帶開孔鋼板剪力連接件的鋼—混凝土組合橋面板試驗研究與理論分析.pdf

1、橋面板作為橋梁結構設計中的重要部分，其工作狀態(tài)直接影響橋梁的整體工作性能。鋼-混凝土組合橋面板是由鋼底板和上層混凝土通過栓釘或開孔鋼板等各種形式的剪力連接件結合而成的新型橋面板，在荷載作用下，能夠充分利用鋼材抗拉性能強與混凝土抗壓性能強的優(yōu)勢，有效地實現(xiàn)大跨度橋面板的設計應用。但是對這種新型結構的研究才剛剛開始，理論體系尚未完善。本文基于理論分析、試驗研究和數(shù)值模擬相結合的研究方法，對帶開孔鋼板剪力連接件的鋼-混凝土組合橋面板開展了專項

2、研究。內(nèi)容主要包括以下五個部分:
　　論文的第一部分，在閱讀大量國內(nèi)外相關文獻基礎上，綜述了鋼-混凝土組合板的研究現(xiàn)狀，找出了該領域研究的不足之處，提出了開展帶開孔鋼板剪力連接件的鋼-混凝土組合橋面板靜載試驗的研究課題。
　　論文的第二部分，完成了兩類鋼-混凝土組合橋面板的試驗研究工作。第一是以開孔鋼板剪力連接件的布置形式、組合板的厚度、貫穿鋼筋的配筋率等為參數(shù)，設計完成了14塊鋼-混凝土單向組合板試件，并進行了在正負彎矩作

3、用下的兩點對稱集中靜力加載試驗。第二是以鋼底板厚度、開孔鋼板間距、約束條件等為參數(shù)，完成了17塊正交異性雙向組合板試件在正反向中心集中荷載作用下的試驗研究。兩類試驗著重考察了組合橋面板的破壞形態(tài)和變形能力、鋼板與混凝土的應變發(fā)展情況及相對滑移量、開裂及裂縫發(fā)展情況和極限承載力。試驗結果表明:單向組合板試件大部分發(fā)生彎曲破壞，少量試件為豎向剪切破壞或縱向剪切破壞;雙向組合板試件大部分為彎曲沖切破壞，少量為剪切破壞。組合橋面板具有較高的承載

4、能力，正向加載的試件在接近極限荷載時鋼底板受拉屈曲，而承載力并未急劇下降，說明其具有良好的延性。
　　論文的第三部分，采用通用有限元軟件ABAQUS，建立了帶開孔鋼板剪力連接件的鋼-混凝土組合橋面板受力加載全過程的三維非線性有限元仿真分析模型?；炷敛捎盟苄該p傷模型，并考慮了鋼與混凝土之間的界面接觸模擬，有限元計算結果和試驗結果吻合良好，成為試驗研究的有力補充。
　　論文的第四部分，在試驗研究的基礎上結合國內(nèi)外相關規(guī)范的比較

5、分析，對帶開孔鋼板剪力連接件的鋼-混凝土單向組合板的力學性能進行了理論研究?？紤]到受拉區(qū)混凝土在開裂時的塑性變形效應，建立了組合板在正負彎矩作用下開裂彎矩的計算模式，推導出抵抗矩塑性影響系數(shù)的計算方法和開裂彎矩的實用計算公式。此外采用簡化塑性理論對鋼-混凝土組合橋面板進行了抗彎承載力分析，給出了抗彎極限承載力的實用計算公式。最后針對剛度、裂縫等關鍵問題，給出了實用計算公式，為實際工程的設計和施工提供了參考。
　　論文的第五部分，假