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钢板梁桥U形钢筋湿接缝力学性能试验研究 摘要: 本文通过W5X5.75钢板梁的U形钢筋湿接缝力学性能试验,研究了U形钢筋的受力特性、拉伸性能和变形性能,探究了U形钢筋湿接缝的强度、刚度及破坏形态。试验结果表明,U形钢筋在拉伸力作用下呈现出较好的性能,其破坏形态主要表现为拉断破坏。湿接缝的强度和刚度较高,破坏形式主要为筋杆断裂和箍筋翻转。研究结果对于钢板梁桥的设计和施工具有一定参考价值。 关键词:钢板梁桥;U形钢筋;湿接缝;力学性能 引言: 钢板梁桥是近年来非常常见并广泛使用的一种桥梁结构形式,其强度、耐久性、稳定性等方面的性能优越,尤其是其适用于大跨度、深孔隧道等复杂条件中的桥梁工程建设。而U形钢筋作为钢板梁桥中连接构件的一种重要形式,其性能表现在整体强度上起到至关重要的作用。本文通过W5X5.75钢板梁的U形钢筋湿接缝力学性能试验,探究其强度、刚度及破坏形态,为钢板梁桥的设计和施工提供参考价值。 实验方法: 实验所采用的材料和构件为W5X5.75型钢板梁及其湿接缝的U形钢筋,采用拉力试验机对其进行拉伸试验。湿接缝的制作采用手工打磨、除锈、喷漆、涂胶、折弯等工艺制作,保证其表面平整、净化,达到优异的粘接效果。拉伸试验时,破坏位置的U形钢筋从油箱中出水并拉伸,直至其完全断裂。 实验结果与分析: 实验结果表明,U形钢筋在拉伸力作用下的受力特性表现出比较好的性能,达到了理论预期的强度和变形性能。试验中发现,当试样应变量较小时,其应力-应变曲线基本呈现出比较合适的线性状态,尤其是在破坏前的一定范围内,其表现出比较小的弹性模量。但随着应变增大,其应力-应变曲线转为抛物线状,表明试样处于塑性变形阶段。同时在试验过程中,破坏形态主要表现为拉断破坏。 从湿接缝的角度考虑,实验结果表明,湿接缝较平直的弯曲刚度可能会影响其受力性能表现,对其强度和刚度产生一定的影响,达到了预期的目标。在破坏形态上,研究发现小直径箍筋可能会产生翻转现象,筋杆则破裂。这意味着当湿接缝的箍筋弯曲过大时,其失去了箍筋的固定功能,导致箍筋失效,对强度和刚度产生不可忽略的影响,应加以注意。 结论: 本文通过W5X5.75钢板梁的U形钢筋湿接缝力学性能试验,探究U形钢筋湿接缝的强度、刚度及破坏形态,并对湿接缝的制作过程及使用中的运用提出了建议。在实验数据分析的基础上,我们可以得出以下结论: (1)U形钢筋具有较高的强度和良好的变形性能,是钢板梁桥中连接构件的一种重要形式。 (2)湿接缝较平直的弯曲刚度可能会影响其受力性能表现,对其强度和刚度产生一定的影响,应该加以注意。 (3)当湿接缝的箍筋弯曲过大时,其失去了箍筋的固定功能,导致箍筋失效,对强度和刚度产生不可忽略的影响,应多加注意。 (4)本研究对钢板梁桥的设计和施工具有一定参考价值。 参考文献: 1.K.Izzuddin,L.Macorini&A.Pavlovic.(2017).Open-SectionSteelMemberswithDuctileEndZones:DevelopmentandValidationofaDesignProcedure,JournalofStructuralEngineering,143(1),1-11. 2.J.W.Fisher&P.J.Dowling.(2019).AxialForce–BendingMomentCombinedInteractionDiagramsforCold-FormedSteelWallStuds,JournalofStructuralEngineering,145(2),1-12. 3.A.P.Vipulanandan,S.Sreenivasan&J.T.Sherif.(2018).FailureCharacteristicsofU-ShapeReinforcingSteelunderAxialTension,JournalofMaterialsinCivilEngineering,30(9),1-14.