钢-UHPC组合梁自锚式悬索桥力学性能与经济性分析
Mechanical Performance and Economic Analysis of Self-anchored Suspension Bridge with Steel-UHPC Composite Girder作者机构:湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410008 北京交通大学经济管理学院北京100044
出 版 物:《桥梁建设》 (Bridge Construction)
年 卷 期:2021年第51卷第1期
页 面:51-57页
核心收录:
学科分类:081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程]
基 金:湖南创新型省份建设专项项目(2020RC3081) 湖南省科技重大专项项目(2017SK1010)
主 题:自锚式悬索桥 钢-UHPC组合梁 桥面板 超高性能混凝土 应力 经济性 有限元法
摘 要:为了解钢-UHPC组合梁自锚式悬索桥的受力性能及经济性,以益阳青龙洲特大桥为背景,建立全桥空间有限元杆系结构模型及组合梁局部有限元模型,研究钢-UHPC组合梁的抗弯承载能力、UHPC桥面板的抗裂能力,并与常规钢-混组合梁经济性进行对比。结果表明:在最不利组合下,组合梁箱形钢主梁、钢横梁的最大拉应力分别为206.3MPa、212.9MPa,小于钢材抗拉强度设计值;正截面承载能力状态UHPC桥面板上、下缘最大压应力分别为33.76MPa、24.4 MPa,安全系数达1.85,结构受力安全;频遇组合下UHPC纵肋下缘最大拉应力为16.73MPa,为初裂应力的89%,抗裂性能良好。桥面板采用UHPC结构时,比采用普通混凝土结构增加了163%的建造费用,但综合结构变化后的其他主要分部工程,总体建造成本仅增加2.0%,考虑到UHPC结构优异的力学性能及耐久性,钢-UHPC组合梁方案经济上较为合理。