钢一混凝土组合桁架梁上弦端节点受力复杂 ,是组合桁架结构受力的关键部位。以西平铁路桥梁 钢一混凝土组合桁架 节点为原型 ,设计制作 了 3个耳板式节点 的 1:2缩 尺模型 ,进 行水 平静力性 能试验和有 限 元分析 ,研究钢一混凝 土组合桁 架节点 的应 变发展 规律 、极 限承载 力 、破坏模 式和 荷载一位移 曲线 等力学性 能 。 研究表明:耳板式钢一混凝土组合桁架节点极限承载力和刚度满足设计要求 ;PBL连接件具有较好的抗剪能力; 节点的薄弱部位为弦杆核心区混凝土;节点的破坏模式主要有弦杆混凝土开裂破坏、腹杆屈曲破坏、腹杆与耳 板连接处屈服等,因此提高混凝土强度和节点配筋率,增加腹杆厚度有助于提高整个节点的承载力。 关键词 :钢一混凝 土组 合桁 架梁 ;耳板式 ;组合节点 ;力学性能 ;试验研究 ;有 限元分析 中图分类号 :U448.211:TU398.9;TU317.1 文献标 识码 :A 钢一混凝土组合桁架将钢与混凝土 2种不同的 材料有机结合起来 ,对以受压为主的上 、下弦杆采 用混凝土结构,可大幅度降低钢材用量 ,同时结构 刚度较钢桁 梁也 明显 提高 ,使 得工程造价 大为降 低 ,腹杆采用钢结构后 ,运营后的养护维修也更简 单方便 ,并可有效 降低截面高度 ,应用范 围更 广 , 施工 简单 ,对 地面交 通影 响降到最低[1{]。因此 , 钢一混凝土组合桁架梁桥有着广阔的应用前景。国 外已进行 了一些试验研究和成桥实例 ,而国内对此 研究 尚处于起步阶段_3]。 西安一平凉铁路的后河村特大桥、马屋泾河特 大桥 、太峪大桥受建筑高度和跨度 的限制,采用 1 孔 801TI钢~混凝土组合桁架梁 的结构形式。上下 弦杆采用钢筋混凝土结构 ,下弦采用槽型全预应力 混凝土梁 的结构形式 ,上下 弦杆之 间用钢腹 杆连 接 ,采用耳板式组合节点 。目前 ,该类型节点工程 实践 国内尚无先例,对该类节点的承载力、工作性 能的研究 也属空 白。为 了确保 桥梁节点 的安 全可 靠 ,本文对耳板式组合桁架节点进行模型试验和研 究 。 1 试验设计 1.1 模型 以西安一平凉铁路上的后河村特大桥 、马屋泾 河特大桥、太峪大桥的桥梁端节点为原型 ,考虑实 验室场地、加载能力 、试件制作等因素 ,节点试验 模型的缩尺 比选为 1:2。为尽可能反映原型节点 的性能,试验模型在设计制作时考虑 了几何相似、 材料相似和受力状态相似 ,并以弦杆轴向应力相似 为控制条件。为减 少偶然误差 ,确保试 验结果准 确 ,共制做 了 3个相同的节点模型试件 ,其正视 图 如 图 1所示 。
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