钢-砼溷合结构在大跨连续刚构桥中的应用

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1、钢-砼混合结构在大跨连续刚构桥中的应用卫星，李小珍，李俊，强士中西南交通大学土木工程学院论文研究内容研究背景钢-砼接头受力性能钢-砼接头空间仿真分析主要结论1.研究背景重庆石板坡长江大桥采用刚构-连续组合梁，桥跨径组合为：86.5+138+138+138+330+132.5m；主跨采用钢-砼混合梁，111(砼)+108(钢)+111(砼)；石板坡长江大桥的钢-砼接头是大桥最重要的结构之一。在混合梁斜拉桥中,钢-砼接头大致有三种：钢板式、填充砼前板式、填充砼后板式。重庆石板坡长江大桥钢梁和混凝土结合部位采用了填充混凝土后板式的钢-砼接头2

2、钢-砼接头受力性能轴力由承压板及PBL剪力键共同来传递。在运营阶段，钢-砼接头截面存在的拉应力主要由PBL剪力键来抵抗。剪应力主要由PBL剪力键来传递。钢-砼接头之间的内力传递主要通过承压板、PBL剪力键以及钢壁面与混凝土之间粘结摩阻三种途径来进行。PBL剪力键的作用机理依靠孔中砼的抗剪作用承担沿钢板的纵向剪力；依靠孔中砼的抗剪作用承担钢与混凝土的分离力；依靠钢板受压承担面外的横向剪力。PBL剪力键是一种新型的剪力连接器，它由带孔的钢板组成，在钢板孔中横穿钢筋，浇注混凝土，形成贯穿钢板的钢筋混凝土柱。承载能力高，线性阶段刚度高，破坏阶段延

3、性好。3钢-砼接头空间仿真分析空间仿真分析的基本假设：在原桥钢-砼附近截取18m长作为分析梁段；有限元不模拟模型砼与钢板间的粘结摩擦作用，将其作为结构的安全储备；混凝土与贯穿钢筋之间通过设定耦合关系来反映钢筋与混凝土之间的作用情况；贯穿钢筋与PBL板之间的相互作用问题，也按耦合关系来处理。混凝土梁段采用了SOLID65，钢梁段和开孔钢板均采用SHELL181，贯穿钢筋和预应力索采用BEAM4。空间仿真分析结果顶板及PBL剪力键底板及PBL剪力键腹板及PBL剪力键混凝土部分空间仿真分析结果顶板底板腹板混凝土部分荷载顶板底板腹板PBL剪力键混

4、凝土1.0倍设计荷载77.283.4107.4203.216.41.7倍设计荷载109.7187.7212.7297.819.7腹板上设置的PBL剪力键在钢-砼结合段的剪力传递中起主要作用，约承担截面全部剪力的70％，底板上的PBL剪力键承担截面全部剪力的18％，顶板的PBL剪力键承担截面全部剪力的12％。4主要结论有限元分析结果中也存在极少数的应力失真情况，但对于所要研究的大部分内容是能够满足精度要求的。在重庆石板坡长江大桥的钢-砼接头中，腹板上的PBL剪力键在竖向剪力的传递中起主要作用。从有限元计算结果看，底板混凝土在最大设计荷载下局

5、部出现拉应力，应予以关注。预应力钢绞线在钢-砼结构中起着很重要的作用，预应力的损失将严重影响结构的耐久性。谢谢！欢迎各位专家批评与指正！