UHPC-钢轻型组合桥面弧形切口受力分析

来源：中国血液净化杂志2016年第9期北京时间：

作者：张龙威, 赵华, 谭承君, 邵旭东, 曹君辉

单位：湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410082

摘要：为解决正交异性钢桥面结构中的疲劳开裂问题，提出了一种新的结构体系——超高性能混凝土（UHPC）-钢轻型组合桥面结构，并应用于佛陈新桥。重点研究钢桥面受力最复杂的横隔板弧形切口位置的受力状态，基于传统沥青铺装和UHPC铺装两幅桥（佛陈新桥）的对比试验，选用35 t和45 t三轴车分别作为标准车和超重车分3个工况加载（正U肋、骑U肋、U肋间），得到弧形切口位置最不利的受力状态。通过试验数据校订有限元模型，采用《公路桥涵设计通用规范》中的550 kN标准车进行加载，计算出不同工况下弧形切口位置2个主要疲劳细节的热点应力，并对其进行疲劳评估。研究结果表明：在同一工况下，2种结构（沥青铺装的钢桥面和UHPC-钢轻型组合桥面结构）中横隔板弧形切口各疲劳测点的应变分布规律相同;与沥青铺装层不同，UHPC层能与钢桥面协同受力，轻型组合桥面结构各疲劳测点的应变值明显低于传统沥青铺装钢桥面结构，实测的平均降幅为20%左右，最大降幅达到46.4%;疲劳评估中，UHPC幅各疲劳测点的热点应力幅（最大值为62.92 MPa）都低于疲劳极限值（69 MPa），确保佛陈新桥UHPC幅横隔板弧形切口在设计基准期内不开裂。

关键词：桥梁工程,轻型组合桥面,实桥试验,弧形切口,热点应力,疲劳评估

基金资助：国家自然科学基金项目（51178178）；湖南省自然科学基金重点项目（13JJ2019）