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新型钢-UHPC组合桥面板抗弯承载力模型试验与理论分析方法
被引量:
17
1
作者
张清华
程震宇
+2 位作者
邓鹏昊
李明哲
魏川
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期47-64,共18页
为综合解决正交异性钢桥面板疲劳开裂和桥面铺装易损两大难题,提出一种由波形顶板、超高性能混凝土(ultra-high-performance concrete,UHPC)结构层和改进螺旋线(modified clothoide,MCL)形组合销所构成的新型波形顶板-UHPC组合桥面结构...
为综合解决正交异性钢桥面板疲劳开裂和桥面铺装易损两大难题,提出一种由波形顶板、超高性能混凝土(ultra-high-performance concrete,UHPC)结构层和改进螺旋线(modified clothoide,MCL)形组合销所构成的新型波形顶板-UHPC组合桥面结构。设计2类共12个足尺模型,对所提出的新型波形组合桥面板在正、负弯矩作用下的抗弯性能开展试验研究。在此基础上,基于材料本构关系和内力平衡方程,建立新型波形组合桥面板的初始开裂弯矩、名义开裂弯矩和抗弯极限承载力的理论分析方法,通过模型试验对理论分析方法的适用性进行验证。结果表明:在正、负弯矩作用下,结构的破坏形式均为弯曲破坏并表现出良好的延性特征;消除钢-UHPC界面摩擦将劣化结构在正、负弯矩作用下的抗弯性能,抗弯极限承载力降低幅值分别为4.3%和4.2%,纵向配筋率是负弯矩作用下结构抗弯性能的另一个关键影响因素,抗弯极限承载力降低幅值为7.6%;所建立的理论分析方法物理含义明确,理论分析结果与试验结果吻合较好,可为新型波形顶板-UHPC组合桥面板的结构设计和抗弯承载能力分析提供理论依据。
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关键词
桥梁工程
正交异性钢桥面板
新型波形顶板-UHPC组合桥面板
模型试验
抗弯性能
下载PDF
职称材料
UHPC中MCL形组合销的抗剪性能
被引量:
3
2
作者
程震宇
张清华
+3 位作者
邓鹏昊
魏川
李明哲
段跃超
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期205-217,共13页
改进螺旋线(Modified Clothoide,MCL)形组合销是抗剪性能优异的一类新型剪力连接件,在组合结构桥梁中具有广阔的应用前景。为探究MCL形组合销在超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)中的抗剪性能,依据新型波形组合桥...
改进螺旋线(Modified Clothoide,MCL)形组合销是抗剪性能优异的一类新型剪力连接件,在组合结构桥梁中具有广阔的应用前景。为探究MCL形组合销在超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)中的抗剪性能,依据新型波形组合桥面板结构中MCL形组合销的纵向和横向受力特征,设计并开展了纵向和横向2类推出试验;建立了考虑材料与界面接触等非线性因素的2类推出试验有限元模型,基于试验结果验证了有限元模型的适用性;采用有限元模型开展了结构的全过程受力分析,阐明了2类推出试验的荷载传递历程与破坏机理;依据受力特征和破坏模式,推导了适用于钢销失效破坏模式的MCL形组合销纵向极限抗剪承载力计算式;通过现有公式对比,确定了适用于UHPC压溃破坏模式的MCL形组合销横向极限抗剪承载力计算式。结果表明:UHPC中MCL形组合销的纵向和横向抗剪性能差异显著,纵向抗剪性能表现出良好的延性特性,而横向抗剪性能表现出较高的抗剪刚度和抗剪承载力;主要力学指标的有限元计算值与试验结果符合较好,验证了有限元模型的适用性;MCL形组合销的纵向破坏模式主要表现为钢销产生较大的塑性变形,其根部截面进入屈服状态,而横向破坏模式主要表现为钢销下侧UHPC压溃;纵向和横向极限抗剪承载力计算值与试验值之比的均值分别为1.18,1.06,标准差分别为0.13,0.01,计算值与试验值吻合良好。
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关键词
桥梁工程
抗剪性能
推出试验
MCL形组合销
超高性能混凝土
原文传递
题名
新型钢-UHPC组合桥面板抗弯承载力模型试验与理论分析方法
被引量:
17
1
作者
张清华
程震宇
邓鹏昊
李明哲
魏川
机构
西南交通大学
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期47-64,共18页
基金
国家自然科学基金(51778533,51578455,51878561,51978579)
桥梁结构健康与安全国家重点实验室开放课题(BHSKL19-06-KF)
+1 种基金
广东省重点领域研发计划(2019B111106002)
四川省科技计划(2021YJ0037)。
文摘
为综合解决正交异性钢桥面板疲劳开裂和桥面铺装易损两大难题,提出一种由波形顶板、超高性能混凝土(ultra-high-performance concrete,UHPC)结构层和改进螺旋线(modified clothoide,MCL)形组合销所构成的新型波形顶板-UHPC组合桥面结构。设计2类共12个足尺模型,对所提出的新型波形组合桥面板在正、负弯矩作用下的抗弯性能开展试验研究。在此基础上,基于材料本构关系和内力平衡方程,建立新型波形组合桥面板的初始开裂弯矩、名义开裂弯矩和抗弯极限承载力的理论分析方法,通过模型试验对理论分析方法的适用性进行验证。结果表明:在正、负弯矩作用下,结构的破坏形式均为弯曲破坏并表现出良好的延性特征;消除钢-UHPC界面摩擦将劣化结构在正、负弯矩作用下的抗弯性能,抗弯极限承载力降低幅值分别为4.3%和4.2%,纵向配筋率是负弯矩作用下结构抗弯性能的另一个关键影响因素,抗弯极限承载力降低幅值为7.6%;所建立的理论分析方法物理含义明确,理论分析结果与试验结果吻合较好,可为新型波形顶板-UHPC组合桥面板的结构设计和抗弯承载能力分析提供理论依据。
关键词
桥梁工程
正交异性钢桥面板
新型波形顶板-UHPC组合桥面板
模型试验
抗弯性能
Keywords
bridge engineering
orthotropic steel decks
innovative corrugated steel-UHPC composite bridge decks
model tests
flexural behavior
分类号
U443.31 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
UHPC中MCL形组合销的抗剪性能
被引量:
3
2
作者
程震宇
张清华
邓鹏昊
魏川
李明哲
段跃超
机构
西南交通大学桥梁工程系
云南楚大高速公路投资开发有限公司
出处
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期205-217,共13页
基金
国家自然科学基金项目(51778533,51578455,51878561,51978579)
桥梁结构健康与安全国家重点实验室开放课题重点项目(BHSKL19-06-KF)。
文摘
改进螺旋线(Modified Clothoide,MCL)形组合销是抗剪性能优异的一类新型剪力连接件,在组合结构桥梁中具有广阔的应用前景。为探究MCL形组合销在超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)中的抗剪性能,依据新型波形组合桥面板结构中MCL形组合销的纵向和横向受力特征,设计并开展了纵向和横向2类推出试验;建立了考虑材料与界面接触等非线性因素的2类推出试验有限元模型,基于试验结果验证了有限元模型的适用性;采用有限元模型开展了结构的全过程受力分析,阐明了2类推出试验的荷载传递历程与破坏机理;依据受力特征和破坏模式,推导了适用于钢销失效破坏模式的MCL形组合销纵向极限抗剪承载力计算式;通过现有公式对比,确定了适用于UHPC压溃破坏模式的MCL形组合销横向极限抗剪承载力计算式。结果表明:UHPC中MCL形组合销的纵向和横向抗剪性能差异显著,纵向抗剪性能表现出良好的延性特性,而横向抗剪性能表现出较高的抗剪刚度和抗剪承载力;主要力学指标的有限元计算值与试验结果符合较好,验证了有限元模型的适用性;MCL形组合销的纵向破坏模式主要表现为钢销产生较大的塑性变形,其根部截面进入屈服状态,而横向破坏模式主要表现为钢销下侧UHPC压溃;纵向和横向极限抗剪承载力计算值与试验值之比的均值分别为1.18,1.06,标准差分别为0.13,0.01,计算值与试验值吻合良好。
关键词
桥梁工程
抗剪性能
推出试验
MCL形组合销
超高性能混凝土
Keywords
bridge engineering
shear behavior
push-out test
MCL-shaped composite dowels
ultra-high Performance concrete
分类号
U443.32 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型钢-UHPC组合桥面板抗弯承载力模型试验与理论分析方法
张清华
程震宇
邓鹏昊
李明哲
魏川
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
17
下载PDF
职称材料
2
UHPC中MCL形组合销的抗剪性能
程震宇
张清华
邓鹏昊
魏川
李明哲
段跃超
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
原文传递
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