波形钢腹板内衬混凝土部位抗剪性能

摘要：

基于非线性有限元数值模拟方法,建立了考虑内衬混凝土的波形钢腹板精细化数值有限元模型,基于试验模型的挠度与应变验证了有限元模型的有效性,研究了波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪性能.分析了内衬混凝土波形钢腹板的抗剪机理、内衬混凝土与波形钢腹板抗剪能力的比例关系,提出了波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪强度设计公式,并验证了公式的有效性.研究结果表明:数值模拟极限荷载为4 560 kN,试验极限荷载为4 744 kN,误差为3.8％,并且数值模型和试验模型均显示了典型的斜向损伤区域,因此,数值模型是可靠的;内衬混凝土受压杆与波形钢腹板受拉杆形成“X”桁架,共同提供抗剪承载能力;波形钢腹板的抗剪效应与荷载基本呈现线性关系,内衬混凝土抗剪效应呈现出加载初期与后期发展较快,加载中期基本保持不变的三折线的趋势;抗剪计算公式计算结果与模型试验测试结果吻合,计算值和测试值最大比值为1.1,因此,计算公式可靠,可用于波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪性能分析.

关键词：桥梁工程、波形钢腹板、非线性有限元、内衬混凝土、抗剪强度、压杆、拉杆

所属期刊栏目：16

分类号：U441.4(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51108249,51578323

在线出版日期：2016-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：16-24