钢-混凝土双面组合连续梁裂缝试验研究.pdf

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1、工程测量与检测器EngineeringSurvey&Detection钢一混凝土双面组合连续梁裂缝试验研究周庆东(天津铁道职业技术学院，天津300240)摘要：在3片试验梁模型试验的基础上。对钢一混凝土双面组合梁负弯矩区的裂缝问题进行了研究，给出了裂缝最大宽度计算公式．并将试验实测值与理论计算值进行了对比，结果表明二者吻合良好。同时，计算了模型梁的开裂弯矩，并提出了有效控制钢一混凝土双面组合梁裂缝的措施及今后的研究重点建议。关键词：桥梁；钢一混凝土双面组合梁；负弯矩；裂缝中图分类号：U448．216文献标志码：A文章编号：1009—7767(2014)05—01

2、35—03ExperimentalStudyontheCrackingofDoubleSteel-concreteCompositeContinuousBeamZhouQingdong(TianjinRailwayTechnicalandVocationalCollege，Tianjin300240，China)Abstract：Onthebasisofmodeltestofthreebeamsmodels，thecrackproblemofnegativemomentareaisstudied．Themaximumcrackwidthcalculationfo

3、rmulaisgivenandthetestresultsarecomparedwiththecalculationresults，thesetwokindofresultsareingoodagreement．Atthesametime，thecrackbendingmomentiscalculatedandeffectivecrackcontrollingmethodsofdoublesteel—concretecompositebeamaregiven．Keywords：bridge；doublesteel-concretecompositebeam；ne

4、gativebendingmoment；crack钢一混凝土组合连续梁是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构。但该结构中单面组合梁负弯矩区会出现钢梁受压、混凝土翼板受拉的不利情况，使混凝土桥面板因承受较大拉应力而开裂．引起钢筋及钢梁腐蚀等严重问题，影响结构的承载能力和耐久性。而双面组合梁(在传统的单面组合梁的内支座负弯矩区设置下翼缘钢筋混凝土板)则能够很好地改善单面组合梁的这种不利受力状态。笔者在对3片模型梁进行试验的基础上对钢一混凝土双面组合连续梁的有关裂缝问题进行了研究。1试验研究1．1模型设计与加载方案根据简化塑性理论对钢一混凝土双面组合连

5、续梁模型进行截面设计，将试验梁设计成2x2．9m的2跨连续组合梁，采用完全剪力连接。模型梁编号分别为SCBl、SCB2、SCB3。模型梁截面形式见图1，加载方式采用跨中对称集中加载。一a)模型梁跨中截面形式b)模型梁中支座处截面形式图1模型梁截面形式及加载方式1．2开裂弯矩计算对于开裂弯矩的计算。主要是对模型梁截面刚度进行计算。截面刚度的计算由于是在弹性的范围内，混凝土和钢梁的弹性模量为一定值，所以截面刚度的计算可归结为截面惯性矩的计算。计算组合梁截面惯性矩时．应按中和轴在下翼缘混凝土板内及在钢梁腹板内2种情况分别计算，见图2、3。当中和轴在钢梁腹板内时，换算截

6、面惯性矩为：J兰—：!；兰∑+!!!!生(戈—o．5^：)2+，s+A。(儿一戈)2+A，(h-x一凸。)2；2014年$5期(9一)第32拳啼荭故术135器工程测量与检测EngineeringSurvey&Detectiona)截面b)应变分布C)应力分布图2中和轴位于下翼缘混凝土板内的应变、应力分布a)截面b)应变分布c)应力分布图3中和轴位于钢梁腹板内的应变、应力分布当中和轴在下翼缘混凝土板内时，换算截面惯性矩为：／_-等+堕(争)。+，s+A。(y。一石)2+A，(危一c嘲)2。lZF／,EnE、‘’在弹性极限状态下可能出现以下几种情况：1)钢梁上翼缘达

7、到屈服强度(忽略钢筋)，而钢筋混凝土翼缘板底部的应力盯。<0．3疋⋯在这种情况下根据截面的几何关系可以得到X<0．3s。(矗。+矗。)占。+0．3s。。。2)钢筋混凝土翼缘板底部的应力达到0．3厶，而钢梁的应力盯。<工，此时，组合截面中和轴的位置满足一Q：!鱼!垒!±!12～占。+0．3s。。。根据丝卫掣：^，得M开裂：≠止，其中孤为』凡一戈混凝土轴心抗拉强度标准值。开裂荷载实测值和理论计算值对比见表1。表1模型梁开裂荷载实测值和理论计算值对比表1．3试验结果试件SCBl采用单循环加载方式．即荷载从零直接加载至试验梁破坏。当荷载增加至40．35kN时，在中支座附

8、近上翼缘混凝土板出现第1