型钢组合梁梁端构造连接性能试验与优化设计研究.pdf
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1、文章编号:():./.型钢组合梁梁端构造连接性能试验与优化设计研究鲁薇薇(辽宁省交通规划设计院有限责任公司 沈阳市)摘 要:为解决组合梁梁端钢与混凝土连接性能设计要求与梁端布置空间局促之间的矛盾避免型钢梁端锈蚀劣化等问题提出现浇钢骨混凝土和剪力钉协同的组合梁梁端连接新型构造 为检验该种新型梁端构造连接力学性能对基本还原依托工程桥梁梁端局部区域结构形式的子结构足尺模型开展试验研究并针对试验研究和工程实践中发现的问题探究型钢 混凝土组合梁梁端构造优化设计方法 关键词:型钢 混凝土组合梁梁端连接构造受力连接性能优化设计中图分类号:.文献标识码:基金项目:辽宁省交通科技项目()辽宁省交通科技项目()引
2、言组合结构中的连接构造是确保钢与混凝土之间共同受力的关键构造对组合结构的力学性能具有重要影响 目前组合结构通常通过机械连接、界面摩擦和粘合连接三种方式实现钢与混凝土之间的连接 梁端布置空间局促钢与混凝土的结合面积有限既要满足结构受力的传递又要保证横梁混凝土的施工质量因此必须在此处采用紧凑、高效的连接方式 为此研究团队在既有钢与混凝土连接方式的基础上提出了现浇钢骨混凝土和剪力钉协同的型钢 混凝土组合梁梁端连接新型构造桥梁运营期间梁端可能要承受伸缩、转动、上翘和错动等作用效应处于弯、剪、扭复合受力状态但国内外学者普遍采用的推出试验无法较为真实地模拟梁端构造实际受力状态目前关于复杂受力状态下组合结构
3、连接构造受力连接性能的研究不足文章通过开展工程桥梁梁端局部结构形式和实际受力状态子结构足尺模型试验研究分析现浇钢骨混凝土和剪力钉协同的型钢 混凝土组合梁梁端构造连接力学性能并针对试验和工程实践中发现的问题探究梁端构造优化设计方法从而提升该种新型组合梁梁端构造的工程实用性并为该种梁端构造的推广应用提供研究参考 工程概况以某座位于辽宁省凌源兴城线上的上部改建工程桥梁为依托该桥采用热轧 型钢 混凝土组合梁替换原有空心板梁开创热轧 型钢组合梁技术在我国公路桥梁上部结构应用的先例 该桥全长.桥梁跨径布置为.该桥横向设置 片热轧 型钢主梁主梁间距为 上部改建后桥面板净宽由原来的 增至 桥面横坡为双向.桥梁
4、设计安全等级为一级桥梁设计基准期为 年 由于重载车辆通行需要桥梁汽车荷载等级设计为.倍公路 级 试验研究.试验模型图 所示为型钢 混凝土端部横向局部模型的构造形式该试验模型基本还原依托工程桥梁沿纵向.、沿横向.(双型钢)局部区域的结构形式主要由 端横梁、片热轧 型钢主梁、混凝土桥面板桥面板连接剪力钉及横梁连接剪力钉组成 试验模型采用的热轧 型钢主梁与依托工程桥梁使用的热轧 型钢主梁由专业钢材生产制造厂家同批生产制作 试验模型使用的混凝土(年 第 期 北方交通补偿收缩混凝土)和钢筋()均依照依托工程桥梁选用 端横梁与桥面板钢筋绑扎混凝土浇筑与养护均在实验室进行图 型钢 混凝土端部横向局部模型构造
5、形式(单位:).加载方案试验加载系统(见图)主要由 加载台座、反力架、加载设备以及三者之间的连接、传力装置构成 试验加载时加载设备通过钢横梁将试验反力传递给反力架反力架通过钢立柱将荷载传递给 加载台座试验采用/.型顶推千斤顶(见图)进行加载千斤顶推力.拉力行程 千斤顶传感器为 型传感器量程 精度等级.如图 所示此次试验采用单点加载加载点位于端横梁跨中梁宽中心顶部 试验采用分级加载和逐级卸载方式每级加(卸)荷载时间通常在 .测试方案试验采用电阻应变测试技术记录试验荷载作用下梁端构造受力连接性能观测各级荷载作用下裂缝发生、发展、分布及走向 试验结果.典型裂缝图 试验加载系统、加载设备及试验加载实景
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