正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板抗弯性能分析

为探讨不同类型加劲肋构造对正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板抗弯性能的影响,通过试验和数值模拟方法分析比较了平钢板-混凝土连续组合桥面板(SCCCDs)、带一字肋的正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板(OSCCCDs)和带U形加劲肋的正交异性钢板-混凝土连续组合桥面板(USCCCDs)等3种组合桥面板抗弯性能的异同点,研究了加劲肋数量、加劲肋厚度、钢板厚度、混凝土厚度、配筋率和PBL剪力连接件间距等参数对抗弯性能的影响.结果表明,3种类型钢板-混凝土连续组合桥面板的抗弯刚度和极限承载能力存在显著差异.相比于SCCCDs, OSCCCDs和USCCCDs的极限荷载分别提高了23.1%和74.5%.混凝土板厚度对连续组合桥面板的抗弯性能影响最大,对抗弯刚度和极限承载力的影响率分别为15.70%和22.44%.

正交异性钢-钢纤维混凝土组合桥面板疲劳极限状态研究

为了解正交异性钢-钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,SFRC)组合桥面板的疲劳性能及失效机理,以川南城际铁路临港长江大桥为背景,设计、制作正交异性钢-SFRC组合桥面板足尺模型进行疲劳试验,采用ANSYS软件建立试件有限元模型,研究关键细节的疲劳应力和开裂等情况。基于有限元模型,分析不同设计参数(钢顶板厚度、栓钉布置、SFRC抗拉强度及层厚)下组合桥面板疲劳极限状态的失效模式,并提出了主要控制参数取值建议。结果表明:200万次疲劳加载后足尺模型的实测最大裂缝宽度为0.136 mm,出现在SFRC层上缘,钢结构未开裂,组合桥面板疲劳性能良好;组合桥面板疲劳极限状态主要由SFRC层开裂控制,钢顶板厚度、栓钉布置对组合桥面板疲劳性能的影响较小,SFRC抗拉强度和层厚对组合桥面板疲劳性能影响较大,为主要控制参数;在常规正交异性钢桥面板上铺设薄层(厚度不超过50 mm)SFRC时,SFRC抗拉强度不应小于5 MPa,在常规正交异性钢桥面板上铺设普通SFRC(钢纤维体积含量不高于1%,抗拉强度不高于3 MPa)时,SFRC层厚不宜低于100 mm。

刚性基层对正交异性钢-混凝土组合桥面板受力性能影响

文章提出在正交异性钢桥面板上铺设刚性基层的正交异性钢-混凝土组合桥面板结构,并依托广东某曲塔曲梁钢混混合梁斜拉桥,采用有限元分析方法,重点研究了该组合桥面板在车轮荷载作用下3个关注点应力及对应的应力集中系数,并比较分析了刚性基层厚度和弹性模量对关注点应力及应力集中系数的影响。得出如下结论:铺设刚性基层的正交异性钢-混凝土组合桥面板刚度明显提高,轮压荷载下关注点应力降低,且关注点3处应力降幅较其他2个关注点小;铺设刚性基层能降低关注点1和关注点2处应力集中系数,但是关注点3处应力集中系数反而提高;刚性基层厚度增加,关注点应力值降低,但应力集中系数增大;刚性基层弹性模量增加能降低组合桥面板极值应力及关注点应力,降低关注点应力集中系数,但刚性基层自身拉应力增加。

组合桥面板车轮荷载作用下局部受力试验研究

通过静力试验考察不同桥面板在车轮荷载作用下的局部受力性能,测试了桥面板不同部位的结构应变和变形。试验结果表明:在车轮荷载作用下,组合桥面板焊缝附近的应力水平远远低于正交异性钢桥面板,可以大大减小桥面板发生疲劳破坏的可能性,提高混凝土的性能可以降低该部位的应力水平,但不太明显。

波折钢+UHPC组合桥面板的抗疲劳性能研究

正交异性钢桥面板因其优良性能被普遍用于大跨度桥梁中,然而在车辆往复荷载作用下,传统正交异性钢桥面板易发生疲劳破坏。因此,提出了一种新型组合桥面板——波折钢+UHPC组合桥面板。相较于传统正交异性桥面板,这种组合桥面板不仅取消了加劲肋与钢桥面顶板间的纵向焊缝,还减少了钢桥面板制作时的复杂焊接工作量,降低了疲劳裂缝出现的可能性。为验证波折钢+UHPC组合桥面板的抗疲劳性能,通过有限元模型分析了新型组合桥面板中UHPC层厚度对组合桥面板抗疲劳性能的影响,明确了组合桥面板中UHPC层的理想厚度为6 cm;并按照《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)对波折钢+UHPC组合桥面中各疲劳细节进行了疲劳验算。验算结果表明,各疲劳细节均满足抗疲劳设计要求。

张靖皋长江大桥建设综述

张靖皋长江大桥南航道桥推荐采用梁跨布置2 300 m+717 m的双塔两跨悬索桥方案,创下六项“世界之最”。跨径突破以及桥区建设条件带来了诸多技术挑战,张靖皋长江大桥建立了顶层科技规划,以2 300 m级超大跨悬索桥建设所需设计、施工、运维技术为核心,根据设计、施工、运维的全寿命周期需求,推动新技术、新工艺、新设备、新材料创新,支撑张靖皋长江大桥建设。创造性地提出了超大跨度悬索桥主缆自平衡结构体系、超高钢箱—钢管约束混凝土组合索塔、超大规模双回字复合地下连续墙锚碇基础、超大型自行走装配式索鞍、智能感知可更换锚固体系、全桥一体化智能防腐体系、L型纵肋正交异性钢桥面板系统等创新设计。