波形钢腹板组合箱梁抗扭性能的试验及理论研究
2021-06-10张彦玲刘宇坤李运生
石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2021年2期
张彦玲, 刘宇坤, 李运生
(1.石家庄铁道大学 土木工程学院,河北 石家庄 050043;2.石家庄铁道大学 道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室,河北 石家庄 050043)
波形钢腹板组合箱梁是近些年在我国桥梁结构中得到广泛应用的一种新型组合结构,具有自重轻、受力性能较好、能充分利用钢材和混凝土的材料特性等优点,具有十分广阔的发展前景。
对于波形钢腹板组合箱梁的抗扭性能,国内外专家学者进行了一系列研究。通过大量的模型试验和数值分析,目前一般认为波形钢腹板不抵抗轴力,主要承担剪应力,而翘曲正应力主要由混凝土翼板承担,与传统混凝土箱梁相比,波形钢腹板组合箱梁的抗扭刚度有所下降[1-8]。在理论分析方面,则主要是采用乌氏第二理论和弹性地基梁法分别进行扭转和畸变效应的计算[9-11]。以上研究均是针对单箱单室截面波形钢腹板组合箱梁,对于单箱多室截面目前也有部分研究[12-13],但相对来说研究成果还不够丰富,尤其在试验研究方面的数据积累还很少。
本文通过对2根波形钢腹板组合箱梁施加纯扭矩的试验方式,研究波形钢腹板组合箱梁在扭转作用下的力学性能、破坏形态、波形钢腹板箱梁扭矩-扭率曲线、裂缝分布情况以及混凝土板、波形钢腹板和钢筋的应变分布规律,并对开裂扭矩和极限扭矩的计算方法进行研究。
1 试验研究
1.1 试验梁尺寸及构造
本试验为国家自然科学基金《波形钢腹板预应力曲线组合梁弯扭性能研究》中全部模型试验的一部分,共设计了2片波形钢腹板组合箱梁用于扭转性能的研究,其中SST1*为单箱单室截面,SST2*为单箱双室截面。……
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