中国公路学报

作者：何余良, 吴财俊, 何吾健, 娄凯伦, 吴强强, 项贻强

单位：1. 绍兴文理学院土木工程学院, 浙江 绍兴 312000;2. 浙江工业大学 土木工程学院, 浙江 杭州 310014;3. 浙江省交通工程建设集团有限公司, 浙江 杭州 310000;4. 浙江大学 建筑工程学院, 浙江 杭州 310058"],"fundList_en":["Shaoxing Industry Key Technology Project (2022B43002); Natural Science Foundation of Zhejiang Province (LY18E080017/E19Q090008)

关键词：桥梁工程,钢-HFRC组合梁,模态保证准则,预应力,负弯矩区,损伤识别

基金：绍兴市产业关键技术攻关计划项(2022B43002)；浙江省自然科学基金项目(LY18E080017/E19Q090008)

尝试在施加预应力的基础上，引入混杂纤维混凝土(HFRC)，以改善连续组合梁负弯矩区抗裂性能。首先设计制作了4片不同混凝土板的组合梁，分别为普通混凝土板(CB-1)、HFRC板(CB-2)、预应力普通混凝土板(PCB-1)和预应力HFRC板(PCB-2)，进行静载试验，采集LS-1(0 kN)、LS-2(100 kN)、LS-3(极限荷载)3个静载阶段的频率及对应振型。由试验可知：与试件CB-1相比，试件CB-2、PCB-1、PCB-2最大裂缝宽度分别减小了19.2%、42.5%、59.2%，开裂荷载分别提高了43%、129%、189%；在LS-1阶段，试件CB-2、PCB-1、PCB-2一阶频率分别提升了2.4%、2.9%、7.6%，二阶频率分别提升了3.6%、5.9%、6.8%，三阶频率分别提升了0.6%、1.4%、3.5%；加入预应力技术与混杂纤维，能够改善组合梁负弯矩区的抗裂性能和刚度，其中预应力技术的改善效果优于HFRC，2种结合效果更优。然后分别采用频率、振型和增强型协调模态保证准则(eCOMAC)对4片组合梁试件进行损伤识别，发现eCOMAC精度最高；由eCOMAC量化组合梁的负弯矩区损伤程度可知，试件CB-2、PCB-1、PCB-2跨中位置的eCOMAC值分别比试件CB-1下降了22.5%、34.3%、54.8%，其与试验结果吻合较好。最后利用有限元软件ABAQUS，结合eCOMAC识别方法，考察预应力、钢纤维和聚丙烯纤维体积掺量对组合梁负弯矩区开裂性能的影响，结果表明聚丙烯纤维对负弯矩区损伤改善效果轻微，钢纤维改善效果较明显，预应力效果最好。

来源：2025年第12期

《中国公路学报》期刊编辑部

查看中国公路学报杂志2025年第12期