波紋鋼板-混凝土組合結(jié)構(gòu)受力性能試驗(yàn)研究.pdf

1、波紋鋼板常被用于橋涵結(jié)構(gòu)，通過(guò)回填土與波紋鋼結(jié)構(gòu)之間的相互作用共同承受上部荷載。然而，當(dāng)跨徑增加、覆土加厚時(shí)，其變形增加較大。為拓寬波紋鋼板的適用范圍，使結(jié)構(gòu)能適應(yīng)大跨徑、高埋深的需要，本文通過(guò)將其與混凝土進(jìn)行組合，構(gòu)成加強(qiáng)或組合結(jié)構(gòu)的方式。
　　本文制作了平板、拱兩種形狀，不同上覆混凝土、不同連接件方式的三組共7個(gè)試驗(yàn)構(gòu)件，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)堆載試驗(yàn)測(cè)量、理論推導(dǎo)計(jì)算、有限元數(shù)值模擬來(lái)研究其組合工作性能?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了7個(gè)構(gòu)件在受荷狀態(tài)下的位

2、移、應(yīng)力變化，并測(cè)得構(gòu)件的自振頻率與阻尼比。通過(guò)不同構(gòu)件實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)間的縱向?qū)Ρ扰c實(shí)測(cè)、有限元、理論結(jié)果的橫向?qū)Ρ?，?lái)分析該類組合結(jié)構(gòu)在不同上覆混凝土材料、不同組合連接方式下受力性能的差異。
　　隨后，通過(guò)理論推導(dǎo)得出了此類結(jié)構(gòu)的截面特性計(jì)算方法，進(jìn)行了不同組合截面優(yōu)化選擇，接著求出了本文試驗(yàn)構(gòu)件在理想組合下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力;通過(guò)建立二維桿系與三維數(shù)值模型，與實(shí)測(cè)值對(duì)比，并結(jié)合上述理論推導(dǎo)，分析了結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律。對(duì)比和分析結(jié)果表明:①組合后

3、結(jié)構(gòu)的抗彎剛度與抗壓剛度得到提升，抗彎剛度提升顯著。②平板模型的跨中純彎段截面較好地符合平截面假定，組合性能良好。③總體來(lái)看，理論計(jì)算及有限元結(jié)果與實(shí)測(cè)值較為契合，證明了解析解與數(shù)值解的有效性。④不同鋼混連接方式上看，虛擬法蘭方式組合效果較好。⑤不同上覆材料上看，普通混凝土構(gòu)件剛度要高于橡膠混凝土構(gòu)件，受力性能好于后者，但動(dòng)力表現(xiàn)來(lái)看，后者的耗能減震效果優(yōu)于前者。⑥橡膠混凝土構(gòu)件中，混凝土彈模降低導(dǎo)致其組合結(jié)構(gòu)（鋼板和混凝土）在抗彎與抗