波折鋼腹板內襯混凝土組合梁力學性能與設計方法研究

《波折鋼腹板內襯混凝土組合梁力學性能與設計方法研究》是依託長沙理工大學，由賀君擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：波折鋼腹板內襯混凝土組合梁力學性能與設計方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：賀君
• 依託單位：長沙理工大學

項目摘要

波折鋼腹板組合梁以其優越的力學性能: 自重輕；預應力施加效率高；施工周期短；受力合理；良好的抗震性能等廣泛套用於橋樑工程。 . 提出波折鋼腹板內襯混凝土構造提高組合梁負彎矩區的結構性能。採用模型試驗、理論分析、數值模擬相結合的方法系統研究波折腹板內襯混凝土組合梁的承載性能以及傳力機理。由於鋼腹板剪下屈曲以及翼緣局部屈曲受內襯混凝土約束，波折腹板組合梁剪下與彎曲承載性能大大提高。基於模型試驗，建立考慮材料與接觸非線性的實體有限元模型，分析研究波折腹板內襯混凝土梁幾何與材料參數、以及波折腹板與內襯混凝土連線程度對承載性能的影響。最終提出建立波折鋼腹板內襯混凝土組合結構的剛度與強度計算理論與設計方法，完善波折鋼腹板組合橋樑設計理論與方法，為波折腹板組合結構橋樑在我國的套用與推廣提供理論基礎和依據。

結題摘要

通過提出波折鋼腹板內襯混凝土構造提高組合梁負彎矩區的結構性能，改善抗剪、抗彎以及抗裂性能。採用模型試驗、理論分析、數值模擬相結合的方法系統研究波折腹板內襯混凝土組合梁的承載性能以及傳力機理。首先，對波折鋼腹板與內襯混凝土之間的連線件進行系統研究，確保波折腹板與內襯混凝土之間相互作用、共同受力，提出了連線件抗剪剛度的計算方法以及改進的焊釘拉、剪相互作用強度曲線，並且建立了考慮拉力與峰值滑移影響的剪下剛度折減係數與荷載-滑移關係的合理表達式。其次，開展波折鋼腹板內襯混凝土組合結構在剪力、彎矩以及彎剪耦合作用下的受力機理模型試驗，並結合有限元與有限彈簧元數值模擬，以及經典的斷裂力學和界面力學分析，提煉出波折鋼腹板內襯混凝土組合結構的力學模型，明確了波折鋼腹板與內襯混凝土承擔荷載的比例及原則，探討了波折鋼腹板與內襯混凝土連線構造的傳力機理，提出了波折鋼腹板內襯混凝土組合梁抗剪、抗彎的剛度與強度理論計算模型，以及彎、剪共同作用的相關曲線，建立了波折鋼腹板內襯混凝土組合梁的合理設計方法。最後，對波折鋼腹板作為導梁進行先行架設施工的組合梁橋合理線形控制、考慮剪下變形影響的波折腹板組合梁動力特性分析、以及波形腹板與鋼管混凝土板組合箱梁橋結構性能等方面進行系統、深入的研究，研究成果為波折腹板組合結構橋樑在我國的套用與推廣提供理論基礎和依據。