波形钢腹板PC组合箱梁研究现状

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1、波形钢腹板PC组合箱梁研究现状张东升1付建新2（1南京工业大学土木工程学院，江苏南京210009；2南京工业大学土木工程学院，江苏南京210009）摘要:介绍了波形钢腹板PC组合箱梁的结构特点，国内外对波形钢腹板PC组合箱梁性能的研究,包括：抗弯性能，抗剪性能，剪滞效应，预应力导入效率，徐变的影响，疲劳，扭转。最后建议波形钢腹板PC组合箱梁需进一步研究的内容。关键词:钢腹板结构特点抗弯抗剪徐变ActualityofthePCcompositeboxgirderwithcorrugatedsteelwebsZHANGDongsheng1，FUJianxin2(1.Collegeof

2、CivilEngineer,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China;2.CollegeofCivilEngineer,NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China)Abstract:ThestructurecharacteristicsofthePCcompositeboxgirderwithcorrugatedsteelwebs,performancestudyofthePCcompositeboxgirderwithcorrugatedsteelwebsinchi

3、naandabroad.Include:bendingresistance,resistingshear,efficiencyofpretress,influenceofcreep,fatigue,retortion.ThefurtherresearchonthePCcompositeboxgirderwithcorrugatedsteelwebswassuggested.Keywords:steelcorrugatedweb;structurecharacter;bendingresistance;resistingshear;creep.波形钢腹板预应力混凝土（PC）组合箱梁

4、是一种新型的钢—预应力混凝土组合结构，它用波形钢腹板替代传统箱梁的混凝土腹板，减轻了梁体自重，避免了混凝土箱形梁腹板的开裂问题；预应力筋采用混凝土顶底板体内筋和箱内体外筋结合的方式，由于波形钢腹板不抵抗轴向力，因此，能有效地将预应力施加混凝土顶板和底板上，同时波形钢腹板对箱梁顶板和底板由于徐变和干燥收缩所产生的变形不产生约束作用，避免了由此引起的预应力损失。且波形钢腹板PC组合箱梁结构具有较好的经济效益。1波纹钢腹板PC组合箱梁抗弯性能胡娟[1]采用能量变分法原理对此结构进行理论分析,并对试验梁进行算例分析。认为:1)该类梁的弯曲特性可采用梁理论中的“平截面假定”来描述。2)能量

5、变分法在波纹钢腹板组合箱梁中同样适用。3)在研究波纹钢腹板组合箱梁的弯曲性能,可以忽略钢腹板刚度的影响。4)在弹性范围内,波纹钢腹板组合箱梁的挠度值与荷载增长呈线性关系。程德林[2]对波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁进行了理论分析和试验研究，并采用空间有限元分析方法详细的探讨了该种结构的抗弯力学特性，得到以下结论：(1)波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁在底板钢筋屈服后还有较强的承载能力。(2)在整个加载过程中，波纹钢腹板未出现屈曲破坏，说明波纹钢腹板屈曲稳定性完全能够满足要求，可靠性高。(3)空间有限元分析结果和模型试验均表明:简支状态下波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁在对称和偏心荷载

6、作用下，其上、下翼板均出现了典型的剪力滞效应。李立峰等[3]针对其抗弯承载能力问题展开研究，利用FORTRAN语言编制了体外预应力波形钢腹板简支组合箱梁受弯全过程分析程序，并完成了一根梁的弯曲破坏试验，得出结论(1)以混凝土开裂和受拉区普通钢筋屈服为分界点，体外预应力波形钢腹板组合箱梁受弯破坏全过程可分为3个阶段：弹性阶段、开裂阶段、塑性阶段。(2)试验结果和理论分析均表明：弹性阶段和塑性阶段的弯曲正应变分布满足拟平截面假定。(3)结构抗弯承载能力计算中可以不考虑剪切变形的影响。狄谨等[4]对简支状态的预应力混凝土平钢腹板组合箱梁、波纹钢腹板组合箱梁进行有限元分析得出波纹钢腹板箱

7、梁的腹板所承担的剪力占全截面的94.77%，所以认为剪力仅由腹板来承担。2波形钢腹板PC组合箱梁的剪滞效应箱梁腹板和翼板交接处的应力比较突出[5]，从而导致不安全，许多桥梁专家指出原因是设计中没有认真对待“剪滞效应”，因此导致应力过分集中造成桥梁的失稳和局部破坏。反映出剪力滞的影响是不可忽视的.蒋学强[6]通过分析波形钢腹板PC组合箱梁与混凝土箱梁跨中截面的剪滞效应，得出结论：波形钢腹板箱梁顶板的剪滞效应较严重，底板的剪滞效应较轻，比混凝土箱梁的剪滞效应要严重，以腹板与顶板、底板