变截面波纹钢腹板连续刚构桥拟平截面假定试验研究

第41卷第1期2017年2月

北京交通大学学报

J O U R N A L O FB E I J I N GJ I A O T O N G U N I V E R S I T Y

V o l.41N o.1

F e b.2017

文章编号:1673-0291(2017)01-0028-06D O I:10.11860/j.i s s n.1673-0291.2017.01.005变截面波纹钢腹板连续刚构桥拟平截面假定试验研究

刘保东,李祖硕,胥睿

(北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044)

摘要:设计制作了3跨单箱单室变截面波纹钢腹板连续刚构桥试验模型,结合试验和有限元数值模拟,对变截面波纹钢腹板连续刚构桥的 拟平截面假定 进行研究.结果表明:当波纹钢腹板箱梁受弯矩作用时,波纹腹板的轴向抗力可以忽略不计,弯矩基本都由顶底板共同承担;试验梁中跨3/ 8㊁1/4截面沿梁高度纵向应变分布趋势与中跨1/2截面基本一致;中跨支座截面沿梁高度纵向应变方向与中跨1/2㊁3/8㊁1/4截面相反,且顶底板应变基本相同;中跨1/2截面和中跨支座截面应变分布满足 拟平截面假定 ,中跨3/8㊁1/4截面不符合该假定,但从中跨1/4截面到1/2截面的应变分布趋于吻合该假定.

关键词:桥梁工程;波纹钢腹板;拟平截面假定;模型试验;有限元分析

中图分类号:U443.5;U448.36文献标志码:A

E x p e r i m e n t a l s t u d y o n t h e Q u a s i p l a n e a s s u m p t i o no f v a r i a b l e

c r o s s-s e c t i o n c o n t i n u o u s r i g i

d f r a m

e b r i d g ew i t h c o r r u g a t e d s t e e l w e b s

L I UB a o d o n g,L IZ u s h u o,X UR u i

(S c h o o l o fC i v i l E n g i n e e r i n g,B e i j i n g J i a o t o n g U n i v e r s i t y,B e i j i n g100044,C h i n a)

A b s t r a c t:At h r e e-s p a ns i n g l e c e l l b o xv a r i a b l e c r o s s-s e c t i o nc o n t i n u o u s r i g i d f r a m eb r i d g em o d e lw i t h c o r r u g a t e d s t e e lw e b s i sd e s i g n e da n dc o n s t r u c t e d.C o m b i n i n g t h e e x p e r i m e n t sw i t h f i n i t e e l e m e n tn u-m e r i c a l s i m u l a t i o n,t h eQ u a s i p l a n e a s s u m p t i o no f v a r i a b l e c r o s s-s e c t i o nc o n t i n u o u s r i g i d f r a m eb r i d g e w i t h c o r r u g a t e d s t e e l w e b s i s s t u d i e d.T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e a x i a l s t i f f n e s s o f c o r r u g a t e d s t e e l w e b s i s n e g l i g i b l e a n do n l y t h eu p p e ra n dl o w e rc o n c r e t e f l a n g e sa r ee f f e c t i v e l y c o n s i d e r e dt or e s i s t t h ea x i a l f o r c e s a n db e n d i n g m o m e n t s;t h e l o n g i t u d i n a l s t r a i nd i s t r i b u t i o n s a l o n g t h e d e p t ho f3/8a n d1/4m i d-s p a n s e c t i o n s a r e s i m i l a r t o t h a t o f1/2m i d-s p a n s e c t i o n;t h e l o n g i t u d i n a l s t r a i n d i r e c t i o n a l o n g t h e d e p t h o f i n n e r b e a r i n g s e c t i o n i s c o n t r a r y t o t h a t o f1/2,3/8a n d1/4m i d-s p a n s e c t i o n s,a n d t h e s t r a i n v a l u e o f t h e r o o f a n d f l o o r a r e b a s i c a l l y s a m e;t h e s t r a i nd i s t r i b u t i o n s o f1/2m i d-s p a n s e c t i o n a n d i n n e r b e a r i n g s e c t i o no b e y t h eQ u a s i p l a n e a s s u m p t i o n,w h i l e t h a t o f3/8a n d1/4m i d-s p a n s e c t i o n s d o n o t a c c o r dw i t h t h eQ u a s i p l a n e a s s u m p t i o n;t h e s t r a i n d i s t r i b u t i o n o f t h e p a r t b e t w e e n t h e1/4m i d-s p a n s e c t i o n a n d1/ 2m i d-s p a n s e c t i o n t e n d s t o o b e y t h e a s s u m p t i o n.

K e y w o r d s:b r i d g e e n g i n e e r i n g;c o r r u g a t e ds t e e lw e b;Q u a s i p l a n e a s s u m p t i o n;m o d e l t e s t;f i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s

收稿日期:2015-09-30

基金项目:国家自然科学基金资助项目(51278031)

F o u n d a t i o n i t e m:N a t i o n a lN a t u r eS c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a(51278031)

作者简介:刘保东(1967 ),男,河北廊坊人,教授,博士,博士生导师.研究方向为组合桥梁和结构抗震.e m a i l:b a o d o n g l i u@v i p.s i n a.c o m.引用格式:刘保东,李祖硕,胥睿.变截面波纹钢腹板连续刚构桥拟平截面假定试验研究[J].北京交通大学学报,2017,41(1):28-33.

L I U B a o d o n g,L I Z u s h u o,X U R u i.E x p e r i m e n t a l s t u d y o n t h eQ u a s i p l a n e a s s u m p t i o no f v a r i a b l e c r o s s-s e c t i o n c o n t i n u o u s r i g i d

f r a m eb r i d

g ew i t hc o r r u g a t e d s t e e lw e b s[J].J o u r n a l o fB e i j i n g J i a o t o n g U n i v e r s i t y,2017,41(1):28-33.(i nC

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