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体外预应力技术的发展有利地促进了预应力技术与钢—混组合结构的有机结合。作为一种新型的体外预应力组合梁桥,波形钢腹板组合梁桥采用较薄的波形钢腹板代替较厚的传统混凝土腹板,通过体外预应力束代替腹板内的有粘结预应力筋,从而起到减轻结构自重的作用,并同时具有受力明确、永久避免腹板开裂等明显结构优势,在国内外获得了迅速发展。国内外研究学者对该类桥梁的研究也非常多,如整体抗弯、抗剪、扭转与畸变、波形腹板与顶底板混凝土连接件的受力性能等。本文针对这类体外预应力结构的抗弯性能、特别是对体外束的应力增量进行了理论分析与试验研究,主要进行了以下几方面的工作:(1)回顾了体外预应力桥梁的发展历程和应用现状,阐述了体外预应力混凝土梁和波形钢腹板组合梁的受弯力学特性,综合归纳了国内外研究体外预应力结构的方法以及体外束的极限应力计算公式;(2)进行了两根体外预应力波形腹板组合梁的受弯荷载试验,利用自编非线性程序和Open Sees数值模型对试验梁进行了全过程受力分析,分析了试验梁整个受弯过程的力学特性,探讨了体外束在受弯过程中应力增量问题,数值分析结果与试验结果吻合良好;(3)详细阐述了利用Open Sees软件建立体外预应力混凝土梁或波形钢腹板组合梁的方法,并对该方法的正确性进行了论证,通过该方法建立平面杆系模型可进行大量的参数分析,方便实用;(4)以林家坝桥为依托工程,利用Open Sees软件建立了数值分析模型,对影响体外束极限应力增量的因素进行分析,在此基础上考虑跨高比、受拉普通钢筋配筋率以及预应力筋配筋效率,拟合并提出计算体外束极限应力增量的简化公式,并通过搜集的22根试验梁数据对该公式进行了检验;(5)通过对规范的解读,并结合试验研究和参数分析,建议体外束的极限应力增量取值为200~300MPa,由此可利用简化计算方法对体外预应力波形钢腹板组合梁进行抗弯承载力计算。