李游
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郑愚
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杨健彬
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魏木旺
玻璃钢/复合材料
为了提高混凝土桥面板的耐久性和降低维修成本,本次研究建立了一种基于FPR的不配筋混凝土桥面结构体系.该桥面结构合理利用面板内的拱效应作为承载机理,采用GFRP杆件作为横向约束杆件,因此面板本体内不需配置受力筋.以支撑梁、约束杆件间距和加载区位置为结构参数,本文建立了一组1∶3比例缩小的桥面结构试验模型并对其进行了静力加载试验.分析研究桥面结构在轮胎荷载作用下的结构响应,清晰揭示了拱效应对该桥面结构承载性能的作用和影响.基于所建立非线性有限元模型计算结果与试验结果吻合良好,本文采用该数值模型进行了深入的参数分析,研究混凝土强度、拱高以及外置FRP约束杆件配置方式变化对该结构工作性能的影响.
关键词:
GFRP
,
桥面板
,
试验研究
,
有限元模拟
,
拱效应
李春红
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郑愚
,
魏德敏
玻璃钢/复合材料
混凝土桥梁面板受到外围构件的约束时会在内部形成拱效应,在拱脚处产生沿板跨纵向的约束力.为了研究纵向约束刚度对板带力学性能的影响,对6块端部受到转动约束及纵向约束的GFRP筋混凝土试件进行了破坏性实验.从实验中发现:随着纵向约束刚度的增加,约束力逐渐增强,试件受压区范围随之增大,筋材应变减小,跨中挠度及裂缝的发展减缓,板带的正常使用性能及承载力极限值均得到提高.结合前期研究把纵向约束刚度对受压区高度的作用进行量化后,可得到约束力的计算公式,其预测值与实验测得的约束力较为接近.纵向约束力的计算值及实验结果均表明,当纵向约束刚度与板带纵向受压刚度的比值为0.25～2.00时,纵向约束将明显提高板带的力学性能.
关键词:
拱效应
,
GFRP筋
,
混凝土桥梁面板
,
约束刚度
