摘要：基于非线性有限元数值模拟方法,建立了考虑内衬混凝土的波形钢腹板精细化数值有限元模型,基于试验模型的挠度与应变验证了有限元模型的有效性,研究了波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪性能。分析了内衬混凝土波形钢腹板的抗剪机理、内衬混凝土与波形钢腹板抗剪能力的比例关系,提出了波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪强度设计公式,并验证了公式的有效性。研究结果表明：数值模拟极限荷载为4 560kN,试验极限荷载为4 744kN,误差为3.8%,并且数值模型和试验模型均显示了典型的斜向损伤区域,因此,数值模型是可靠的;内衬混凝土受压杆与波形钢腹板受拉杆形成＂X＂桁架,共同提供抗剪承载能力;波形钢腹板的抗剪效应与荷载基本呈现线性关系,内衬混凝土抗剪效应呈现出加载初期与后期发展较快,加载中期基本保持不变的三折线的趋势;抗剪计算公式计算结果与模型试验测试结果吻合,计算值和测试值最大比值为1.1,因此,计算公式可靠,可用于波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪性能分析。

关键词：桥梁工程 波形钢腹板 非线性有限元 内衬混凝土 抗剪强度 

单位：山东大学岩土与结构工程研究中心 山东济南250061 交通运输部公路科学研究院 北京100088 CTS工程公司 佛罗里达奥卡拉33126