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装配式钢桁-混凝土组合梁桥面板裂缝宽度计算方法研究
| 论文题名： | 装配式钢桁-混凝土组合梁桥面板裂缝宽度计算方法研究 |
| 关键词： | 裂缝间距;计算方法;连续刚构桥;钢桁-混凝土组合梁;结构受力 |
| 摘要： | 本文依托导师周志祥教授课题组承担的交通运输部应用基础研究项目“特大跨钢桁-砼组合连续刚构桥建设基础理论研究”(2013319814040)，完成了2片装配式钢桁-混凝土(STC)组合梁（分别采用竖板剪力键和平板剪力键）负弯矩受载性能试验研究，研究了组合梁的裂缝发生发展情况，主要研究工作及结论如下: (1)2片STC组合梁加载至0.33Mu时，加载点附近的混凝土板出现第一条裂缝;继续加载至0.5Mu时，预制混凝土板间的接缝处出现开裂，多表现为粘结界面上混凝土本体的开裂，表明用环氧树脂作为板间接缝的粘结剂是可行的。竖板剪力键梁的裂缝发展分为三个阶段:1）在0.33Mu～0.7Mu范围内混凝土板内和板间裂缝宽度随荷载弯矩基本呈线性增大，板间裂缝开展对板内裂缝没有明显影响;2)在0.7Mu～0.85Mu，随荷载弯矩的增大，混凝土板内和板间裂缝宽度加速增长;3)在0.85Mu～Mu，板内裂缝宽度几乎不变，板间裂缝宽度急剧增加。平板剪力键梁的板内和板间裂缝宽度在整个加载过程中基本匀速增长。 (2)基于已有研究成果，建立了以弯曲曲率、开裂曲率和裂缝间距为主要参数的组合梁裂缝的计算公式模式;分别推导了非开裂截面（混凝土弹性状态）和裂缝截面（不考虑开裂混凝土的塑性作用）的曲率公式，引入裂缝间距变化系数p，得到组合梁考虑裂缝影响的平均曲率公式;推导了滑移微分方程，引入试验边界条件，得到弯剪段和纯弯段的滑移公式，建立了考虑滑移效应的附加曲率公式。 (3)根据装配式钢桁-混凝土组合梁的结构受力特点，分析得以混凝土开裂应变εtk（假定将要开裂混凝土为弹性）和有效预应力应变εpc为参数的桥道板应变εc表达式;根据本文滑移应变εcs公式，引入弯矩-滑移系数λ，在四个假设的基础上建立力和变形方程，得到了计入滑移效应的组合梁开裂曲率和开裂弯矩的计算公式。 (4)与试验实测数据的对比分析表明，在Mcr～0.7Mu范围内，采用竖板剪力键的试验梁板内裂缝宽度实测值与本文提出的裂缝宽度公式的计算值吻合较好;在Mcr～0.85Mu的范围内，采用平板剪力键的试验梁板内裂缝宽度计算值与与本文提出的裂缝宽度公式的计算值吻合良好。使用荷载在0～0.5Mu范围内时，板内裂缝没有开裂，因此本文建立的装配式钢桁-混凝土组合梁桥面板裂缝宽度计算公式具有较强适用性。 |
| 作者： | 胡亚锋 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 郑志明;周志祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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