FRP-UHPC板桁組合梁橋節(jié)點連接及整體受力性能試驗與理論研究.pdf

1、FRP拉擠型材和UHPC較好的滿足了橋梁工程對輕質、高強、耐久的需求，已在國內外橋梁工程中得到較為廣泛應用。本文提出的“FRP-UHPC板桁組合梁橋”順應了FRP拉擠型材、UHPC及其組合結構在橋梁工程中的發(fā)展趨勢，規(guī)避了FRP型材腹板易受剪破壞、組合結構整體剛度偏低以及純FRP桁架橋橋面系耐磨性能差等關鍵問題。本文通過模型試驗、理論解析和數(shù)值模擬等方法，研究了不同影響因素下FRP-UHPC板桁組合梁橋兩類節(jié)點連接的破壞模式、抗滑移剛度

2、及極限承載力，同時對整橋的受力性能進行了試驗研究及參數(shù)化分析，并與不同類型的橋梁進行了對比研究。本文的主要研究內容包括:
　　1) FRP拉擠型材螺栓連接件試驗研究與分析
　　進行了20組FRP螺栓連接件靜力試驗，研究了剪切形式、螺栓直徑、螺栓個數(shù)、板的幾何參數(shù)、預緊力和結構膠等因素對FRP螺栓連接件破壞模式、抗滑移剛度和極限承載力的影響。膠栓混合連接綜合了膠接和螺栓連接的優(yōu)點，具有剛度大、延性好等特點。FRP螺栓連接件主要

3、發(fā)生FRP板的剪切破壞，其裂縫起始于孔周45°方向，沿纖維拉擠方向擴展，并最終破壞。通過試驗及理論分析總結，提出了螺栓連接、膠栓混接的抗滑移剛度模型，以及剪切破壞模式下FRP螺栓連接件的極限承載力計算公式。
　　2) FRP-UHPC板桁組合梁橋界面剪力連接件試驗研究與分析
　　進行了10組FRP-混凝土連接件推出試驗，研究了螺栓個數(shù)、螺栓直徑、螺栓高度、混凝土板配筋率、混凝土等級等參數(shù)對FRP推出試件破壞模式、抗滑移性能、

4、極限承載力的影響。FRP-UHPC推出試件的極限承載力大于FRP-普通混凝土推出試件，其單個螺栓的承載力提高了80％、抗滑移剛度提高了130％。FRP-混凝土推出試件主要發(fā)生翼板剪切破壞和螺栓直剪破壞;基于不同的破壞模式，給出了相應的抗滑移剛度模型。通過試驗驗證，給出了螺栓直剪破壞模式下FRP推出試件的極限承載力計算公式。
　　3) FRP-UHPC板桁組合橋足尺模型試驗研究與分析
　　進行了1組FRP-UHPC板桁組合橋足

5、尺模型靜力加載試驗，研究分析了三類荷載工況下板桁組合實橋的受力性能。試驗表明，本實橋能夠很好的滿足設計要求，正常使用極限狀態(tài)內，單調荷載作用下表現(xiàn)出線彈性受力性能，循環(huán)荷載下變形可全部恢復。本文建立的有限元數(shù)值模型計算結果與實橋試驗值基本吻合，可以很好的反應板桁組合實橋的受力性能。
　　4) FRP-UHPC板桁組合梁橋受力性能分析及不同橋型的對比研究
　　對FRP-UHPC板桁組合梁橋受力性能影響因素進行了參數(shù)化分析，F(xiàn)R