PC梁桥斜交混凝土面板在车辆轮压荷载作用下的受力特性.pdf

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1、第３３卷第３期建筑科学与工程学报Vol．３３No．３２０１６年５月JournalofArchitectureandCivilEngineeringMay２０１６文章编号：１６７３‐２０４９（２０１６）０３‐００５８‐０７PC梁桥斜交混凝土面板在车辆轮压荷载作用下的受力特性庄一舟，徐亮，黄福云，任卫岗（福州大学土木工程学院，福建福州３５０１０８）摘要：针对预应力混凝土（PC）梁桥结构斜交桥面出现的经常性裂缝，对一座斜交角为４６°的桥梁的桥面应变进行现场实测，通过校验和修正有限元模型研究了典型斜交钢筋混凝土面板在车辆轮压荷

2、载作用下的受力特性。结果表明：行驶车辆引起的桥面应变很小，车辆荷载的单独作用不可能引起混凝土开裂，但是车辆轮压荷载的反复作用可以产生裂缝或使已经存在的裂缝变宽、变长甚至肉眼可见；轮压荷载作用的局部效应对总应变响应的影响很大，特别是对长跨桥梁或车辆在桥梁的跨中位置，桥面作为组合截面的一个组分，其导致的整体效应主要依赖于所研究的位置；车辆荷载引起的总应变效应随着桥面斜交角的增加而略有增加。关键词：斜交混凝土桥面；公路桥梁；有限元分析；荷载试验；应变测量；模型校正；车辆轮压荷载中图分类号：U４４２．５文献标志码：AMecha

3、nicalBehaviorsofSkewedRCDeckinPCGirderBridgeSubjectedtoVehicleWheelLoadsZHUANGYi‐zhou，XULiang，HUANGFu‐yun，RENWei‐gang（CollegeofCivilEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou３５０１０８，Fujian，China）Abstract：Aimedattheregularcracksappearedinskewedreinforcedconcrete（RC）decki

4、nprestressedconcrete（PC）girderbridge，thedeckstrainsofagirderbridgewith４６°skewangleweremeasured，andthemechanicalbehaviorsoftypicalskewedreinforcedconcretedecksubjectedtovehiclewheelloadswereresearched．Theresultsshowthatthedeckstrainscausedbydrivingvehiclearelow，a

5、ndtheconcretecracksareimpossibleinducedbyvehicleloadslonely，butcyclicloadsofvehiclewheelsmaycreatecracksormaketheexistingcrackswider，longerandvisible．Thelocaleffectsofwheelloadssignificantlycontributetothetotalstrainresponse，especiallyforlongerspansandvehicleatm

6、id‐spanofbridge．Asapartofcompositecrosssection，thegloballoadingeffectofdeckdependsontheinvestigatedlocation．Thetotalstraineffectsubjectedtovehicleloadincreasesslightlywithskewanglemagnitude．Keywords：skewedRCdeck；highwaybridge；finiteelementanalysis；loadtest；strai

7、nmeasure‐ment；modelingverification；vehiclewheelload收稿日期：２０１５‐１２‐０７基金项目：国家自然科学基金项目（５１２７８１２６，５１５７８１６１）；福建省自然科学基金项目（２０１３J０１１８７）作者简介：庄一舟（１９６４‐），男，浙江奉化人，教授，工学博士，E‐mail：４７８３７２０９２＠qq．com。第３期庄一舟，等：PC梁桥斜交混凝土面板在车辆轮压荷载作用下的受力特性５９0引言调查报告显示，预应力混凝土（PC）梁桥的混凝土斜交桥面角部开裂现象比直桥严重得多，其

8、主要［１‐５］表现为面板表面横向开裂严重。虽然在某些已损伤的桥面中存在纵梁对收缩应变的约束作用，但是一旦开裂则损伤具有扩展性，目前对此现象进行［６］解释和研究的文献极少。John等最早研究了斜交钢筋混凝土桥面，通过荷载试验发现：横向主钢筋图1M‐50桥的跨4及其仪表布置上的最大应变随斜交角增大而增大。斜交角为３６°Fig．1The