钢-薄层UHPC轻型组合桥面结构抗弯疲劳及剩余承载力试验研究

作     者：曹君辉 赵宇航 邵旭东 沈秀将 CAO Junhui;ZHAO Yuhang;SHAO Xudong;SHEN Xiujiang

作者机构：湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室(湖南大学)湖南长沙410082 

出 版 物：《湖南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hunan University:Natural Sciences)

年 卷 期：2022年第49卷第11期

页      面：89-104页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51978259,51708200) 湖南省科技创新计划资助项目(2021RC3068)。 

主　　题：正交异性钢桥面板 超高性能混凝土 轻型组合桥面 栓钉间距 疲劳试验 剩余承载力 

摘      要：为探明栓钉间距对钢-UHPC轻型组合桥面结构受力性能的影响规律,完成了3个钢-UHPC组合梁试件变幅疲劳试验,主要试验变量为栓钉间距(100 mm、150 mm、300 mm).在疲劳试验中,重点考察了栓钉间距对轻型组合桥面结构疲劳性能的影响,并关注了栓钉焊趾处钢面板受拉-短栓钉受剪耦合作用下的疲劳性能;而在疲劳后的剩余承载力试验中,探明了栓钉间距对疲劳后UHPC裂缝发展规律及抗弯承载力的影响.疲劳试验结果表明,当栓钉间距为300 mm时,单位荷载下的钢-UHPC界面滑移明显高于其他两个试件,但在疲劳加载过程中,界面滑移增长并不明显;对于U肋受压区底板应变,当栓钉间距为100 mm和150 mm时,整个疲劳试验过程无明显变化,而当栓钉间距为300 mm时,应变呈现微小的增大趋势;为分析试件中栓钉根部的钢面板拉-剪耦合疲劳受力状态,基于《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》(JTG/T D64-01—2015)中的计算方法进行了分析,结果表明,该方法能够获得偏保守的计算结果.此外,疲劳后的剩余承载力试验表明,栓钉间距越小,试件的塑性变形能力越强,截面的抗弯承载力相应提高.分别按弹塑性理论和塑性理论计算了试件的剩余承载力,发现试件虽然经历了疲劳加载,但测承载力仍大于计算承载力,且基于塑性理论的计算结果更接近实测结果.