自带钢销型钢-UHPFRC新型组合梁抗弯性能研究

为克服传统钢-混组合梁由于材料性能和结构形式的不足,提出适用常规跨径桥梁的自带钢销型钢-UHPFRC(Ultra-high Performance Fiber Reinforced Concrete)组合梁。以湖南某高速3×30 m连续梁为工程依托,开展新型组合梁正弯矩作用下1∶1.85缩尺模型试验,结合DIC(Digital Image Correlation)分析,讨论试验梁的破坏模式、(微)裂纹的萌生扩展及应变分布规律,并进行有限元分析验证和抗弯承载能力理论计算。结果表明:钢销连接件能有效保证型钢与UHPFRC梁协同工作;弯曲破坏时,钢梁大部分进入屈服阶段,组合梁表现出良好的延性;组合梁弯曲受力全过程可分为弹性段、类弹性段、微裂纹扩展段、主裂纹形成段及软化段5个阶段;新型组合梁具有优异的抗裂性能,UHPFRC腹板下端裂缝主要在型钢下缘屈服以后发展;充分考虑UHPFRC的抗拉贡献,采用截面分层法能准确地分析新型组合梁的弯曲受力过程。