钢与混凝土混合梁结合部长期作用传力机理研究

针对钢与混凝土混合梁结合部，采用模型试验与数值模拟相结合的方法，建立可考虑粘结、滑移的传力模型，以解决结合部长期作用分析难题。.(1)通过结合部格室长期作用模型试验，建立结合部钢与混凝土粘结滑移本构关系，得出承压板与连接件传力比例、连接件作用力随长期作用的变化趋势；.(2)首次提出通过开孔板连接件长期作用推出试验，建立连接件抗剪刚度与混凝土长期作用关系，为结合部传力模型提供计算参数；.(3)基于试验实测数据，在ANSYS平台上建立可考虑钢与混凝土粘结、滑移的传力模型，通过模型试验结果验证传力模型的正确性。.通过传力模型的参数化分析，研究长期作用对结合部传力路径、传力比例、连接件作用力的影响，提出控制结合部设计的技术指标。

钢与混凝土结合部为混合结构桥梁关键受力部位，本研究开展结合部传力机理及长期作用影响研究，为混合梁结构安全及耐久性设计提供依据。通过局部模型试验加载与测试，明确结合部纯剪与压剪协同传力路径与比例，得出典型传力模式相应的破坏模态，揭示协同传力改善结合部承载能力与延性的受力机制。该试验研究结果为完善结合部设计理论及验证数值模型提供支撑。通过结合部恒载长期作用受力分析，得出长期作用对钢与混凝土应力重分布、连接件作用力及结合部抗裂性的影响机制。明确结合部设计应考虑恒载长期效应，为合理确定加载龄期及恒载长期作用评价提供依据。针对汽车活载长期作用，提出焊根损伤的参考应力评价方法。建立参考应力模型，定义参考应力并验证其收敛性，提出强度导出方法。明确环境温度、交通流量及设计参数对活载长期作用的影响，为结合部焊根活载损伤评价及抗疲劳设计提供依据。针对焊趾活载长期作用损伤，提出多重子模型受力模型，将三种热点应力计算式差值由约40%缩小至10%以内，改进焊趾损伤评价的计算精度。以上研究结果可为混合结构桥梁结合部恒载与活载长期作用效应分析、强度取值及损伤评估提供依据，进而为该类桥梁合理设计提供支撑。