钢-UHPC组合梁自锚式悬索桥力学性能与经济性分析

• 作者: 贺耀北 邵旭东 张欣 赵华 王永
• 来源期刊: 桥梁建设
• 学科: 交通运输
• 关键词: 自锚式悬索桥 钢-UHPC组合梁 桥面板 超高性能混凝土 应力 经济性 有限元法
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 科学研究
• 页码范围: 51-57
• 页数: 7页
• 分类号: U448.25|U443.35
• 语种: 中文

摘要

为了解钢-UHPC组合梁自锚式悬索桥的受力性能及经济性,以益阳青龙洲特大桥为背景,建立全桥空间有限元杆系结构模型及组合梁局部有限元模型,研究钢-UHPC组合梁的抗弯承载能力、UHPC桥面板的抗裂能力,并与常规钢-混组合梁经济性进行对比.结果表明:在最不利组合下,组合梁箱形钢主梁、钢横梁的最大拉应力分别为206.3 MPa、212.9 MPa,小于钢材抗拉强度设计值;正截面承载能力状态UHPC桥面板上、下缘最大压应力分别为33.76 MPa、24.4 MPa,安全系数达1.85,结构受力安全;频遇组合下UHPC纵肋下缘最大拉应力为16.73 MPa,为初裂应力的89％,抗裂性能良好.桥面板采用UHPC结构时,比采用普通混凝土结构增加了163％的建造费用,但综合结构变化后的其他主要分部工程,总体建造成本仅增加2.0％,考虑到UHPC结构优异的力学性能及耐久性,钢-UHPC组合梁方案经济上较为合理.