论文部分内容阅读
由高强混凝土预制梁和轻骨料混凝土现浇板组成的组合梁结构,能有效降低桥梁结构的自重,达到增大桥梁跨度的效果,已被广泛应用于许多桥梁工程项目中。组合梁结构界面是该类结构的受力薄弱环节,其界面抗剪性能往往是控制组合结构整体性能,弯曲性能,斜截面抗剪性能及挠度特性等的关键因素。目前关于组合结构界面抗剪性能的研究很少,而我国尚无关于高强混凝土预制梁与轻骨料混凝土桥面板间抗剪承载力计算的规范,故对于该类组合梁结构界面抗剪性能的研究具有重要的科研意义以及显著的社会经济效益。本文针对组合结构界面抗剪性能的特点及以往研究的不足,对36个推出试件及12根组合梁进行试验研究,以探究界面处理方式,轻骨料混凝土强度,界面配筋率,混凝土类型以及粗骨料粒径等参数对该类组合结构界面剪切破坏机理和受力特性的影响。由推出试验结果发现界面处理方式以及界面配筋率对界面抗剪性能的影响很大。粗糙处理能有效提高界面的开裂荷载(92.19%),极限荷载(88.56%)和残余荷载(44.05%),并且试件发生剪切破坏时能达到更大的界面滑移和水平剪胀;而较高的界面配筋率能显著提高界面的极限承载能力和残余荷载,也能使得界面发生剪切破坏时的滑移和剪胀更大,但是当界面配筋率超过一定限值后其效果大大减弱。轻骨料混凝土强度,混凝土类型以及骨料粒径大小对界面的承载能力影响不大,对界面的滑移和剪胀等也只造成轻微的影响。最后通过试验结果与规范公式作对比,发现现行ACI和AASHTO设计规范均对该类界面抗剪承载力的预测偏保守。基于推出试验的结果,并参考前人研究成果,选用界面处理方式,界面配筋率以及轻骨料混凝土强度三个参数进行12根组合梁试验。结果发现三者均对梁的破坏模式有影响。界面处理方式和界面配筋率对组合梁的极限荷载以及界面剪切破坏时对应的挠度和滑移均有正相关关系,轻骨料混凝土强度对界面滑移行为影响比较大。基于以上结果,在前人建议公式的基础上进行回归分析,推导出能更精确预测高强混凝土预制梁与轻骨料混凝土现浇板间界面抗剪承载力的计算公式,通过已有试验数据进行检验发现该公式具有较为广泛的适应性。基于本文研究成果,丰富了剪摩擦理论的内容,更为该类组合结构的实际工程应用提供理论和试验的参考,具有显著的社会经济效益。