埋入式H型钢桩-桥台节点受弯性能与承载力

作     者：朱伟庆 时豪辉 张冠华 刘永健 刘佳桐 ZHU Wei-qing;SHI Hao-hui;ZHANG Guan-hua;LIU Yong-jian;LIU Jia-tong

作者机构：长安大学公路学院陕西西安710064 山西省交通规划勘察设计院有限公司山西太原030032 公路桥梁诊治技术交通运输行业研发中心辽宁沈阳110166 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFB2601000) 陕西省高校科协青年人才托举计划(20180409) 公路桥梁诊治技术交通运输行业研发中心开放课题(2018KFKT-02) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(300102212912) 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2022年第22卷第5期

页      码：184-199页

摘      要：为研究整体式桥台无缝桥中埋入式H型钢桩-桥台节点的受弯性能,通过建立节点的有限元模型,分析了桥台厚度、混凝土强度、钢桩朝向、埋深比、钢材强度和轴压比6个参数对节点受弯承载力和破坏模式的影响,并在此基础上,针对不同的破坏模式提出了节点受弯模型与承载力计算公式。研究结果表明:绕钢桩强轴弯曲的节点在埋深比小于2.0时发生桥台混凝土承压破坏,增大钢桩埋深比和混凝土强度等级可有效提高节点受弯承载力;绕钢桩强轴弯曲的节点在埋深比大于2.0时,或绕钢桩弱轴弯曲的节点在埋深比大于1.0时,发生钢桩屈服破坏,提高钢桩的钢材强度等级可提高节点受弯承载力;随着轴压比的增大,发生绕钢桩强轴屈服破坏的节点的受弯承载力明显降低,但轴压比对发生桥台混凝土承压破坏或冲切破坏的节点的受弯承载力的影响可以忽略;提出的节点受弯承载力计算方法能较为准确地预测不同破坏模式的埋入式H型钢桩-混凝土桥台节点的受弯承载力,计算值与有限元结果比值的均值和计算值与试验结果比值的均值为分别为0.981和0.941,因此,可用于该类型节点的受弯承载力计算和破坏模式分析;建议钢桩埋深不少于2.0倍桩宽与混凝土桥台厚度大于2.4倍桩宽,这样可有效避免桥台混凝土的承压破坏和桥台边缘混凝土的冲切破坏。

主 题 词：桥梁工程 整体桥 钢桩-桥台节点 非线性有限元 受弯承载力 破坏模式 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.05.011

馆 藏 号：203115522...