【摘 要】
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为研究大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段的力学行为与传力机理，设计相似比为1∶4的全截面静载试验模型，测试最不利及超载工况下结构的应力、变形、开裂等；结合有限元仿真分析，研究桥塔钢-混结合段的传力机理，并进一步探讨结构构造参数对其影响规律。结果表明：最不利荷载工况下，钢结构最不利压应力为-165.44 MPa,位于钢过渡段主跨受压侧壁板；混凝土最不利拉应力为8.65 MPa,叠加预应力效应后
【基金项目】
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蜀道投资集团科技计划项目（SRIG2020GG0001）； 中国铁路总公司科技研究开发计划重点课题（AJZH2020-001）～～；
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为研究大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段的力学行为与传力机理，设计相似比为1∶4的全截面静载试验模型，测试最不利及超载工况下结构的应力、变形、开裂等；结合有限元仿真分析，研究桥塔钢-混结合段的传力机理，并进一步探讨结构构造参数对其影响规律。结果表明：最不利荷载工况下，钢结构最不利压应力为-165.44 MPa,位于钢过渡段主跨受压侧壁板；混凝土最不利拉应力为8.65 MPa,叠加预应力效应后约为1.73 MPa,位于混凝土段边跨受拉侧；沿塔轴向，钢结构应力平缓降低并在承压板附近存在突变，混凝土应力较为平稳；剪力钉及PBL剪力键弯曲应力均呈“两头大、中间小”的马鞍形分布。模型各构件实测应力随荷载增加呈线性增长，模型整体处于弹性受力状态；结合段钢-混最大滑移值仅65μm,钢-混之间协同受力良好；模型上下缘实测应力差异约为10%,表明双向曲面构造引起一定的空间受力特性，但挠度量值差异小。超载工况下，1.4倍加载时混凝土段边跨受拉侧出现裂纹；1.7倍加载时钢过渡段主跨受压侧局部应力屈服，模型受力整体表现为以钢过渡段受压侧及混凝土段受拉侧最为不利。2.0倍加载下，模型水平挠度随荷载变化均近似线性增加，转角近似满足线性变化，受混凝土开裂影响较小；最大水平挠度仅1.43 mm,挠跨比约为1/3 000,结构具有良好的刚度性能；结合段内混凝土局部开裂对受拉区的钢-混相对滑移影响较为显著。通过承压板、钢壁板及PBL板分别传递荷载66.3%、15.2%及18.5%,承压板为主要传力构件。参数讨论表明，原桥合理承压板、钢壁板厚度分别介于40～80、24～40 mm之间，剪力连接件刚度对结构传力影响较小。
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