钢-UHPC组合桥面纤维网格湿接缝静力弯曲抗裂性能研究

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作者 朱劲松 李佳凝 +1 位作者 丁婧楠 孙雅丹 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第7期751-760,共10页

针对钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面在实际工程中UHPC接缝界面因基体及钢纤维不连续导致局部抗拉性能下降这一问题,提出新型纤维网格湿接缝构造.为探究该新型构造的力学性能和抗裂性能的优越性,将其与规范中的异形加强钢板湿接缝、矩... 针对钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面在实际工程中UHPC接缝界面因基体及钢纤维不连续导致局部抗拉性能下降这一问题,提出新型纤维网格湿接缝构造.为探究该新型构造的力学性能和抗裂性能的优越性,将其与规范中的异形加强钢板湿接缝、矩形湿接缝、平直湿接缝进行对比分析.对上述4种湿接缝构造的组合桥面进行负弯矩静力弯曲抗裂性能试验研究和数值模拟,分析试件破坏过程、裂缝开展过程、荷载-挠度关系及应变分布.结果表明:湿接缝局部构造的改变不足以影响试件整体弯曲刚度及承载力;纤维网格湿接缝、异形加强钢板湿接缝、矩形湿接缝构造的初裂荷载相较于平直湿接缝分别提高了117.0%、57.0%和3.7%,纤维网格湿接缝抗裂性能最佳;数值分析得到4种湿接缝最大裂缝宽度分别为0.236 mm、0.275 mm、0.243 mm和0.510 mm;纤维网格湿接缝构造可有效延缓裂缝宽度的发展. 展开更多

关键词 钢-uhpc组合桥面 湿接缝 静力负弯矩试验 纤维网格 抗裂性能 有限元模拟

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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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大跨斜拉桥节段预制钢-UHPC组合桥面结构受力性能研究 被引量：6

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作者 谭星宇 方志 +2 位作者 李修坤 廖原 丁望星 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期102-109,共8页

为充分利用UHPC的超高抗压、抗拉强度,促进斜拉桥主梁结构轻量化,提出一种适用于大跨斜拉桥、UHPC层参与主梁体系恒载受力的节段预制正交异性钢-UHPC组合桥面结构,该结构通过低型面槽口型开孔板(PBL)剪力键群实现钢-UHPC界面剪力连接。... 为充分利用UHPC的超高抗压、抗拉强度,促进斜拉桥主梁结构轻量化,提出一种适用于大跨斜拉桥、UHPC层参与主梁体系恒载受力的节段预制正交异性钢-UHPC组合桥面结构,该结构通过低型面槽口型开孔板(PBL)剪力键群实现钢-UHPC界面剪力连接。以丹江口水库特大桥为背景,通过有限元法对提出的组合桥面结构在全桥和主梁节段中的静力性能及其影响因素进行分析,并评估所提出的钢-UHPC界面剪力连接构造的抗剪安全性。结果表明:节段预制正交异性钢-UHPC组合桥面结构由UHPC层受拉、正交异性钢桥面板受压控制设计,UHPC层作为主体结构的一部分,可有效降低正交异性钢桥面板在第一体系中的应力水平;就降低UHPC层受拉、正交异性钢桥面板受压应力水平而言,适当加厚UHPC层和U肋、设置次横隔板,比加厚钢面板和横隔板更为有效;运营阶段作用效应标准组合下,UHPC层和正交异性钢桥面板最大应力可达到相应应力限值的68%~98%和38%~86%,其既满足相关设计要求,又能取得较好的材料性能利用率;低型面槽口型PBL剪力键群的横、纵向抗剪安全系数分别达到了12.3和4.0,所提出的钢-UHPC界面剪力连接构造的抗剪性能满足设计要求。 展开更多

关键词 斜拉桥 组合桥面结构 uhpc 节段预制 开孔板剪力键 静力性能 影响参数 有限元法

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UHPC-RC节段组合梁的抗弯性能分析 被引量：5

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作者 严靖 陈亮 黄润钺 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期207-213,共7页

为研究低预应力度条件下,不同节段接缝的超高性能混凝土-钢筋混凝土(ultra-high performance concrete-reinforced concrete,UHPC-RC)组合梁的抗弯性能,文章基于ABAQUS有限元软件,建立UHPC-RC节段组合梁的基准有限元模型,并利用已有的... 为研究低预应力度条件下,不同节段接缝的超高性能混凝土-钢筋混凝土(ultra-high performance concrete-reinforced concrete,UHPC-RC)组合梁的抗弯性能,文章基于ABAQUS有限元软件,建立UHPC-RC节段组合梁的基准有限元模型,并利用已有的试验数据验证该模型的合理性。节段接缝分别为平面干接缝、平面胶接缝、齿键干接缝和齿键胶接缝,在基准有限元模型的基础上,进一步研究节段接缝类型对组合梁抗弯性能的影响。研究发现,在四点受弯加载方式下,接缝的几何特征(平面或齿键)对组合梁的极限荷载和开裂荷载影响较小,环氧树脂胶的使用对组合梁的抗弯性能影响较大。 展开更多

关键词 桥梁工程 超高性能混凝土-钢筋混凝土(uhpc-RC) 节段组合梁 节段接缝 ABAQUS有限元软件 cohesive behavior模型

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珠肇高铁西江特大桥主桥总体设计 被引量：1

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作者 王斌 《世界桥梁》 北大核心 2025年第1期15-21,共7页

珠肇高铁西江特大桥主桥为(70+148+2×435+148+70)m三塔斜拉桥,采用中塔设置固定支座、边塔设置纵向活动支座的支座体系,在中、边塔处均设置纵向液压阻尼器,辅助墩、边墩处设置E型钢阻尼器,并设置2对中塔加强索以提高桥梁刚度。主... 珠肇高铁西江特大桥主桥为(70+148+2×435+148+70)m三塔斜拉桥,采用中塔设置固定支座、边塔设置纵向活动支座的支座体系,在中、边塔处均设置纵向液压阻尼器,辅助墩、边墩处设置E型钢阻尼器,并设置2对中塔加强索以提高桥梁刚度。主梁采用钢-混组合梁,钢结构采用槽形截面,桥面板采用混凝土板,负弯矩较大的主梁区段采用顶、底板双组合截面以改善主梁应力状态。辅助墩两侧共58 m范围内钢结构与混凝土桥面板采用缓粘结剪力钉连接,桥面板采用超高性能混凝土(UHPC)+钢筋混凝土(RC)组合结构,以提高桥面板抗裂性能。采用H形桥塔,由上、中、下塔柱和上、下横梁组成,桥面以上塔高与主跨跨径比值为1/3.69,桥塔及桥墩均采用钻孔灌注桩基础;斜拉索采用双索面扇形布置,全桥设置102对平行钢丝拉索以及2对中塔加强索。该桥结构验算结果表明:桥梁具有合理的刚度、良好的轨道平顺性、气动稳定性及抗风性能,能够满足高速列车运行要求。 展开更多

关键词 铁路桥 三塔斜拉桥 钢-混凝土组合梁 中塔加强索 缓粘结剪力钉 uhpc+RC组合桥面板 桥梁设计

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钢-UHPC轻型组合桥面结构试验及裂缝宽度计算研究 被引量：58

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作者 邵旭东 罗军 +2 位作者 曹君辉 樊伟 王衍 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期61-75,共15页

为研究钢-UHPC轻型组合桥面结构的裂缝特征,并评估现有规范公式对钢-UHPC轻型组合桥面结构裂缝宽度计算的适用性,综合考虑配筋率、保护层厚度、UHPC层厚度和栓钉间距4个因素,对40个钢-UHPC组合板进行正交试验。试验结果表明:未配筋钢-U... 为研究钢-UHPC轻型组合桥面结构的裂缝特征,并评估现有规范公式对钢-UHPC轻型组合桥面结构裂缝宽度计算的适用性,综合考虑配筋率、保护层厚度、UHPC层厚度和栓钉间距4个因素,对40个钢-UHPC组合板进行正交试验。试验结果表明:未配筋钢-UHPC组合构件裂缝数量较少,且开裂后裂缝发展较快,密集配筋钢-UHPC组合构件裂缝细而密,在裂缝宽度为0.15mm之前,荷载-最大裂缝宽度曲线大致呈直线,钢筋屈服后,裂缝发展较快,当裂缝宽度达到0.2mm以后,裂缝数量基本趋于不变;配筋率和保护层厚度对开裂应力和平均裂缝间距的影响较大,UHPC层厚度对其影响不大。根据现有规范公式计算钢-UHPC组合结构裂缝宽度过于保守,文中根据钢-UHPC组合桥面结构的特点和裂缝扩展特征,提出钢筋应力的计算方法,计算结果和试验实测结果吻合较好;在现有规范公式的基础上,对平均裂缝间距计算公式和钢筋应变不均匀系数计算公式进行了修正,给出钢-UHPC轻型组合结构最大裂缝宽度建议公式,建议公式的计算值和试验值吻合较好。 展开更多

关键词 超高性能混凝土(uhpc) 轻型组合桥面 受弯性能 裂缝 裂缝宽度计算

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波形顶板-UHPC组合桥面板优化设计 被引量：19

7

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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钢板-超薄UHPC-TPO组合桥面静力和疲劳试验研究 被引量：14

8

作者 李嘉 李杰 +2 位作者 邵旭东 陈卫 曾玉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期98-106,共9页

为探明钢-超薄UHPC(Ultra-high Performance Concrete)-TPO(Thin Polymer Overlay)组合桥面基本力学性能,设计5块钢-超薄UHPC-TPO组合板进行抗弯静力试验及疲劳试验。静力试验结果表明:在负弯矩作用下,UHPC层的开裂强度为22.1~24.3MPa;... 为探明钢-超薄UHPC(Ultra-high Performance Concrete)-TPO(Thin Polymer Overlay)组合桥面基本力学性能,设计5块钢-超薄UHPC-TPO组合板进行抗弯静力试验及疲劳试验。静力试验结果表明:在负弯矩作用下,UHPC层的开裂强度为22.1~24.3MPa;TPO先于UHPC进入非线性阶段。疲劳试验结果表明:若将此方案应用于虎门大桥悬索桥,则UHPC层在设计应力幅下疲劳开裂寿命可达925.7万次,TPO层将不会因疲劳而开裂;疲劳加载后,组合板剩余弯拉强度均值为26.9k N,整体抗弯刚度与静力试验结果相比仅下降13%。研究表明,钢桥面-超薄UHPCTPO组合桥面具有优良的抗弯拉性能。 展开更多

关键词 桥梁工程 组合桥面 抗弯性能 疲劳试验 超高性能混凝土 薄层聚合物面层

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装配式钢-UHPC组合桥面板试设计及性能研究 被引量：26

9

作者 赵秋 陈平 +1 位作者 陈宝春 陈孔生 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期94-99,共6页

针对钢-UHPC组合桥面板使用传统机械剪力连接件的不足,提出一种装配式钢-UHPC组合桥面板。为给该装配式组合桥面板的设计和应用提供依据,以国内某大跨度扁平钢箱梁桥为依托,将该桥钢桥面板改为装配式钢-UHPC组合桥面板进行试设计,并采用... 针对钢-UHPC组合桥面板使用传统机械剪力连接件的不足,提出一种装配式钢-UHPC组合桥面板。为给该装配式组合桥面板的设计和应用提供依据,以国内某大跨度扁平钢箱梁桥为依托,将该桥钢桥面板改为装配式钢-UHPC组合桥面板进行试设计,并采用ANSYS建立主梁节段空间有限元模型,对试设计的装配式组合桥面板的受力性能进行研究。研究结果表明:装配式组合桥面板中,UHPC层的横桥向拉应力和粘结层的横桥向剪应力是结构计算的控制指标;在装配式组合桥面板结构中,UHPC层受到的最大拉应力为10.87 MPa,粘结层受到的最大剪应力为0.97 MPa,材料均能满足结构的受力要求;装配式组合桥面板的钢面板最不利构造细节的最大应力幅仅为纯钢桥面板的1/5,说明装配式组合桥面板结构可满足实际桥梁需求且可有效地避免纯钢桥面疲劳开裂等病害。 展开更多

关键词 钢桥 钢-混组合桥面 装配式结构 超高性能混凝土 试设计 受力性能 有限元法

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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

10

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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钢-薄层UHPC轻型组合桥面结构抗弯疲劳及剩余承载力试验研究 被引量：7

11

作者 曹君辉 赵宇航 +1 位作者 邵旭东 沈秀将 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期89-104,共16页

为探明栓钉间距对钢-UHPC轻型组合桥面结构受力性能的影响规律,完成了3个钢-UHPC组合梁试件变幅疲劳试验,主要试验变量为栓钉间距(100 mm、150 mm、300 mm).在疲劳试验中,重点考察了栓钉间距对轻型组合桥面结构疲劳性能的影响,并关注了... 为探明栓钉间距对钢-UHPC轻型组合桥面结构受力性能的影响规律,完成了3个钢-UHPC组合梁试件变幅疲劳试验,主要试验变量为栓钉间距(100 mm、150 mm、300 mm).在疲劳试验中,重点考察了栓钉间距对轻型组合桥面结构疲劳性能的影响,并关注了栓钉焊趾处钢面板受拉-短栓钉受剪耦合作用下的疲劳性能;而在疲劳后的剩余承载力试验中,探明了栓钉间距对疲劳后UHPC裂缝发展规律及抗弯承载力的影响.疲劳试验结果表明,当栓钉间距为300 mm时,单位荷载下的钢-UHPC界面滑移明显高于其他两个试件,但在疲劳加载过程中,界面滑移增长并不明显;对于U肋受压区底板应变,当栓钉间距为100 mm和150 mm时,整个疲劳试验过程无明显变化,而当栓钉间距为300 mm时,应变呈现微小的增大趋势;为分析试件中栓钉根部的钢面板拉-剪耦合疲劳受力状态,基于《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》(JTG/T D64-01—2015)中的计算方法进行了分析,结果表明,该方法能够获得偏保守的计算结果.此外,疲劳后的剩余承载力试验表明,栓钉间距越小,试件的塑性变形能力越强,截面的抗弯承载力相应提高.分别按弹塑性理论和塑性理论计算了试件的剩余承载力,发现试件虽然经历了疲劳加载,但测承载力仍大于计算承载力,且基于塑性理论的计算结果更接近实测结果. 展开更多

关键词 正交异性钢桥面板 超高性能混凝土 轻型组合桥面 栓钉间距 疲劳试验 剩余承载力

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钢-UHPC轻型组合桥面受模拟行车扰动后抗裂性能研究 被引量：6

12

作者 邵旭东 莫然 +1 位作者 曹君辉 陈玉宝 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1-13,共13页

为探明钢-超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete,UHPC)轻型组合桥面结构在施工中受行车扰动后的抗裂性能,以重庆鱼嘴长江大桥为背景,进行了理论和试验研究.首先通过有限元计算获得施工中行车引起的UHPC层顶面最大拉应变(以下... 为探明钢-超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete,UHPC)轻型组合桥面结构在施工中受行车扰动后的抗裂性能,以重庆鱼嘴长江大桥为背景,进行了理论和试验研究.首先通过有限元计算获得施工中行车引起的UHPC层顶面最大拉应变(以下简称扰动幅度),计算结果表明:该桥UHPC层在施工中受到的最大纵、横向扰动幅度分别为144με和60με;接下来,依照实桥结构,设计并制作6个模型试件;然后,将试件平均分为两组,每组设1个不受扰动的对照试件和2个在UHPC凝结过程中接受扰动的扰动试件,两组试件的设计扰动幅度分别为160με和240με;最后,通过四点负弯矩静力试验对比了对照试件和扰动试件的抗裂性能.试验结果表明:幅度不大于160με的扰动对试件的抗裂性能无明显影响;幅度大于160με的扰动对试件的UHPC层造成损伤,导致试件的名义开裂强度降低,因此,建议在实桥施工过程中将行车扰动幅度的限值取为160με. 展开更多

关键词 桥梁工程 钢-uhpc轻型组合桥面结构 试验研究 模拟行车扰动 抗裂性能 uhpc损伤

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某正交异性板钢箱梁斜拉桥UHPC组合桥面改造方案研究 被引量：21

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作者 陈杰 耍荆荆 《世界桥梁》 北大核心 2020年第3期80-85,共6页

某跨江大桥为主跨460m的斜拉桥,运营多年后正交异性板钢箱梁出现大量裂纹,提出采用超高性能混凝土(UHPC)组合桥面(由配钢筋网的UHPC层与钢桥面板通过短栓钉组合而成)进行改造。为选择合适的改造方案,采用有限元法建立原钢箱梁和UHPC组... 某跨江大桥为主跨460m的斜拉桥,运营多年后正交异性板钢箱梁出现大量裂纹,提出采用超高性能混凝土(UHPC)组合桥面(由配钢筋网的UHPC层与钢桥面板通过短栓钉组合而成)进行改造。为选择合适的改造方案,采用有限元法建立原钢箱梁和UHPC组合桥面钢箱梁(UHPC层厚4.5,5.5,6.0cm)模型,分析各疲劳细节应力及UHPC层应力;开展UHPC层配置钢板条的组合结构模型试验,验证其疲劳性能。结果表明:UHPC组合桥面降低了钢箱梁各疲劳细节最大应力幅,降幅为11%~88%,顶板疲劳细节处裂纹尖端最大应力幅降幅达92%;疲劳荷载作用下,UHPC层顶面应力较低,钢桥面板开裂后UHPC层底面应力较大;采用钢板条对5.5cm厚UHPC层的组合结构加强后,UHPC层名义开裂应力达43.2MPa,200万次疲劳寿命达22.1MPa,疲劳性能满足要求,选择该方案进行改造。 展开更多

关键词 斜拉桥 正交异性板钢箱梁 超高性能混凝土 组合桥面 有限元法 模型试验 疲劳应力幅 桥面改造

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钢-UHPC组合梁单钉连接件抗拔性能分析 被引量：7

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作者 朱劲松 高天歌 丁婧楠 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期44-52,共9页

为研究钢-UHPC组合梁单钉连接件的抗拔性能,通过6组UHPC中单钉连接件的拉拔试验和ANSYS软件数值计算,分析了栓钉直径、高度对抗拔承载力和破坏模式的影响.提出了钢-UHPC单钉连接件抗拔承载力计算公式,得到了不同UHPC和栓钉强度下栓钉钉... 为研究钢-UHPC组合梁单钉连接件的抗拔性能,通过6组UHPC中单钉连接件的拉拔试验和ANSYS软件数值计算,分析了栓钉直径、高度对抗拔承载力和破坏模式的影响.提出了钢-UHPC单钉连接件抗拔承载力计算公式,得到了不同UHPC和栓钉强度下栓钉钉杆拉断和UHPC开裂2种典型破坏模式的高径比界限.结果表明,若高径比大于界限值,抗拔试件破坏时栓钉钉杆被拉断,UHPC板完好,属于延性破坏;若高径比小于界限值,试件为UHPC开裂破坏,栓钉脱出,UHPC冲切破坏面与竖直面的夹角约为43°,属于脆性破坏.钢-UHPC单钉连接件抗拔承载力公式的计算值略低于模拟值,相对误差小于10%. 展开更多

关键词 桥梁工程 钢-uhpc组合梁 单钉连接件 抗拔性能 抗拔承载力

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450级大U肋正交异性组合桥面板静力力学性能

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作者 武彧 曾明根 苏庆田 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期17-25,共9页

为了研究大U肋正交异性组合桥面板的静力力学性能,以U肋开口宽为450mm的正交异性钢桥面作为研究对象,引入超高性能混凝土,设计制作了两个足尺的大U肋正交异性超高性能混凝土组合桥面板,通过静力加载试验测试了大U肋正交异性组合桥面板... 为了研究大U肋正交异性组合桥面板的静力力学性能,以U肋开口宽为450mm的正交异性钢桥面作为研究对象,引入超高性能混凝土,设计制作了两个足尺的大U肋正交异性超高性能混凝土组合桥面板,通过静力加载试验测试了大U肋正交异性组合桥面板的承载能力、破坏形态及主要截面上的应变;在此基础上,建立基于UHPC塑性损伤的有限元模型展开参数化分析。试验结果表明:大U肋正交异性组合桥面板的U肋厚度由8mm提升到10mm,屈服荷载与极限承载力提升了24.86%与47.48%,纯弯段混凝土裂缝数量减少,裂缝间距增大,加劲肋厚度的改变对于结构静力性能的影响主要体现在结构的非线性阶段。参数化分析结果表明:改变450级大U肋截面构造尺寸对结构屈曲变形能力有不同程度的影响,顶板厚度的改变对结构极限状态时的安全系数影响较小,提高U肋厚度可以大幅提高结构安全储备。依据试验结果与有限元分析提出了450级大U肋钢-UHPC组合桥面板的屈曲折减系数经验公式,该系数同U肋高厚比与U肋底板宽厚比更为相关。 展开更多

关键词 正交异性组合桥面板 试验研究 大U肋 超高性能混凝土 有限元模拟

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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

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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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钢板-高性能混凝土组合桥面结构界面栓钉抗剪性能试验研究

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作者 乔浩玥 唐亮 +2 位作者 张勇波 张旭乔 段树坤 《混凝土》 北大核心 2025年第4期209-214,共6页

为研究钢板-高性能混凝土组合桥面界面抗剪性能,进行了7个栓钉连接件推出试验,研究了混凝土类别(ECC、UHPC、普通混凝土)、强度、栓钉间距对钢板-混凝土组合界面抗剪性能影响规律,探究了已有界面承载力计算方法对钢板-高性能混凝土组合... 为研究钢板-高性能混凝土组合桥面界面抗剪性能,进行了7个栓钉连接件推出试验,研究了混凝土类别(ECC、UHPC、普通混凝土)、强度、栓钉间距对钢板-混凝土组合界面抗剪性能影响规律,探究了已有界面承载力计算方法对钢板-高性能混凝土组合界面的适用性。研究表明:ECC韧性高、UHPC强度高,导致其推出试件破坏形态均呈现栓钉剪断破坏,但因ECC弹模较UHPC低,其推出试件的抗剪刚度略低;C40普通混凝土受其强度的影响,出现混凝土压碎破坏形态,提升混凝土强度能有效提高界面抗剪承载力;采用AASHTO规范和李萌方法计算抗剪承载力和荷载-位移曲线与实测值符合较好,可为工程应用提供参考。 展开更多

关键词 高性能混凝土 短栓钉 抗剪性能 推出试验 组合桥面

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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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含小型粗骨料UHPC板抗弯性能研究 被引量：10

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作者 王衍 邵旭东 +2 位作者 曹君辉 邓舒文 李玉祺 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期67-79,共13页

研制新型的含小型粗骨料UHPC板,提升传统大跨径组合梁斜拉桥普通混凝土桥面板的抗弯性能。通过对含小型粗骨料UHPC进行基本材料性能研究,以及对含小型粗骨料UHPC板试件进行抗弯试验,材性试验探究含小型粗骨料UHPC材料的本构关系、弹性... 研制新型的含小型粗骨料UHPC板,提升传统大跨径组合梁斜拉桥普通混凝土桥面板的抗弯性能。通过对含小型粗骨料UHPC进行基本材料性能研究,以及对含小型粗骨料UHPC板试件进行抗弯试验,材性试验探究含小型粗骨料UHPC材料的本构关系、弹性模量和终凝后的干燥自收缩等,发现在UHPC中添加小型粗骨料后,UHPC在抗压性能方面得到提高,减小终凝后的干燥自收缩,但会降低一定的抗弯拉强度和韧性;含小型粗骨料UHPC板试件的抗弯试验探究了试件的荷载-挠度关系与弯矩-最大裂缝宽度关系。发现UHPC板试件具有较高的开裂强度,结构破坏呈现出多裂缝发展。抗弯试验、有限元分析和承载力公式计算结果表明:含小型粗骨料UHPC板具有较好的抗弯、抗裂性能,但计算承载能力时应充分考虑添加小型粗骨料后对结构拉伸性能降低的影响。 展开更多

关键词 桥梁工程 含小型粗骨料uhpc板 抗弯性能 钢-uhpc轻型组合梁

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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

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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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