带肋钢板混凝土组合结构抗裂性能研究

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1、公路交通技术2014年6月第3期TechnologyofHighwayandTransportJun．2014No．3带肋钢板一混凝土组合结构抗裂性能研究刘树，费豪斌(1．重庆交通大学，重庆400074；2．深圳高速工程顾问有限公司，广东深圳518000)摘要：针对带肋钢板一混凝土组合结构的抗裂性能进行理论分析和结构试验，结果表明：带肋钢板一混凝土组合结构开裂弯矩较普通钢筋混凝土结构大得多，当裂缝出现后结构能更有效地抑制裂缝发展；带肋肋板区混凝土在钢板与箍筋的共同约束下可比拟为共同受力体，极限拉应变较钢筋混凝土高。关键词：带肋钢板一混凝土组合结构；抗裂；理

2、论分析；试验验证文章编号：1009—6477(2014)03—0046—04中图分类号：U441文献标识码：AResearchonCrackResistanceofRibbedSteelPIate—ConcreteCombinedStructureLIUShu，FEIHaobinAbstract：Thispaperconductstheoreticalanalysisandstructuraltestforcrackresistanceofthefibbedsteelplate-concretecombinedstructure，theresultssho

3、wthatthecrackingmomentofthefibbedsteelplate-concretecombinedstructureismuchlargerthanconventionMreinforcedconcretestructure，thestructurecanrestraindevelopmentofcracksmoreeffectivelyaftertheyappear；theconcreteinthefibbedplateareaunderthejointconstraintofsteelplatesandstirrupscanber

4、egardedascommonforcebody，andtheultimatetensilestrainishigherthanreinforcedconcrete．Keywords：ribbedsteelplate-concretecombinedstructure；crackresistance；theoreticalanalysis；testverification钢筋混凝土结构中，混凝土的抗拉性能差，混凝混凝土受弯构件，其横截面如图1所示。图1中，肋土开裂后结构的刚度和耐久性将降低，影响结构的钢板与肋钢板采用焊接连接；在肋钢板上按一定间正常使用¨]

5、。因此，如何提高钢筋混凝土结构抵抗距打孑L以便箍筋穿过；带肋钢板、纵向钢筋和箍筋等开裂的能力已成为道路工作者的研究目标。形成带肋的强化钢板一钢筋整体骨架，浇筑混凝土解决连续梁和无铰拱拱脚等结构负弯矩区段的即形成带肋钢板一混凝土组合结构j。下面将对混凝土局部区域拉应力峰值过大，且沿构件长度方该结构的抗裂性能进行分析研究。向拉应力又迅速减小的力学情况下造成的结构局部开裂问题的常规方法有2种：一是采用预应力方案。但采用此方案对于上述2种结构均存在预应力布置复杂，施工工艺复杂、桥梁后期病害隐患大等问题；二是在裂缝出现后采用外贴钢板或碳纤维布加固[2-5]，以达到控

6、制裂缝开展目的。但采用这种方式钢板能否与混凝土协同变形即加固效果取决于钢图1横截面构造示意板与混凝土之间的粘结质量，同时此加固梁的延性将大大降低。1抗裂性能理论分析为较大地提高和改善上述混凝土结构的局部抗1．1受力性能对比分析裂性能，本文基于粘钢混凝土结构，提出带肋钢板一通常，在粘钢混凝土结构中，钢板与混凝土之间基金项目：交通运输部建设科技项目(2013318J15390)收稿日期：2013—10—28作者简介：刘树(1987一)，女，四川省蓬安县人，在读研究生2014年第3期刘树，等：带肋钢板一混凝土组合结构抗裂性能研究47的界面剪力主要通过结构胶传递L

7、2l9J。受施工质量匀性，可看作一个共同受力体，其受力性能优于普通的影响，粘结胶不能很好地保证钢板与混凝土协调钢筋混凝土。因此，与普通钢筋混凝土结构相比较，变形，钢板变形滞后于混凝土，存在应力滞后现在结构受拉表面配置带肋钢板能够更有效地提高昆象L2]，钢板材料不能充分利用。同时，钢板和混凝凝土结构的开裂荷载，且首条裂缝可能出现在距离土之间不但存在切向剪应力，而且受构件弯曲作用结构表面一定距离处。的影响还不可避免地存在正应力，而粘结胶主要用在破坏阶段，粘钢一混凝土组合结构粘结胶已于承担剪应力，其抵抗正应力的能力远远小于抵抗破坏，钢板与混凝土基本无粘结，钢板与

8、混凝土不能剪应力的能力，致使结构在剪应力和正应力的共同共同变形，相