。根据试验研究结果,分别建立了基于平截面假定的带组合桥面板的组合梁正弯矩和负弯矩承载能力计算方法,采用该计算方法两个试件的弯矩承载力计算结果与试验结果非常接近。 展开更多

关键词 钢板—混凝土组合板 带组合桥面板的组合梁 破坏机理 受弯承载能力 试验研究

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组合桥面板–波形腹板钢箱简支组合梁温度效应 被引量：1

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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

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钢-UHPC组合梁自锚式悬索桥力学性能与经济性分析 被引量：16

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作者 贺耀北 邵旭东 +2 位作者 张欣 赵华 王永 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期51-57,共7页

为了解钢-UHPC组合梁自锚式悬索桥的受力性能及经济性,以益阳青龙洲特大桥为背景,建立全桥空间有限元杆系结构模型及组合梁局部有限元模型,研究钢-UHPC组合梁的抗弯承载能力、UHPC桥面板的抗裂能力,并与常规钢-混组合梁经济性进行对比... 为了解钢-UHPC组合梁自锚式悬索桥的受力性能及经济性,以益阳青龙洲特大桥为背景,建立全桥空间有限元杆系结构模型及组合梁局部有限元模型,研究钢-UHPC组合梁的抗弯承载能力、UHPC桥面板的抗裂能力,并与常规钢-混组合梁经济性进行对比。结果表明:在最不利组合下,组合梁箱形钢主梁、钢横梁的最大拉应力分别为206.3MPa、212.9MPa,小于钢材抗拉强度设计值;正截面承载能力状态UHPC桥面板上、下缘最大压应力分别为33.76MPa、24.4 MPa,安全系数达1.85,结构受力安全;频遇组合下UHPC纵肋下缘最大拉应力为16.73MPa,为初裂应力的89%,抗裂性能良好。桥面板采用UHPC结构时,比采用普通混凝土结构增加了163%的建造费用,但综合结构变化后的其他主要分部工程,总体建造成本仅增加2.0%,考虑到UHPC结构优异的力学性能及耐久性,钢-UHPC组合梁方案经济上较为合理。 展开更多

关键词 自锚式悬索桥 钢-uhpc组合梁 桥面板 超高性能混凝土 应力 经济性 有限元法

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钢- UHPC组合梁桥面板静承载能力比较分析 被引量：7

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作者 冯峥 李传习 +2 位作者 邓帅 吴善友 雷智杰 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2019年第4期551-558,共8页

为解决传统钢-混组合梁由于混凝土板本身缺陷所引起的桥面板开裂问题,提出一种性价较优的钢-UHPC组合梁桥面板截面形式,以某桥为工程背景设计了4种桥面板方案,即矮胖型带肋板方案、瘦高型带肋板方案、矩形平板方案、华夫板方案,利用ABA... 为解决传统钢-混组合梁由于混凝土板本身缺陷所引起的桥面板开裂问题,提出一种性价较优的钢-UHPC组合梁桥面板截面形式,以某桥为工程背景设计了4种桥面板方案,即矮胖型带肋板方案、瘦高型带肋板方案、矩形平板方案、华夫板方案,利用ABAQUS进行了桥面板影响线及静承载能力分析,得到了以下结论:(1)桥面板轮载应力影响范围是局部的,纵桥向作用于两相邻横隔板之外的荷载对该两横隔板间跨中桥面板各点的应力几乎无贡献,横桥向作用于距某板肋超过横隔板间距的荷载对该板肋及其附近面板的应力几乎无贡献,而纵隔板上部的板肋荷载横向影响范围较广,约为2倍横隔板间距;(2)各方案桥面板主拉应力值较大区域集中在跨中肋(面)板下底缘以及与纵隔板相接处的面板顶缘;(3)桥面板截面型式对自身的抗弯承载能力影响较大,瘦高型带肋板方案具有较优的综合性能。 展开更多

关键词 桥梁工程 带肋桥面板 静力性能 静承载能力分析 钢-uhpc组合梁桥

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