整体式桥梁钢梁桥台连接性能研究

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1、总第7期整体式桥梁钢梁一桥台连接性能研究47整体式桥梁钢梁一桥台连接性能研究编译陈雷(中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司，湖北武汉430034)摘要：为提高整体式桥梁的刚度特性、负载能力和抗尺试件进行荷载试验，以证实新型连接的性能。裂能力，设计一种新型钢梁一桥台连接方式，将剪力钉和PBL剪力连接件应用到钢梁一桥台既有连接方式上。为证实并评价新型钢梁一桥台连接的性能，制作既有连接和新型2钢梁一桥台连接处的行为连接的试件进行荷载试验，并对试件的钢一混组合连接上的整体式桥梁的钢梁一桥台连接最初失效模式可

2、接触作用进行非线性结构分析。荷载试验结果表明，在设计能为剪切失效或承压破坏，最终失效条件似乎介于和屈服荷载作用下，所有的既有连接和新型连接都表现出足剪切失效和承压破坏之问。整体式桥梁钢梁一桥台够的刚度和抗裂能力，适合用作整体式桥梁的钢梁一桥台连连接处除了应考虑剪力效应外还应考虑支承力效接；荷载～位移曲线、裂缝开展行为和荷载～应变曲线证实新型连接比既有连接性能更优异。综合得出，新型连接提高应。Mattock和Gaafar(1979)建议采用式(1)计算了整体式桥梁的刚度特性、负载能力和抗裂能力，可以解决混

3、凝土单元中埋入的钢构件的支承强度，如整体式并恰当地控制整体式桥梁的耐久性和适用性问题。桥梁的钢粱一桥台连接(图1)。关键词：整体式桥梁；钢梁一桥台连接；剪力连接件；荷—fbflll()(1)载试验；刚度特性；负载能力；抗裂能力式中，^为混凝土的承压应力，fb一4．5~／(￡／b)∞；为与混凝土中性轴到等效矩形压应力1前言块高度相关的系数；t为混凝土构件的宽度；b为埋整体式桥梁没有伸缩缝，具有显著的经济性、施入钢构件的宽度；f为混凝土的抗压强度；以和z工性和适用性。整体式桥台比～般桥台短、窄，称为分别为连

4、接面到荷载作用点和埋人钢构件的长度直式桥台。在桥梁服役期间，每个结构构件承担由(图1)。恒载、活载和温度荷载产生的水平变形和旋转变形；桩基础和桥台填土吸收水平和旋转变形。因此，为了获得这些行为特性，规定了整体式桥梁每个连接部分的整体特性或刚度特性。但关于整体式桥梁的梁一桥台连接的设计和施工细节的标准不完善，大多整体式桥梁的钢梁一桥台连接桥台中仅部分钢筋伸进钢梁腹板的孔中，且多数连接处没有安装加劲肋或剪力连接件。整体式桥梁钢梁一桥台连接为组合结构，在运营荷载条件下连接处应抵抗多种类型的截面内力，并且在运营

5、期间应具有足够的抗裂能力和刚度特性以抵抗混凝土开裂。肆I卜—本文介绍几种改善了截面抗力的钢梁一桥台连接方式。为了改善抗裂能力、负载能力和刚度特性，图1最大荷载条件下钢一混连接的支承强度钢梁一桥台连接处设置了螺旋钢筋、端隔板、剪力钉(Mattock和Gaafar，1979)和PBL剪力连接件，制作新型连接和既有连接的缩收稿日期：2011一n一14编译者简介：陈雷(1982一)，女，工程师，2005年毕业于中南大学土木工程专业，工学学士，2008年毕业于中南大学土木工程材料专业，工学硕士。48桥梁检测与加固

6、2011年第2期当直式桥台具有较大的刚度时，整体式桥梁的公路桥梁一般设计和施工标准要求。然而，钢梁一钢梁一桥台连接达到理想行为，具有足够的抗裂能桥台连接的细节设计没有考虑整体式桥梁行为特性。力和负载能力。钢梁一桥台连接的理想失效模式不俄亥俄州用螺纹筋和螺母连接梁和桥台，形成是连接失效，而是钢梁和其他次要构件的屈服或者部分整体行为。当应用于整体式桥梁上时，通过作失效。用到上翼缘上螺纹筋的压力和螺纹筋的强度增加了抵抗弯矩特性的刚度。在桥台上安装钢梁期间，钢梁的标高容易控制，对于钢桥，由于温度引起的伸长3钢梁

7、一桥台连接建议措施敏感行为能有效地传递到桥台后填土和桩基础上。3．1增强钢梁一桥台连接强度的必要性韩国整体式桥梁设计指南(EXTRI，2009)阐述多数钢梁一桥台连接采用传统方式施工，不能了上部结构和桥台连接的重要性。然而，梁一桥台预测连接处整体刚度特性、负载能力和抗裂能力。连接细部遵循韩国桥梁设计规范的一般桥梁进行设当钢构件埋人到混凝土柱中，通过假定钢一混接触计(MOCT，2005)。本文考虑了多种施工情形、设计面由剪应力引起的混凝土的应变达到最大值说明、施工指南和标准，提出多种钢梁一桥台连接类(o．

8、003)来计算连接的支承强度。利用式(1)计算连型。图3为缩尺试件的设计思路。本文建议的新型接处的剪切强度。然而，钢构件的高度不影响剪切连接安装了螺纹筋和剪力钉[图3(C，d)]及螺纹筋强度。而且，和一般梁一柱连接不一样，钢梁一桥台和PBL剪力连接件[图3(d，e)l。剪力连接件安装连接处桥面板的厚度是受限制的，因此，如图2所在钢梁端隔板和埋入混凝土桥台的腹板中，改善了示，埋入钢梁的上部混凝土板的厚度不足。因此，这整体刚度特性和负载能力、抗