我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

兵器材料科学与工程2025年第06期:弯扭作用下桥梁波形钢腹板的力学性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李叶;王团结;

单位:郑州工业应用技术学院建筑工程学院;河南省工业废石膏应用工程技术研究中心;

摘要:为研究弯扭对桥梁波形钢腹板力学性能的影响,设计了3片构造相同但扭弯比分别为0.1,0.2和0.4的试验梁(WSGW-1~WSGW-3)。通过三分点竖向加载与梁端偏心张拉相结合的加载方式,测试了不同扭弯比下试件的力学响应与破坏形态,系统分析了弯扭复合作用对波形钢腹板的影响。结果表明:随着扭弯比增大,试件的抗弯性能逐渐降低。当挠度为30 mm时,扭弯比为0.1,0.2和0.4的试件弯矩分别约为180,160 kN·m和130 k N·m;挠度增至50 mm时,弯矩分别增至240,215 kN·m和180 kN·m。另一方面,试件的抗扭性能随扭弯比增加而增强。在扭角增大过程中,扭弯比为0.1,0.2和0.4的试件扭矩峰值分别达到42,58 kN·m和77.45 kN·m。WSGW-1、WSGW-2、WSGW-3试件的开裂弯矩依次为187.65,152.79,122.74 kN·m,其中WSGW-3试件的开裂弯矩最低;三者的极限弯矩也呈下降趋势,WSGW-3试件的极限弯矩为182.46 kN·m。开裂扭矩方面,WSGW-1、WSGW-2、WSGW-3试件分别为34.64,46.80,57.67 kN·m,WSGW-3试件的开裂扭矩最高;三者极限扭矩分别为42.68,59.82,77.45 kN·m,WSGW-3试件的极限扭矩同样最高。在相同扭矩作用下,扭弯比越大,试件的剪应变越高;而在180 kN·m弯矩作用下,试件的正应变随扭弯比增大而减小。这表明扭弯比增大会加剧高扭矩下的剪切变形,同时抑制弯曲引起的正应变。综上所述,扭弯比增大会显著削弱试件的抗弯性能,但同时提升其抗扭性能。波形钢腹板的剪应变随扭弯比增大而加剧,正应变则受到抑制,表现出明显的弯扭耦合效应。

关键词:弯扭复合作用;;波形钢腹板;;弯扭性能;;扭弯比;;受力性能;;抗扭承载能力

基金资助:河南省科技攻关项目(252102230141);; 河南省科学院基本科研业务费项目(20250609001);; 郑州工业应用技术学院省级工程技术研究中心开放课题(ETRC-240104)