千米级钢-UHPC组合梁斜拉桥桥面板过渡段力学性能研究

摘要

为研究钢箱梁与钢-UHPC组合梁之间钢混结合段的力学性能，该文以主跨1 160 m的观音寺长江大桥为背景，通过精细化有限元建模，分析了钢混结合段在最不利荷载工况下的受力特点，揭示了钢混结合段的传力机理，并讨论了影响结合段受力的主要因素。结果表明：在最不利荷载工况下，钢混结合段各构件的应力均在160.4 MPa以内，低于材料强度设计值，具有充足的安全储备；在纵桥向，结合段对钢箱梁底板及中腹板的传力影响较小，应力从钢箱梁到组合梁方向总体呈下降趋势，变化幅度在20 MPa以内；钢格室顶板、腹板、底板应力水平在承压板附近分别下降了25.6%、73.3%、3.50%；剪力钉传力过程中，钢格室顶板剪力钉传力占比最多，且越靠近组合梁端比例越高，最高达到57%；增加结合段填充混凝土厚度可降低结构应力，取350～400 mm厚度能实现结构的最优受力；结合段越长，越有利于剪力钉的应力过渡。

关键词

组合梁斜拉桥 / 钢混结合段 / 有限元模拟 / 传力机理 / 参数分析