为了了解混凝土收缩对钢一混凝土组合桥面板受力性能的影响，本文通过对平钢板一混凝土组 合板混凝土收缩 自应力进行研究，通过建立板壳一实体有限元混合模型，计算分析钢板厚度、配筋率、构件理论厚 度等各种参数变化下的钢一混组合结构的收缩 自应力，提出该种形式下降低混凝土收缩自应力的优化措施。 【关键词】 组合桥面板；混凝土收缩；参数优化；有限元 【中图分类号】 TU378．5 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2015)04 —0058—04 目前桥 梁 中桥 面板 主要类 型有 混 凝土 桥面 板 和 钢 桥面板 (或称 正交 异性 桥面 板 )… 。传 统 的混 凝 土 桥 面板 由于 自重 大 的缺点 限 制 了其 自身及 整座 桥 的 跨越 能力 ；许多有重交 通荷载通 行 的钢 桥面板 在使用 数 年或 十几 年后 相继 出现 了疲 劳破 坏 现象 。近 年来 随着钢 一混凝土组合 结构 的广 泛应用 ，也有很 多学者 对组合桥 面板进行 了相应研究 。 国内外很 多 学者 提 出 了各种 不 同 钢一混 组 合桥 面板形式 ，如杨 勇 的平钢 板 一混凝 土组 合桥 面板 、 邵旭 东 的 新 型钢 一RPC组 合 桥 面板 结 构 ，韩 国 的 Hyeong—YeolKim 的 压 型钢 板 一混 凝 土 组 合 板 ，李 杰 提 出的正交异性钢 一混凝土组合桥面板等 。 虽然钢 一混凝土组 合桥面 板 的研究 较多 ，但 是混 凝 土收缩对 组合 桥 面板整 体 的受力 性 能影 响并 没有 相应具体 分 析。本 文针 对平 钢板一 混凝 土组 合 桥 面 板进行研究 ，研究在钢 板厚度 、混凝土板 配筋 率 、构件 理论厚度等 3个参数变 化下 ，混凝 土收 缩 自应力 的变 化 情况 ，提 出可 以降低混 凝土 收缩 自应 力相应 措施 。 对此 ，本文通过 建立 ANSYS板 壳 一实体有 限元 模 型 ， 通过对模 型中不 同参 数 的变化 ，分析各 种参数 变化下 混凝土收缩对桥面板 整体受力 情况 的分 析 ，并通 过参 数 的对 比分 析 ，得 出相 应 的优 化 措 施。有 限 元计 算 中 ，混凝土收缩模型采用我 国现行 J]rGD62—2oo4~公 路钢筋混凝土及预应力混凝 土桥涵设 计规范 》 收缩 模型 ，收缩绝对龄期假设为 7天 ，并换算成 等效温度荷 载 ，在有 限元软件 ANSYS中通过温度荷载实现。 1 有限元模型 平钢板 一混凝土组合 板截 面形式如 图 1所 示 ，混 凝土在上 ，高度 固定 为 100mm，钢板在 下 ，厚度是 一变 化参数 ；混凝土与钢板之间的连接假 定为刚性连接 。 选取 截 面形 式 为 100mmXlOOmm×100ram 的立 方体平钢板 一混凝 土组 合板 作 为标 准有 限元 模 型如 图 2所 示。在 ANSYS有 限元模型 中 ，混凝 土采用实体 单元模 拟 ，钢梁采 用板 壳单 元模 拟 ，钢 筋采 用杆 单元 图1 平钢板—混凝土组合板截面 11t2 标准有限元模型 模拟 ，混凝土和钢板之间为刚性连接 ；混凝 土采用 C60 混凝 土 ，混凝 土 容 重 为 26kN／m ，弹 性模 量 为 3．6X 10MPa，泊松 比为 0．2，线性 膨 胀 系 数 为 1．0×10一。 钢材 采 用 了 Q345qd，容 重 为 78．5kN／m ，弹性 模 量 2．06X10 ，泊松 比为 0．3，线 膨 胀 系数 为 1．2X10～。 钢 筋 采 用 HRB335，容 重 为 78．5kN／m ，弹 性 模 量 2．0×10，泊松 比为 0．3，线膨胀 系数为 1．2×10～。模 型中，在立方体下表面四条边节点均施加竖向约束， 其 中两条边节点施加 了水平 向约束 ，如图 2所示 。 混凝土板整体收缩 ，底 部钢板 对 于混 凝 土板有约 束 限制作 用 ，带 来混 凝土 一部 分受拉 ，混凝 土受 拉性 能又较弱 ，故 主要 的关 键研究点 是组合结 构 中混凝土 最大拉应力 ，本文主要对于混凝土拉应力进行分析。 2 不 同钢板 厚度对 混凝土收缩 自应 力影 响 采用标准模 型 ，模 型 中无 钢 筋 ，仅 仅 变化 模 型 中 钢板厚度 ，计算 出龄期 28d、90d、180d、1年 、10年混凝 土收缩作用下 ，混凝 土最 大拉应 力 。计 算结果 如 图 3 所示 ，图中可 以看 出随着 龄期增加 混凝 土拉应 力也相 应增 加 ，一年之 内混 凝土 拉应 力随 着龄期 变化 明显 ， 但是一年后混凝土拉 应力增 长幅度 已经不大 ，龄期 十 年 的混凝土 最大拉 应 力 比龄期 一 年混凝 土 最大

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