独塔斜拉桥钢-混结合段的试验与数值研究

Experimental and Numerical Study on Steel Concrete Composite Section of Single Tower Cable Stayed Bridge

为了给独塔混合梁斜拉桥钢-混结合段的设计提供指导,基于四平市东丰路独塔单索面混合梁斜拉桥,制作了桥梁钢-混凝土结合段的1∶4缩尺试验模型,研究在轴力和弯矩共同作用下结合段的应力分布及混凝土与钢之间的相对滑移,并结合有限元分析研究了承压板厚度、剪力钉直径、穿孔钢筋直径、剪力钉纵向间距和穿孔钢筋纵向间距5个参数对钢-混结合段传力机理的影响。研究结果表明:轴力和弯矩主要以轴向力模式以及剪切力模式在结合段内平稳传递;结合段各部位应力水平均处于容许范围内,具有较高的安全储备;钢-混结合段横截面局部刚度的差异导致截面横向应力波动显著;轴力主要通过承压板进行传递,其次是剪力钉及PBL剪力键,分别约占50%、35%和15%。