钢-混凝土结合梁悬索桥剪力钉滑移效应.pdf

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1、第3l卷第1期2014年1月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．3lNo．1Jan．2014doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2014．01．014钢一混凝土结合梁悬索桥剪力钉滑移效应陈楚龙1，高荣雄1，吴巧云2，江飞3，朱宏平1(1．华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074；2．武汉工程大学环境与城市建设学院，湖北武汉430073；3．中南电力设计院，湖北武汉430071)摘要：钢一混凝土结合梁由钢梁、混凝土板和剪力连接

2、件组合而成，这三者在结合梁受力过程中分别存在不同程度的剪切变形，导致钢梁和混凝土板界面之间的相对滑移效应。本文基于ANSYS有限元技术，对世界上首座3塔4跨地锚式悬索桥——武汉鹦鹉洲长江大桥建立三维空间有限元全桥模型，通过有限元模型拼接技术将标准节段的精细化模型嵌入鱼刺梁式的杆系模型中，研究最不利工况状态下标准节段中预制桥面板与钢主梁之间剪力键的滑移效应。计算结果表明：在设计的移动荷载下，鹦鹉洲大桥最大的单钉剪力值为20．6kN，仅为其设计承载强度的34．3％，最大滑移量值为0．086mm；在1．5倍设计移动荷载下，最大的单钉剪力值为27kN，为其设

3、计承载强度的44．9％，最大滑移量值为0．163mm。鹦鹉洲大桥现有剪力连接栓钉工作性能良好，承载富余较大。关键词：桥梁工程；钢一混凝土结合梁；滑移效应；有限元模型拼接；栓钉连接件中图分类号：U441文献标识码：A文章编号：1002—0268(2014)0l一0071—06SlipEffectofShearStudsInSteeI—concreteCompositeBeamSuspensionBridgeCHENChu—lon91，GAORong-xiong‘，WUQiao—yun2，JIANGFei3，ZHUHong—pin91(1．Schoolo

4、fCivilEngineeringandMechanics，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430074，China；2．SchoolofEnvironmentandCivilEngineering，WuhanInstituteofTechnology，WuhanHubei430073，China；3．CentralSouthemElectricPowerDesignInstitute，WuhanHubei430071，China)Abstract：Steel—concreteco

5、mpositebeamiscombinedbysteelgirder，concreteslabandstudconnectors，therealedifferentdegreesofshearingdeformationinthe3componentsofthecompositebeamduringstressprocess，whichcausetherelativeslipeffectbetweentheinterfaceofconcreteslabandsteelgirder．BasedontheANSYSfiniteelementmethod(

6、FEM)，a3Dfiniteelementmodeloftheworld’Sfirst3-pylon4-spansuspensionbridge(WuhanYingwuzhouYangtzeRiverBridge)isbuilt．BythesplicingtechniqueofFEmodels，therefinedmodelofthestandardsegmentisembeddedintothefishbonebeamtrussmodel，andtheslipeffectoftheshearconnectorbetweenthesteelgirde

7、randtheprecastconcreteslabunderthemostunfavorableconditionisstudied．Thecalculationresultshowsthat(1)underthedesignmovingload，thepeakvalueofthesinglestudconnector'ssheafingforceofYingwuzhoubridgeis20．6kN，whichisonly34．3％ofitsdesignbearingstrength，themaximumvalueoftherelativeslip

8、pingis0．086mm；(2)under1．5timesthedesignmovingload，thep