结合面底部设开孔钢板的铰接空心板力学性能

摘要：

针对现有铰接空心板桥的薄弱部位——铰缝,提出一种在空心板与铰缝结合面底部设开孔钢板的空心板构造,通过开孔钢板改变结合面裂缝开展的路径,达到延缓空心板与铰缝结合面通缝形成的目的,并进行了8 m跨径的铰接空心板足尺模型试验.在试验和非线性有限元分析的基础上,与结合面底部带钢筋的铰接空心板试验进行了对比.分析结果表明:当试验荷载为100 kN(1.43倍车辆荷载)时,空心板跨中出现横向裂缝,空心板梁整体刚度降低,空心板受力状态由弹性阶段进入弹塑性阶段;在试验荷载加至300 kN(4.29倍车辆荷载)为止的整个加载过程,未观察到空心板与铰缝结合面底部出现裂缝;当结合面底部设门式钢筋时,裂缝沿结合面从下向上扩展,最终形成通缝,然而,当结合面底部设开孔钢板后,铰缝沿结合面开裂至开孔钢板下方后,裂缝的扩展需要绕过开孔钢板,使得开孔钢板下方铰缝混凝土开裂后,再沿开孔钢板上方结合面向上扩展,形成通缝;铰缝开裂荷载由结合面设置钢筋的69 kN(0.99倍车辆荷载)提高到314 kN(4.49倍车辆荷载),提高了3.50倍;铰缝形成通缝时的荷载由结合面设置钢筋的199 kN(2.84倍车辆荷载)提高到489 kN(6.99倍车辆荷载),提高了4.51倍.可见,在结合面底部设开孔钢板后,铰缝裂缝开展路径发生变化,延缓了空心板与铰缝结合面的开裂.

关键词：桥梁工程、铰接空心板、铰缝、开孔钢板、力学性能、足尺模型试验、非线性有限元

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分类号：U443.3(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51678154;教育部新世纪优秀人才支持计划项目NCET-13-0737;河北省交通科技项目Y-2014045

在线出版日期：2017-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：45-54