钢-混组合梁负弯矩区桥面板综合抗裂研究

作     者：邓素芬 贺君 郭宝君 奉思东 

作者机构：长沙理工大学先进工程材料与结构力学行为及智能控制湖南省高校重点实验室 北京建工土木工程有限公司 

出 版 物：《公路工程》 (Highway Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 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：国家自然科学基金项目(52378127,52211530037) 湖南省自然科学基金项目(2022JJ10049) 长沙理工大学先进工程材料与结构力学行为及智能控制湖南省高校重点实验室开放基金项目(13KA04) 

主　　题：桥梁与隧道工程 钢-混组合梁 负弯矩区 顶落梁 预堆载 抗拔不抗剪 综合抗裂 

摘      要：为解决某钢-混组合连续梁桥负弯矩区桥面板开裂问题，采用有限元软件建立其结构分析模型，分别研究中墩墩顶落梁高度、墩顶顶落梁顺序、正弯矩区预堆载、抗拔不抗剪连接技术4种措施对组合梁负弯矩区受力性能的影响，基于不同抗裂措施的效果，最终提出综合抗裂方案。结果表明：增大墩顶落梁高度能有效提高负弯矩区混凝土板压应力，当落梁高度达到500 mm时，负弯矩区混凝土压应力增加了41%；调整顶落梁顺序对本桥负弯矩区力学性能改善不明显，混凝土压应力最大增幅为11%；采用正弯矩区预堆载技术，可有效增加负弯矩区桥面板压应力，当堆载重量达到该区域桥面板湿重的2倍时效果明显，压应力增加5 MPa；负弯矩区采用抗拔不抗剪连接件可使桥面板压应力降低27%。综合考虑，落梁高度取400 mm，正弯矩堆载重量为该区域桥面板湿重的2倍，负弯矩区应用抗拔不抗剪连接件的最终方案可显著提高桥面抗裂性能，同时保证钢梁在施工过程中的应力水平合理，正常运营状态下负弯矩区混凝土桥面板不开裂。研究结果可为类似工程的负弯矩区桥面板抗裂方案提供参考。