馬新騰 趙啟睿 玄甲強 郭墨晗 賈艷敏*

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

在實際工程中，中小跨徑橋梁占有很大的比重，而現(xiàn)在常用于這類橋梁的小箱梁結(jié)構(gòu)，由于鉸縫處施工質(zhì)量無法保證，容易在使用階段發(fā)生斷裂和破壞。

預(yù)應(yīng)力混凝土矮肋T梁為中小跨徑橋梁設(shè)計提供了新的選擇，它具有更小的結(jié)構(gòu)高度，更好的耐久性且造型輕盈美觀。為了掌握連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土矮肋T梁在荷載下的受力和工作特性，本文建立20 m兩跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土矮肋T梁計算模型，模擬矮肋T受荷下力學(xué)響應(yīng)，并對5∶2縮尺后的模型梁進行破壞試驗，通過對比模擬數(shù)值和試驗數(shù)據(jù)，分析矮肋T梁的破壞規(guī)律和極限承載能力，為相關(guān)梁橋承載能力的評定和規(guī)范的修訂提供參考。

1 矮肋T梁極限承載力試驗

根據(jù)關(guān)鍵截面等應(yīng)力原則，將20 m連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土矮肋T梁縮尺成8.2 m的模型梁，縮尺后的模型梁的構(gòu)造圖和配筋圖如圖1所示。設(shè)計模型梁高0.543 m，翼板寬0.845 m,混凝土強度等級為C40，預(yù)應(yīng)力筋為N1和N2兩根9φ15.2 mm鋼絞線，強度設(shè)計值fpy=1 860 N/mm2,非預(yù)應(yīng)力筋采用HRB400。

試驗?zāi)Ｐ土翰捎孟鹉z支座，在每一跨試驗梁跨中放置方鋼做分配梁，分配梁上放置有壓力傳感器，采用兩臺150 t液壓千斤頂同時加載，模型梁開裂前每20 kN一個加載等級，模型梁開裂后每40 kN一個加載等級，試驗裝置如圖2所示。在每一個荷載等級到位并且穩(wěn)定后測定撓度的數(shù)值并觀察裂縫。在每一跨的L/4，L/2，3L/4處布置測點，利用百分表測量加載時的撓度(應(yīng)變計的布置)。

2 分析

2.1 跨中彎矩—撓度曲線分析

將兩跨連續(xù)梁沿梁長的撓度連成折線，如圖3所示。圖像關(guān)于中間支座近乎對稱，說明兩跨連續(xù)梁模型均勻性良好，且構(gòu)件的各部分工作正常，同時也可見兩點同時加載近乎同步，沒有偏載情況發(fā)生。由圖3可以看出，在荷載達到160 kN之前，逐級加載時撓度增加較小且均勻，當(dāng)荷載達到開裂荷載160 kN后，逐級加載時各測點撓度增加迅速，直到構(gòu)件破壞。

為分析試驗連續(xù)梁使用階段全過程的工作特性，取連續(xù)梁第一跨的跨中截面，得出該截面的彎矩—撓度曲線，如圖4所示。由圖4可以看出，在預(yù)應(yīng)力混凝土梁自重恒載和有效預(yù)應(yīng)力作用下，產(chǎn)生0.2 mm的上拱值。在初始加載階段，試驗梁跨中截面撓度變化近似直線說明此時預(yù)應(yīng)力混凝土梁處于彈性工作階段。當(dāng)加載至160 kN時，試驗構(gòu)件出現(xiàn)第一條裂縫，梁的第一跨荷載—撓度曲線發(fā)生轉(zhuǎn)折，折線斜率開始減小。此后隨著外荷載增加至240 kN，折線斜率趨于和緩，表明跨中撓度隨彎矩變化越來越快。