马玉全1,2 吴旷怀1 吴红林3 孙向东4 蒋峰3 范学明5 许佳波2
1.广州大学 土木与交通工程学院,广东 广州 510006;
2.广州鼎兴土木科技有限公司,广东 广州 510620
3. 哈尔滨工业大学 交通科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150090;
4. 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司,广东 广州 510440;
5.华南理工大学 土木与交通学院,广东 广州 510640
Ma Yuquan 1,2 Wu Kuanghuai1 Wu
Honglin3 Sun Xiangdong4 Jiang Feng3 Fan Xveming5 Xu Jiabo2
1.School of Civil and Transportation Engineering, Guangzhou University 510006, Guangdong, China;
2. Guangzhou Dingxing Civil Engineering Technology Co., Ltd., 510620, Guangdong, China;
3. School of Transportation Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, 150090, Heilongjiang, China;
4.Guangdong Communication Planning & Design Institute Group Co., Ltd., 510507, Guangdong, China;
5.School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, 510640, Guangdong, China
摘要: 为提升钢梁的耐久性与超高性能混凝土(UHPC)梁的承载性能,本文提出一种内嵌型钢-UHPC I形(SRUHPC-I)组合梁结构,通过在工字钢外表面采用剪力钉包覆配筋UHPC薄层,从而协同增强结构承载能力与耐久性。研究通过4根足尺寸SRUHPC-I组合梁的弯曲性能试验,分析了试验梁的弯曲破坏模式,基于试验结果评估了其抗弯性能并进行了有限元分析。结果表明:试验梁均呈现典型的弯曲破坏特征,依次经历弹性阶段、弥散开裂阶段、屈服阶段与破坏阶段,最终破坏形态为受拉区钢筋与钢板屈服、受压区UHPC压溃,结构挠度急剧增大,纯弯段下缘钢板与钢筋屈服,随后上翼缘UHPC压溃,充分发挥了UHPC的高强特性,并形成多条竖向主裂缝;在试件屈服之前,截面应变分布符合平截面假定,有限元分析结果与试验结果吻合良好。基于材料弹塑性理论与截面非线性叠加分析方法,建立了SRUHPC-I组合梁的抗弯分析方法,该方法将UHPC与钢板作为独立构件分别分析,最终计算值与试验值比值的平均值为0.96,吻合良好,验证了该方法的有效性,可用于SRUHPC-I组合梁抗弯性能的预测。