鋼桁梁橋新型波形鋼-RPC組合橋面板非線性有限元分析

石柱, 項超群,2*, 上官興,2, 郭文華

(1.湖南路橋建設集團有限責任公司, 湖南 長沙 410004；2.湖南聯智橋隧技術有限公司；3.中南大學 土木工程學院)

鋼桁梁以其構件質量輕、運輸架設方便、施工周期短和耐久性好等優點，在大跨度橋梁中得到了廣泛的應用。鋼桁梁橋面系主要有以下兩種形式：① 縱向小工字鋼上架設混凝土預制板，在工字鋼上翼緣焊接栓釘再現澆混凝土濕接縫。該種橋面系恒載大，主纜、主塔和錨碇工程量都會增加。在已經運營的該類橋面系中，混凝土板、工字鋼之間易出現裂縫，耐久性難以保證；② 正交異性鋼橋面板上瀝青混凝土鋪裝，其質量約為混凝土橋面板的1/2～1/3，能有效地減少上部恒載，但在運營中，鋼橋面系普遍出現了兩大頑疾，即正交異性鋼橋面板疲勞開裂和瀝青混凝土鋪裝層使用壽命偏短，易出現開裂、車轍、擁包等病害。如中國武漢白沙洲長江大橋，10年內橋面維修24次，廣東虎門大橋幾乎每年維修一個車道。

波形鋼腹板具有抗剪強度高、穩定性好、自重輕、抗震性能好等優良性能，目前的研究應用主要集中在波形鋼腹板PC組合箱梁中用于取代混凝土腹板。活性粉末混凝土(RPC)具有強度高、韌性大、耐久性好等特點，其優異的力學及物理性能是普通混凝土甚至其他高性能混凝土都無法相比的。該文充分利用波形鋼腹板和RPC的優勢，提出一種能適用于大跨徑鋼桁梁橋的新型波形鋼-RPC組合橋面板，基于Ansys 14.0建立有限元模型，對Ansys模型參數、橋面板的幾何和材料參數進行研究，旨在為大跨徑鋼桁梁懸索橋提供一種全新的橋面系方案。……