论文部分内容阅读
本文依托交通运输部建设科技项目“SWFC复合结构在西藏地区连续刚构桥中的应用技术研究”(2013 318 J15 390),对课题组提出的SWFC复合连续刚构桥抗震性能开展了深入研究,主要研究工作及结论如下:(1)介绍了SWFC复合结构的基本概念,即在主梁的受拉侧设置平直钢板(S-steel),在受拉区表层配置带肋钢筋网片(W-web),在受拉区桥面铺装采用高掺量混杂钢纤维(F-fiber)混凝土(C-concrete)的SWFC复合结构,兼有普通钢筋混凝土施工简便和更高抗裂阻裂性能的优点。(2)对山区中小跨径连续刚构桥进行了参数化分析,结果表明:桥墩内力在顺桥向和横桥向均随墩高的增加而逐渐减小,桥墩、桥面位移随着墩高的增加而增大;桥梁内力和位移在横桥向随着平曲线半径的减少而增大,因为曲线半径的存在使顺桥向存在着一定的耗能作用;顺桥向高桥墩内力和位移随着墩高差的增加而减小,低墩内力随着墩高差的增大而增大;双肢薄壁墩设置系梁后,顺桥向内力位移均有大幅度的增加,横桥向内力位移影响较小,建议地震区的双肢薄壁墩确有必要设置系梁时,系梁截面尺寸不宜过大。(3)探索了将SWFC复合混凝土截面划分为钢板、钢纤维混凝土和复合混凝土三种材料,复合混凝土根据配筋率的不同又细分为不同的区域,借用课题组的前期研究成果得到各个区域处的拉压统一本构关系,利用有限元方法可较方便快捷地分析SWFC复合混凝土类似的复杂结构。(4)对依托工程SWFC复合连续刚构桥的分析表明,8度E1地震作用下中跨跨中约为2/3L长度范围内TT形梁底部区域出现开裂,裂缝平均宽度约为0.06mm;9度E1作用下裂缝逐渐开展,裂缝分布范围约为中跨TT形梁总长的3/4,裂缝平均宽度约为0.064mm,其余区段仍处于弹性阶段;9度E2作用下,裂缝分布范围约为中跨TT形梁总长的4/5,裂缝平均宽度约为0.07mm,桥梁其余区段均处于弹性工作状态。(5)分析表明,所研究的SWFC连续刚构桥在峰值加速度0.6g的E2波作用下的破坏历程为:首先在靠近桥台的平曲线外侧桥墩墩顶出现塑性铰,随后在内侧桥墩墩顶出现塑形铰,紧接着在桥墩墩底出现塑形铰。