带肋钢板-混凝土组合结构抗裂性能研究

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发布时间：2021-09-10

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带肋钢板一混凝土组合结构抗裂性能研究
刘树，费豪斌
(1．重庆交通大学，重庆400074；2．深圳高速工程顾问有限公司，广东深圳518000)
摘要：针对带肋钢板一混凝土组合结构的抗裂性能进行理论分析和结构试验，结果表明：带肋钢板一混凝土组合结
构开裂弯矩较普通钢筋混凝土结构大得多，当裂缝出现后结构能更有效地抑制裂缝发展；带肋肋板区混凝土在钢板
与箍筋的共同约束下可比拟为共同受力体，极限拉应变较钢筋混凝土高。
关键词：带肋钢板一混凝土组合结构；抗裂；理论分析；试验验证
文章编号：1009—6477(2014)03—0046—04 中图分类号：U441 文献标识码：A
Research on C rack Resistance of Ribbed Steel
PIate—Concrete Combined Structure
LIU Shu ，FEI Haobin
Abstract：This paper conducts theoretical analysis and structural test for crack resistance of the fibbed
steel plate-concrete combined structure，the results show that the cracking moment of the fibbed steel plate
- concrete combined structure is much larger than conventionM reinforced concrete structure，the structure
can restrain development of cracks more effectively after they appear；the concrete in the fibbed plate area
under the joint constraint of steel plates and stirrups can be regarded as common force body，and the
ultimate tensile strain is higher than reinforced concrete．
Key words：ribbed steel plate-concrete combined structure；crack resistance；theoretical analysis；test
verification
钢筋混凝土结构中，混凝土的抗拉性能差，混凝
土开裂后结构的刚度和耐久性将降低，影响结构的
正常使用¨]。因此，如何提高钢筋混凝土结构抵抗
开裂的能力已成为道路工作者的研究目标。
解决连续梁和无铰拱拱脚等结构负弯矩区段的
混凝土局部区域拉应力峰值过大，且沿构件长度方
向拉应力又迅速减小的力学情况下造成的结构局部
开裂问题的常规方法有2种：一是采用预应力方案。
但采用此方案对于上述2种结构均存在预应力布置
复杂，施工工艺复杂、桥梁后期病害隐患大等问题；
二是在裂缝出现后采用外贴钢板或碳纤维布加
固[2-5]，以达到控制裂缝开展目的。但采用这种方
式钢板能否与混凝土协同变形即加固效果取决于钢
板与混凝土之间的粘结质量，同时此加固梁的延性
将大大降低。
为较大地提高和改善上述混凝土结构的局部抗
裂性能，本文基于粘钢混凝土结构，提出带肋钢板一
基金项目：交通运输部建设科技项目(2013 318 J15 390)
收稿日期：2013—10—28
作者简介：刘树(1987一)，女，四川省蓬安县人，在读研究生
混凝土受弯构件，其横截面如图1所示。图1中，肋
钢板与肋钢板采用焊接连接；在肋钢板上按一定间
距打孑L以便箍筋穿过；带肋钢板、纵向钢筋和箍筋等
形成带肋的强化钢板一钢筋整体骨架，浇筑混凝土
即形成带肋钢板一混凝土组合结构 j。下面将对
该结构的抗裂性能进行分析研究。
图1 横截面构造示意
1 抗裂性能理论分析
1．1 受力性能对比分析
通常，在粘钢混凝土结构中，钢板与混凝土之间