鋼纖維混凝土-正交異性組合橋面板疲勞性能試驗研究

葉華文， 唐詩晴， 段智超， 楊哲 編譯

(西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院， 四川 成都 610031)

自20世紀(jì)80年代中期以來，正交異性鋼橋面疲勞開裂案例逐年增多，U肋加勁的鋼橋面的開裂情況尤為嚴(yán)重。根據(jù)既有橋梁鋼橋面疲勞開裂的情況，裂紋擴(kuò)展會導(dǎo)致鋪裝層的開裂，因此U肋鋼橋面的構(gòu)造細(xì)節(jié)處易形成嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)性能的裂紋。目前常用的鋼橋面板加固方法有兩類：① 鋼橋面板粘鋼板加固；② 頂板上鋪設(shè)高性能纖維復(fù)合混凝土材料，如SFRC(鋼纖維混凝土)、UHPC(超高性能混凝土)、RPC(活性粉末混凝土)等。鋪設(shè)SFRC是常用的加固方法，近年來已應(yīng)用于許多橋面加固工程，其在鋼橋面上鋪設(shè)一層SFRC層，形成鋼纖維混凝土-正交異性組合橋面板，增強(qiáng)橋面整體性，減小鋼橋面板的局部變形并提高結(jié)構(gòu)疲勞耐久性。

國內(nèi)外學(xué)者采用不同方式對鋼纖維混凝土-正交異性組合橋面板的性能進(jìn)行了研究，如數(shù)值模擬、模型試驗、實橋?qū)崪y等。最早日本學(xué)者寺田博昌等[1-3]進(jìn)行試驗研究，通過鋪設(shè)SFRC來提高鋼橋面的耐久性，分析SFRC和鋼橋面的連接方式對橋梁性能的影響，并進(jìn)行實際橋梁荷載試驗，在試驗后對鋪設(shè)SFRC的橋梁進(jìn)行了長達(dá)22年的監(jiān)測，結(jié)果表明：鋪設(shè)SFRC能有效提高路面性能、降低鋼橋面的應(yīng)力水平；小野秀一等[4]對鋪設(shè)50 mm厚SFRC(上有瀝青層厚度30 mm)的U肋鋼橋面進(jìn)行荷載試驗，結(jié)果表明：鋼橋面的局部變形顯著減小，與未鋪設(shè)SFRC相比，其應(yīng)力減少約20%；三木千壽等[5]以采用SFRC-鋼橋面的三跨連續(xù)鋼梁斜拉橋為對象，進(jìn)行實橋荷載試驗，結(jié)果表明：鋪設(shè)SFRC后鋼橋面下橫向應(yīng)力比未鋪設(shè)時降低了約10%；……