钢桁-混凝土组合结构桥梁耐火性能研究

摘要：

为研究钢桁-混凝土组合结构桥梁的耐火性能,选取公路交通简支下承式钢桁-混凝土组合结构桥梁为研究对象,建立了经试验验证的钢桁-混凝土组合结构桥梁三维实体非线性分析模型,研究其在桥下(下部)和桥面(上部)遭遇碳氢火灾时的温度空间分布特征,计算得到桥梁在不同受火长度和受火时间(下部受火)、不同受火位置(上部受火)影响下的挠度、承载能力的变化规律,给出不同火灾场景下的耐火极限.研究结果表明:受火长度和受火位置显著影响钢桁-混凝土组合结构桥梁的耐火性能;当桥下受火时,受火长度从L/20(L为计算跨径)增至L/4,钢桁-混凝土组合结构桥梁的耐火时间从大于60 min缩短至27 min,且挠度变形更为显著;当桥下20 m范围内受火45 min后,其承载力和结构刚度分别降低至常温下的72％和32％;桥面全车道和边车道受火均会使钢桁-混凝土组合结构桥梁先上挠后下挠,其耐火时间分别为25 min和31 min;边车道受火会使桥梁出现高温扭转变形;当全车道受火23 min后,其承载力和结构刚度分别降低至常温下的25％和10％;增大主桁高度可有效提高钢桁-混凝土组合结构桥梁的耐火性能,用箱形截面斜杆替换工字形截面斜杆则可使其耐火时间增加8.7％.

关键词：钢桁-混凝土组合结构桥梁、桥面受火、桥下受火、主桁高度、斜杆截面、有限元分析、耐火性能

所属期刊栏目：44

分类号：U448.211;U441.5(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省杰出青年科学基金;陕西省创新能力支撑计划项目;中央高校基本科研业务专项资金项目

在线出版日期：2023-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：214-226