详情

体外预应力钢—混凝土组合梁桥非弹性分析及试设计研究

项目名称：	体外预应力钢—混凝土组合梁桥非弹性分析及试设计研究
摘要：	《体外预应力钢——混凝土组合梁桥非弹性分析及试设计研究》是福建省交通厅2004年下达的交通科技项目。相当数量的工程实践证明：预应力钢——混凝土组合结构具有自重轻、强度高、延性好、施工简捷等优点，其综合经济指标要节约10∽20%，与钢结构和预应力混凝土结构相比有很强的竞争能力。体外预应力钢——混凝土组合梁已在北京西客站、福建会堂、广州内环高架桥、北京城市立交桥、深圳城市跨线桥等大型重点工程中得到成功应用；此外，体外预应力技术用于加固既有组合桥梁被证明是一项高效、实用而又简便的技术。近期国际上召开的一些规模较大、影响面较广的学术会议上，体外钢——混凝土预应力组合结构被认为是一种新型结构形式，将是21世纪广泛应用的结构型式之一。我国现行《钢结构设计规范》与《欧洲组合结构规范》都没有预应力组合梁的规定，日本组合结构规范中也只给出了预应力简支组合梁塑性设计的若干规定；因此，开展体外预应力钢—混凝土组合梁的研究具有重要的理论和工程实际意义。本课题的主要研究内容是：（1）研究正弯矩作用和负弯矩作用的的体外预应力钢——混凝土组合梁的非弹性性能，探索考虑部分剪力连接的体外预应力钢——混凝土组合梁的抗弯承载力的简化计算方法；（2）对12个Ф22栓钉连接件推出试件进行推出试验，并提出Ф22栓钉的荷载—滑移理论模型；（3）进行钢—混凝土组合工字梁（平行梁桥）、钢—混凝土组合箱梁和预应力钢—混凝土组合工字梁三种方案的试设计；（4）以深圳某跨铁路桥梁方案选择为工程背景，进行了纯钢箱弯梁桥、体外预应力钢箱弯梁桥和体外预应力钢箱—混凝土组合弯梁桥的试设计和静动力性能分析。研究成果将为制订体外预应力钢——混凝土组合梁的技术规程提供参考，为体外预应力钢——混凝土组合桥的推广提供技术依据，具有重要的社会经济意义和广泛的应用前景。在四年的时间里，通过艰苦努力，课题组进行了细致的计算分析和试设计工作，完成了预期的研究内容，达到了预期的研究目标。经福建省科学技术信息研究所查新资料表明，目前国内能查到的文献，涉及体外预应力钢——混凝土组合梁非弹性分析及试设计研究的文献有30篇,国内已有考虑部分剪力连接的体外预应力钢——混凝土组合梁非线性分析、抗弯承载力计算公式的建立以及栓钉剪力连接件剪切荷载——滑移关系的试验研究，但直径为22mm 栓钉的剪切荷载——滑移本构模型的研究仅见委托单位的文献报道，考虑部分剪力连接的体外预应力钢——混凝土组合平行梁桥和箱形弯梁桥的试设计研究，未见文献公开报道，具有创新性。
关键词：	混凝土组合梁；非弹性分析；组合梁桥；试设计；设计研究；预应力钢；部分剪力连接；抗弯承载力；预应力混凝土结构；钢结构设计规范
项目负责人：	唐朝阳
参与人员：	唐朝阳、宗周红、林于东、方德铭、张棚、夏樟华、林传金、刘蔚晓
组织单位：	福建省交通厅、福建省公路管理局
主持或承担单位：	福州大学土木工程学院
项目类别：	地方交通科技项目
起止年限：	2004-4-1～2007-12-1
立项年份：	2004