:为 了解槽 形 梁静 力行 为 ,进行 了一 片预 制 预应 力 混凝 土槽 形 梁的模 型 试 验 ,分 别考 虑跨 中最 大 弯 矩及 梁端 最 大剪力 两种荷 载 工 况对试 验模 型进 行加 载 ,测试 了试 验模 型的控 制 断 面的应 力、变形 。并 采 用非 线性 有 限元分析 方法对槽 形 梁的 力 学特性 进行 了研 究 。试验 和研 究得 到 了如 下 结论 :该槽 形 梁 的 剪力滞效应较为突出,具有明显的开 口薄壁杆件特征 ,底板 的空间板效应明显 ,在设计荷载作用下结构 处 于线弹 性状 态 ,具有 一定 的安 全储 备 。 关 键词 :预 应 力混凝 土槽 形 梁 模 型 试验 静 力行 为 有 限元分 析 中图分 类 号 :U448.53 文 献标 识码 :A DOI:10.3969/j.issn.1003—1995.2013.01.01 槽 形梁 可 以看作 是 底板 与作 为 主要受 力结 构 的腹 板 之 间相结 合 而成 的 板 梁 空 间组 合 结 构 ,能有 效 减 少 和控制桥梁建筑高度 ,在梁下净空受限制的情况下 ,可 充分发挥其结构优势 ,被广泛应用于铁路桥、公路桥及 城市高架桥 。国内已经建成 的槽形梁一般采用纵 梁 +底 板 的构 造 形 式 ,如 广 州 地 铁 二 号 线 、南 京 地 铁 二 号线 高架 桥 ;上海 轨 道交 通 6号线 采 用 了纵 、横 梁 +底 板 的构 造 。 槽形 梁 的 结 构 特 点 是 主 梁 腹 板 作 为 主 要 受 力 构 件 ,又兼作隔音墙和防止车辆倾覆 ,具有建筑高度低 、 断 面空 间利 用率 高 、外 形 美 观 等 优点 。 随着 轨 道 交 通建 设 的发 展 ,槽形 梁 的应用 日益 广 泛 ,对 槽形 梁力 学 性能 的研 究 也愈 发 重要 ,广 州 地铁 和南 京 地 铁 的建 造 过程 中分别进行 了标准槽形梁段 的模型试验 ,重庆轻 轨一号线建设过程 中也进行 了槽形梁的荷载试 验 , 但针对槽形梁的理论与试验研究仍相对滞后。 槽 形 梁具 有开 口薄 壁 构 件 受扭 性 能 差 ,纵梁 与底 板连接构造复杂 ,底板弯矩受主梁的扭转刚度影 响较 大 ,预 应力 张拉 工 艺 复 杂等 特 点 。本 文 针 对某 轻 轨 后 张法 预 应力 混凝 土 槽 形 简 支 梁 ,结 合 非 线 性有 限元 分 析 和模 型试 验 ,对其 静力 行 为进 行 了研 究 。 1 结构概况 该槽 形 梁为 整孔 预 制 预 应 力 混 凝 土 简 支 梁 ,跨 度 收稿 日期 :2012—05—14;修回 日期 :2012—09.25 作者简介 :徐勋 (1979一 ),男 ,四川 泸州人 ,讲 师,博士 。 为 30m,标 准梁 段 的横断 面构 造如 图 1所示 。 500075 图 1 槽形 梁构造 (单位 :mil1) 标准梁高为 1.8In,端部梁高 1.94m。纵梁采用 曲线的异型 r字形截面 ,最大腹板厚度仅 37cm。底 板 厚 度在跨 中为 26cm,梁端 加厚 为 40cm。主梁 采 用 C55混凝 土 ,底板 混 凝 土 掺 聚 丙 烯 纤 维 。主 梁 沿 纵 向 布置 10束预应力筋 ,两道腹板各布置 1道纵向预应力 筋 ,底板 布置 8道纵 向预 应力 筋 。 距离 底板 中心 线两 侧 30cm 处 ,各 设 置一 道 宽 80 cm,高 30cm 的混凝 土 行 车道 板 。行车 道 板在 主 梁槽 形梁 预制 完成 后 现 浇 ,与 底板 共 同承 受 活载 作 用 。轻 轨轨 道铺 设 于行 车道板 之上 。 从结构受力的角度而言 ,槽形截面是一种不太合 理的截面形式,因为在正 弯矩作用下大部分截面位于 受拉区。从结构方案 的角度而言,槽 形梁 的荷载主要 通过底板传递至纵梁下部 ,纵梁下缘承受吊拉力作用 。 同时 ,预应力混凝土槽形梁属于开 口薄壁构件 ,其受扭 性能差 ,底板剪力滞效应突出,采用普通梁单元理论难 以进 行分 析
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