SWFC連續(xù)剛構(gòu)橋應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、本文依托交通運(yùn)輸部建設(shè)科技項(xiàng)目“SWFC復(fù)合結(jié)構(gòu)在西藏地區(qū)連續(xù)剛構(gòu)橋中的應(yīng)用技術(shù)研究”(2013318 J15390)，對課題組提出的SWFC復(fù)合連續(xù)剛構(gòu)橋受力行為進(jìn)行了深入研究，主要研究工作及結(jié)論如下:
　?、賁WFC連續(xù)剛構(gòu)橋的概念，即在連續(xù)剛構(gòu)橋的正彎矩區(qū)段的底面設(shè)置平直鋼板(S-steel)，并將箍筋與平直鋼板進(jìn)行焊接，再穿鋼筋骨架;在腹板兩邊設(shè)置密間距帶肋鋼筋網(wǎng)片以及在連續(xù)剛構(gòu)橋的墩頂負(fù)彎矩區(qū)段、部分梁的表面配置密間距的

2、帶肋鋼筋網(wǎng)片(W-web);采用高摻量鋼纖維（F-fiber）混凝土(C-concrete)進(jìn)行橋面鋪裝。對于截面而言，SWFC復(fù)合連續(xù)剛構(gòu)橋采用箱形截面與TT形截面進(jìn)行混合使用:在正彎矩區(qū)段采用TT形截面，墩頂負(fù)彎矩區(qū)段采用箱形截面。
　?、谠敿?xì)闡述了SWFC結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)機(jī)理:S（鋼板）可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗裂阻裂能力，并減緩裂縫開發(fā)展;W（鋼筋網(wǎng)片）對混凝土的約束是面約束，其抗裂阻裂效果同樣強(qiáng)于一般鋼筋的線約束;F（混雜鋼纖維）能對混

3、凝土內(nèi)部的微裂紋起到抑制作用，鋼纖維混凝土的抗拉強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通混凝土。
　?、坩槍WFC復(fù)合連續(xù)剛構(gòu)橋，探討了實(shí)體有限元的建模方法:通過SolidWorks創(chuàng)建復(fù)雜的部件，建好后存為.igs格式，然后導(dǎo)入到Abaqus/CAE中進(jìn)行部件建立;拼裝有可能會存在縫隙，對于橋墩和橫隔板均采用拉伸的方式，這樣便可避免由于縫隙造成后期網(wǎng)格劃分出現(xiàn)錯(cuò)誤。
　?、軕?yīng)用鋼筋混凝土統(tǒng)一本構(gòu)已有研究成果，以配筋率為主要參數(shù)得出各材料本構(gòu)關(guān)

4、系，通過abqus和solidworks兩個(gè)軟件配合，建立SWFC連續(xù)剛構(gòu)實(shí)體模型。對跨中正彎矩及墩頂負(fù)彎矩加載情況下中跨跨中截面和墩頂截面在汽車荷載作用下的正截面受力全過程及極限承載能力進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明:正彎矩加載情況下，在自重作用下，外弧梁肋拉應(yīng)力明顯高于內(nèi)側(cè)，中跨跨中區(qū)域外側(cè)腹板部分出現(xiàn)裂縫，內(nèi)側(cè)基本無裂縫。隨著荷載的不斷加大，跨中腹板裂縫發(fā)生發(fā)展。在加載到12倍汽車荷載作用時(shí)，底鋼板開始屈服，腹板裂縫大部分已經(jīng)貫通，橋墩

5、頂部以及系梁位置處，靠向跨中方向開始出現(xiàn)塑性區(qū)域。當(dāng)加載至14倍汽車荷載時(shí)，跨中截面Ⅳ區(qū)（底部增強(qiáng)區(qū)域）鋼筋屈服，且受壓區(qū)混凝土被壓碎。橋梁最終完全破壞。在墩頂負(fù)彎矩加載情況下，在加載到34倍汽車荷載作用時(shí)，2＃墩一側(cè)邊跨腹板裂縫大部分已經(jīng)貫通，截面Ⅳ區(qū)（底部增強(qiáng)區(qū)域）鋼筋開始屈服，橋墩靠向右邊跨方向的頂部和系梁部位開始出現(xiàn)塑性區(qū)域。當(dāng)繼續(xù)加載至36倍汽車荷載時(shí)，受壓區(qū)混凝土被壓碎。橋梁最終完全破壞。
　　⑤針對高原山區(qū)SWFC組