裝配式鋼桁-混凝土組合梁橋面板裂縫寬度計(jì)算方法研究.pdf

1、本文依托導(dǎo)師周志祥教授課題組承擔(dān)的交通運(yùn)輸部應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“特大跨鋼桁-砼組合連續(xù)剛構(gòu)橋建設(shè)基礎(chǔ)理論研究”(2013319814040)，完成了2片裝配式鋼桁-混凝土(STC)組合梁（分別采用豎板剪力鍵和平板剪力鍵）負(fù)彎矩受載性能試驗(yàn)研究，研究了組合梁的裂縫發(fā)生發(fā)展情況，主要研究工作及結(jié)論如下:
　　(1)2片STC組合梁加載至0.33Mu時，加載點(diǎn)附近的混凝土板出現(xiàn)第一條裂縫;繼續(xù)加載至0.5Mu時，預(yù)制混凝土板間的接縫處出現(xiàn)

2、開裂，多表現(xiàn)為粘結(jié)界面上混凝土本體的開裂，表明用環(huán)氧樹脂作為板間接縫的粘結(jié)劑是可行的。豎板剪力鍵梁的裂縫發(fā)展分為三個階段:1）在0.33Mu～0.7Mu范圍內(nèi)混凝土板內(nèi)和板間裂縫寬度隨荷載彎矩基本呈線性增大，板間裂縫開展對板內(nèi)裂縫沒有明顯影響;2)在0.7Mu～0.85Mu，隨荷載彎矩的增大，混凝土板內(nèi)和板間裂縫寬度加速增長;3)在0.85Mu～Mu，板內(nèi)裂縫寬度幾乎不變，板間裂縫寬度急劇增加。平板剪力鍵梁的板內(nèi)和板間裂縫寬度在整個加載

3、過程中基本勻速增長。
　　(2)基于已有研究成果，建立了以彎曲曲率、開裂曲率和裂縫間距為主要參數(shù)的組合梁裂縫的計(jì)算公式模式;分別推導(dǎo)了非開裂截面（混凝土彈性狀態(tài)）和裂縫截面（不考慮開裂混凝土的塑性作用）的曲率公式，引入裂縫間距變化系數(shù)p，得到組合梁考慮裂縫影響的平均曲率公式;推導(dǎo)了滑移微分方程，引入試驗(yàn)邊界條件，得到彎剪段和純彎段的滑移公式，建立了考慮滑移效應(yīng)的附加曲率公式。
　　(3)根據(jù)裝配式鋼桁-混凝土組合梁的結(jié)構(gòu)受力

4、特點(diǎn)，分析得以混凝土開裂應(yīng)變εtk（假定將要開裂混凝土為彈性）和有效預(yù)應(yīng)力應(yīng)變εpc為參數(shù)的橋道板應(yīng)變εc表達(dá)式;根據(jù)本文滑移應(yīng)變εcs公式，引入彎矩-滑移系數(shù)λ，在四個假設(shè)的基礎(chǔ)上建立力和變形方程，得到了計(jì)入滑移效應(yīng)的組合梁開裂曲率和開裂彎矩的計(jì)算公式。
　　(4)與試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)的對比分析表明，在Mcr～0.7Mu范圍內(nèi)，采用豎板剪力鍵的試驗(yàn)梁板內(nèi)裂縫寬度實(shí)測值與本文提出的裂縫寬度公式的計(jì)算值吻合較好;在Mcr～0.85Mu的范