带加劲肋钢-混凝土组合蜂窝梁力学性能试验研究*
2012-08-14王皓磊邵旭东余加勇
湖南大学学报(自然科学版) 2012年9期
关键词:混凝土
王皓磊,邵旭东†,刘 春,余加勇
(1.湖南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410082; 2.广东省公路建设有限公司,广东 广州 510000)
带加劲肋钢-混凝土组合蜂窝梁是一种新型的桥梁结构形式[1],箱梁腹板成排开孔,结构通透,造型新颖,抗弯刚度大于扩张前截面,截面效率高;采用圆形孔,避免孔角较大的应力集中[2-3];在孔洞间设置竖向加劲肋,能有效地防止腹板的失稳[4],提高其承载能力.
1951年美国德克萨斯州公路局曾将蜂窝钢梁作为两座简支梁桥的主梁,其跨度分别为100英尺和65英尺[5],这也是至今仅有的将蜂窝梁结构应用于桥梁工程的记录.国内外对腹板开孔结构的研究多针对于蜂窝钢梁[3,6-7]和腹板开单孔的组合梁[4],较少涉及组合蜂窝梁[8],而对于带加劲肋组合蜂窝梁这一结构形式则鲜有报道[2],这限制了其在实际工程中的应用.
钢-混凝土组合蜂窝梁结构腹板成排开孔,剪力的传递不连续,从而造成其受力和变形性能有别于常规组合结构.本文根据普通钢-混凝土组合梁实桥按1∶10的比例,按照几何相似、边界条件相似、物理参数相似的等效原则设计制作了一根组合蜂窝梁的缩尺模型,并进行了静载试验,考察其受力和变形等基本力学性能.以空腹桁架简化理论为基础,推导了组合蜂窝梁应力和变形的计算公式,通过理论和试验结果的对比分析,验证计算方法,进一步探明了这种新型组合结构的受力性能,为该结构的实际应用奠定基础.