拱桥钢箱-混凝土组合受弯构件试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第31卷第6期JournalofCivil．Architectural&EnvironmentalEngineering土木建筑与环境工程Vol_31NO．62009年12月Dec．2009拱桥钢箱一混凝土组合受弯构件试验研究范亮。，周志祥(1．西南交通大学土木学院，成都610031；2．重庆交通大学土木学院，重庆400074)摘要：提出了一种新型钢一砼组合结构——钢箱一砼组合受弯构件，该构件由钢箱梁，钢筋混凝土梁及PBH剪力连接件组合。通过对该构件的纯弯试验，研究了该构件的变形及受力性能。试验结果表明，钢箱和混凝土可以充分发挥自

2、身的材料强度，同时避免混凝土开裂和钢材过早局部失稳等问题，是一种较理想的钢一砼组合结构受弯构件形式；构件中的PBH剪力键可以很好的协调钢箱和混凝土间的变形。同时对该构件进行结构分析，分析结果与试验结果吻合良好，用同等方法进行了多种影响参数分析，得到各主要构件参数对构件受力过程的影响。该组合构件在主拱中应用时具有良好的工作性能和安全快捷的施工性能。关键词：弯曲；组合结构；受弯构件；钢箱中图分类号：TU311．4文献标志码：A文章编号：1674～4764(2009)06—0015-07ExperimentalAnalysisforSteelBox-ConcreteCom

3、positeBeamofArchBridgeFANLiang，ZHOUZhi—xiang(1．SouthwestjiaotongUniversity，Chengdu610031，P．R．China；2ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，PR．China)Abstract：Anewsteel—concretecompositestructurewasproposedwhichcomposedofsteelboxbeam，PCbeamandPBHShearconnection．Bendtestwascarriedout

4、fortheperformancestudyofdeformationandstress．ItwasfoundthatMaterialadvantagesofsteelandconcretewerefullyusedandcrackofconcreteandloca】instabilityofsteelboxwereavoided．Andthedeformationbetweenstee1boxandconcretecanbesmoothedwithPBHshearconnection．Asthecalculatedvaluesshowedgoodagreement

5、swiththetestresults，theproposedformulascanbereliablyappliedtothepracticeanalysis．Withthedifferentparametersanalysis，mechanicperformanceofthecompositewasobtained．Keywords：bending；composite；beam；steelbox钢一砼组合构件是将不同形式的钢材与混凝土种针对拱式桥梁的新型的钢一砼组合结构形式——通过剪力键组合起来共同工作的构件，具有灵活的钢箱一砼组合构件，该构件中上部为砼梁，下部

6、为钢组合形式，如已经在各领域中大量使用的钢管砼箱，在弯矩作用下，截面下部受拉而截面上部受压，及叠合梁等。然而，这种类型的构件除钢管砼这样的设置既可以减小砼用量，减轻自重，有利于结外，均少用于拱桥中。而钢管砼由于截面组合不灵构受力，又可以充分发挥钢材和砼的力学性能。活，填充砼在弯矩作用下易开裂、焊缝工艺复杂等原钢箱一砼组合构件主要针对拱桥受弯为主的区因，已建钢管砼拱桥病害问题较多。段设计，拱桥是受压弯为主的结构。一般情况下，在该文在钢管砼及叠合梁的研究基础上，提出一拱脚区段，轴力较大，负弯矩大，故拱脚区段可以采收稿日期：2009—06—15基金项目：国家自然科学基金项

7、目(50578168)；交通部西部交通建设项目(200631881448)作者简介：范亮(1979一)，女，博士生，主要从事桥梁结构研究，(Email)fanliang2()01@gmail．eom。周志祥(联系人)，男，教授，博士生导师，(E—mail)zhixiangzhou@cquc．edu．cn。学兔兔www.xuetutu.com土木建筑与环境3-．程第31卷用方钢管砼等较大轴向承载力和刚度；而跨中区段，可以设计的较顶板厚，腹板亦可根据受力考虑不等轴力较小，以受正弯矩为主，此时上缘受压而下缘受距布置加劲肋的位置。拉，钢一砼组合构件针对此区段设计，能充分