钢-超高性能混凝土组合桥面系中栓钉连接件的疲劳性能研究

来源：中国血液净化杂志2017年第3期北京时间：

作者：刘诚, 樊健生, 聂建国, 胡建华, 崔剑峰, 唐亮

单位：1. 清华大学 土木工程系, 北京 100084;2. 湖南省交通规划勘察设计院, 湖南 长沙 410005;3. 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司, 北京 100088

摘要：针对钢-超高性能混凝土（UHPC）组合桥面系中栓钉连接件疲劳性能研究不足的状况，采用精细数值模型和模型疲劳试验，对岳阳洞庭湖大桥的钢-UHPC组合桥面系中栓钉连接件的疲劳性能进行了研究。在精细数值模型分析中，建立了岳阳洞庭湖大桥的多尺度有限元模型，提取了栓钉剪应力的影响面，基于中国《公路钢结构桥梁设计规范》的标准疲劳车，计算得到了栓钉等效疲劳剪应力幅。在模型疲劳试验中，取桥面系的正弯矩和负弯矩板带，设计了1组2个梁式足尺疲劳试件，其中正、负弯矩试件中的栓钉分别在119.5 MPa和72.0 MPa名义剪应力下经历了200万次疲劳加载。再考虑了影响面大小、车流量和设计年限等因素对等效疲劳应力幅进行修正，并对栓钉的疲劳寿命进行了评估。结果表明：试件在经历200万次疲劳加载后应变仍保持平截面，未发生明显界面疲劳破坏，可保守取119.5 MPa和72.0 MPa作为正、负弯矩板带试件中栓钉的疲劳强度；洞庭湖大桥组合桥面系中的栓钉连接件具有足够的疲劳承载力安全储备，能够满足120年的设计寿命要求。

关键词：桥梁工程,钢-UHPC组合桥面系,疲劳试验,栓钉连接件,疲劳性能评估,多尺度有限元

基金资助：国家自然科学基金项目（51478245）；交通运输部建设科技项目（2015318J41270）