论文部分内容阅读
钢-混凝土组合梁能充分发挥钢和混凝土两种材料的强度,具有承载力高、造型简洁、施工快捷等优点,得到了广泛应用,同时,由于普通混凝土材料强度低、自重大和耐久性差等缺点,限制了其进一步发展。为解决钢-普通混凝土组合梁上述问题,提出采用超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,简称UHPC)与普通混凝土叠合的翼缘板形式,形成新型的钢-叠合板(RC+UHPC)组合梁(简称SRCU组合梁)结构。本文通过与钢-普通混凝土组合梁(简称SRC组合梁)和钢-超高性能混凝土组合梁(简称SU组合梁)的对比分析,探讨了 SRCU组合梁的抗弯性能,主要的研究工作和成果如下:(1)以某钢-普通混凝土简支组合梁桥为背景,进行了 SRCU组合梁和SU组合梁桥试设计研究,依据《钢-混凝土组合桥梁设计规范》(GB50917-2013)分别对两种组合梁桥进行了验算,然后将SRCU组合梁与SRC组合梁和SU组合梁进行了对比分析,结果表明,在满足设计要求下,相比原桥,SRCU组合梁桥的桥面板厚度可减少20%;相比SU组合梁,SRCU组合梁的材料造价可降低16%;3种桥中SRCU组合梁桥的综合经济效益最好。(2)在试设计的基础上,设计制作了 SRC组合梁、SRCU组合梁和SU组合梁试验模型并进行抗弯性能试验。试验结果表明,SRCU组合梁的破坏模式为弯压破坏;在保持抗弯性能大致相同的情况下,相比SRC组合梁,SRCU组合梁的桥面板厚度可以减薄约20%,抗弯承载力可提高9%;相比SU组合梁,SRCU组合梁具有较高的抗弯承载力和抗弯刚度,其抗弯性价比(抗弯承载力/梁的材料造价)为SU组合梁的1.42倍,较充分地发挥了 UHPC的性能。(3)在试验的基础上,对影响SRCU组合梁抗弯性能的因素进行了参数分析。分析结果表明,RC层与UHPC层的较合理的厚度比范围为1.5~2.3;UHPC层的配筋率满足构造要求即可,RC层的横向配筋率不应低于0.6%;桥面板厚与梁高的比值存在一个约0.22的合理取值;塑性中和轴位于UHPC层内的SRCU组合梁抗弯性价比较好。(4)进行了 SRCU组合梁抗弯承载力的计算方法研究,分析表明,常规的钢-混凝土组合梁简化分析理论可应用于SRCU组合梁的抗弯性能分析。