波形鋼腹板PC組合箱梁研究現(xiàn)狀

波形鋼腹板PC組合箱梁研究現(xiàn)狀

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1、波形鋼腹板PC組合箱梁研究現(xiàn)狀張東升1付建新2(1南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,江蘇南京210009;2南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,江蘇南京210009)摘要:介紹了波形鋼腹板PC組合箱梁的結(jié)構(gòu)特點,國內(nèi)外對波形鋼腹板PC組合箱梁性能的研究,包括:抗彎性能,抗剪性能,剪滯效應(yīng),預(yù)應(yīng)力導(dǎo)入效率,徐變的影響,疲勞,扭轉(zhuǎn)。最后建議波形鋼腹板PC組合箱梁需進一步研究的內(nèi)容。關(guān)鍵詞:鋼腹板結(jié)構(gòu)特點抗彎抗剪徐變ActualityofthePCcompositeboxgirderwithcorrugatedsteelwebsZHANGDongsheng1,F(xiàn)UJianxin2(1.Collegeof

2、CivilEngineer,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China;2.CollegeofCivilEngineer,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China)Abstract:ThestructurecharacteristicsofthePCcompositeboxgirderwithcorrugatedsteelwebs,performancestudyofthePCcompositeboxgirderwithcorrugatedsteelwebsinchi

3、naandabroad.Include:bendingresistance,resistingshear,efficiencyofpretress,influenceofcreep,fatigue,retortion.ThefurtherresearchonthePCcompositeboxgirderwithcorrugatedsteelwebswassuggested.Keywords:steelcorrugatedweb;structurecharacter;bendingresistance;resistingshear;creep.波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土(PC)組合箱梁

4、是一種新型的鋼—預(yù)應(yīng)力混凝土組合結(jié)構(gòu),它用波形鋼腹板替代傳統(tǒng)箱梁的混凝土腹板,減輕了梁體自重,避免了混凝土箱形梁腹板的開裂問題;預(yù)應(yīng)力筋采用混凝土頂?shù)装弩w內(nèi)筋和箱內(nèi)體外筋結(jié)合的方式,由于波形鋼腹板不抵抗軸向力,因此,能有效地將預(yù)應(yīng)力施加混凝土頂板和底板上,同時波形鋼腹板對箱梁頂板和底板由于徐變和干燥收縮所產(chǎn)生的變形不產(chǎn)生約束作用,避免了由此引起的預(yù)應(yīng)力損失。且波形鋼腹板PC組合箱梁結(jié)構(gòu)具有較好的經(jīng)濟效益。1波紋鋼腹板PC組合箱梁抗彎性能胡娟[1]采用能量變分法原理對此結(jié)構(gòu)進行理論分析,并對試驗梁進行算例分析。認為:1)該類梁的彎曲特性可采用梁理論中的“平截面假定”來描述。2)能量

5、變分法在波紋鋼腹板組合箱梁中同樣適用。3)在研究波紋鋼腹板組合箱梁的彎曲性能,可以忽略鋼腹板剛度的影響。4)在彈性范圍內(nèi),波紋鋼腹板組合箱梁的撓度值與荷載增長呈線性關(guān)系。程德林[2]對波紋鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁進行了理論分析和試驗研究,并采用空間有限元分析方法詳細的探討了該種結(jié)構(gòu)的抗彎力學(xué)特性,得到以下結(jié)論:(1)波紋鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁在底板鋼筋屈服后還有較強的承載能力。(2)在整個加載過程中,波紋鋼腹板未出現(xiàn)屈曲破壞,說明波紋鋼腹板屈曲穩(wěn)定性完全能夠滿足要求,可靠性高。(3)空間有限元分析結(jié)果和模型試驗均表明:簡支狀態(tài)下波紋鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁在對稱和偏心荷載

6、作用下,其上、下翼板均出現(xiàn)了典型的剪力滯效應(yīng)。李立峰等[3]針對其抗彎承載能力問題展開研究,利用FORTRAN語言編制了體外預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板簡支組合箱梁受彎全過程分析程序,并完成了一根梁的彎曲破壞試驗,得出結(jié)論(1)以混凝土開裂和受拉區(qū)普通鋼筋屈服為分界點,體外預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁受彎破壞全過程可分為3個階段:彈性階段、開裂階段、塑性階段。(2)試驗結(jié)果和理論分析均表明:彈性階段和塑性階段的彎曲正應(yīng)變分布滿足擬平截面假定。(3)結(jié)構(gòu)抗彎承載能力計算中可以不考慮剪切變形的影響。狄謹?shù)萚4]對簡支狀態(tài)的預(yù)應(yīng)力混凝土平鋼腹板組合箱梁、波紋鋼腹板組合箱梁進行有限元分析得出波紋鋼腹板箱

7、梁的腹板所承擔(dān)的剪力占全截面的94.77%,所以認為剪力僅由腹板來承擔(dān)。2波形鋼腹板PC組合箱梁的剪滯效應(yīng)箱梁腹板和翼板交接處的應(yīng)力比較突出[5],從而導(dǎo)致不安全,許多橋梁專家指出原因是設(shè)計中沒有認真對待“剪滯效應(yīng)”,因此導(dǎo)致應(yīng)力過分集中造成橋梁的失穩(wěn)和局部破壞。反映出剪力滯的影響是不可忽視的.蔣學(xué)強[6]通過分析波形鋼腹板PC組合箱梁與混凝土箱梁跨中截面的剪滯效應(yīng),得出結(jié)論:波形鋼腹板箱梁頂板的剪滯效應(yīng)較嚴重,底板的剪滯效應(yīng)較輕,比混凝土箱梁的剪滯效應(yīng)要嚴重,以腹板與頂板、底板

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