正交异性钢-钢纤维混凝土组合桥面板疲劳极限状态研究

摘要：

为了解正交异性钢-钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,SFRC)组合桥面板的疲劳性能及失效机理,以川南城际铁路临港长江大桥为背景,设计、制作正交异性钢-SFRC组合桥面板足尺模型进行疲劳试验,采用ANSYS软件建立试件有限元模型,研究关键细节的疲劳应力和开裂等情况.基于有限元模型,分析不同设计参数(钢顶板厚度、栓钉布置、SFRC 抗拉强度及层厚)下组合桥面板疲劳极限状态的失效模式,并提出了主要控制参数取值建议.结果表明:200 万次疲劳加载后足尺模型的实测最大裂缝宽度为 0.136 mm,出现在SFRC层上缘,钢结构未开裂,组合桥面板疲劳性能良好;组合桥面板疲劳极限状态主要由SFRC层开裂控制,钢顶板厚度、栓钉布置对组合桥面板疲劳性能的影响较小,SFRC 抗拉强度和层厚对组合桥面板疲劳性能影响较大,为主要控制参数;在常规正交异性钢桥面板上铺设薄层(厚度不超过50 mm)SFRC时,SFRC 抗拉强度不应小于 5 MPa,在常规正交异性钢桥面板上铺设普通 SFRC(钢纤维体积含量不高于 1%,抗拉强度不高于 3 MPa)时,SFRC层厚不宜低于 100 mm.

关键词：组合桥面板、正交异性钢板、钢纤维混凝土、疲劳失效模式、参数分析、足尺模型试验、有限元法

所属期刊栏目：54

分类号：U443.31;U441.4(桥涵工程)

在线出版日期：2024-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：46-52