正交异性钢-UHPC轻型组合桥面结构湿接头抗弯性能研究与试验

发布时间：2024-03-01 23:30

　　正交异性钢桥面疲劳开裂以及铺装层易破损是传统正交异性钢桥面结构常见的两大病害问题,采用在正交异性钢桥面板上设置超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,UHPC),将钢桥面转变成轻型组合桥面可以有效地解决这两大问题。针对正交异性钢-UHPC轻型组合桥面整体现浇养护技术难题,为了科学合理的推进其结构工程应用,需要提出合理且性能优良的钢-UHPC轻型组合桥面结构湿接头形式,而目前相关研究匮乏。本文以钢-UHPC轻型组合桥面结构湿接头为研究对象,提出了钢-UHPC加密钢筋湿接头、加强钢板强化湿接头、企口接缝湿接头和异形钢板湿接头方案,对其静力弯曲性能进行了试验研究和理论分析,并分析了湿接头实桥设置位置及其计算抗裂安全度。本文主要开展了以下研究工作:(1)基于传统正交异性板弯曲微分方程及其经典解析形式分析降低正交异性钢桥面结构内力及变形的措施,并根据轻型组合桥面结构的组成特点分析影响其弯拉性能的主要因素,介绍了UHPC材料的性能以及基于复合力学理论纤维混凝土裂后强度计算方法,然后基于实桥钢-UHPC轻型组合桥面结构计算结果分析了变更桥面板后主缆索力和钢桥面...

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【部分图文】：

图1.1OSD示意图

1.1正交异性钢桥面及其病害问题正交异性钢桥面（OSD）是在二战后，德国为了恢复经济需要修建和重建大量的桥梁，因为钢材十分短缺而率先采用的一种桥面结构形式[1]。因其具有自重轻、运输与架设方便、施工周期短等特点，六十多年来，这种轻型的钢桥面已成为钢桥，尤其是特大跨桥梁的首选桥面....

图1.2钢桥面面板顺桥向典型疲劳裂纹

直的纵、横向加劲肋焊接形成整体，结构构造和受力隔板相互之间的焊缝易出现开裂[7]。钢桥面板开裂的起刚度低，由于构造细节复杂、焊缝数量多、车辆反复质量、超载严重等综合因素的影响，在焊缝处引起疲开裂[8,9]。钢桥面疲劳开裂的案例在世界很多国家都有自1966年建成通车以来，出现了多种....

图1.3纵肋与面板焊接处典型疲劳裂纹

图1.3纵肋与面板焊接处典型疲劳裂纹大纵肋厚度有助于提高纵肋与钢面板间焊接疲劳寿命究表明，当增加纵肋高度时，可选择较薄的钢面板及腹板中的应力幅。Xiao等通过研究认为[21]，为了有效下纵肋腹板的应力幅，可采用大尺寸纵肋，有助于提接裂纹的组装节段施工，在施工现场经常对钢梁进....

图1.4纵肋焊接典型疲劳裂纹这类型裂缝大部分是从纵肋焊缝底部位置沿焊缝方向并向上发展，其焊缝性

图1.3纵肋与面板焊接处典型疲劳裂纹，增大纵肋厚度有助于提高纵肋与钢面板间焊接疲劳寿命但提高16]研究表明，当增加纵肋高度时，可选择较薄的钢面板及纵肋腹纵肋腹板中的应力幅。Xiao等通过研究认为[21]，为了有效降低或作用下纵肋腹板的应力幅，可采用大尺寸纵肋，有助于提高疲劳....

本文编号：3915984