钢-UHPC 组合桥面性能研究与参数分析
0.引言 我国大、中跨径钢桥中普遍采用正交异性钢桥面板,并在顶板上铺设35~80 mm 的沥青混凝土[1]。由于桥面构造的复杂性、钢材和沥青混凝土材性的差异性、车辆超载等因素的综合作用,造成多座桥梁 在运营后出现了不同程度的桥面疲劳开裂和铺装损害[2],严重影响了桥梁的正常使用。 为解决钢桥面铺装易开裂损坏的难题,邵旭东等[3]提出了正交异性钢板-UHPC组合桥面结构,之上覆盖3cm厚磨耗层。该方案优势在于磨耗层下层采用水泥基材料,改善了磨耗层的工作条件,可以降低其出现车辙开裂等病害的风险。再者UHPC通过剪力钉与钢桥面组合,大大提高了桥面刚度,显著改善了钢桥面和铺装层的应力状态可以大幅降低钢结构疲劳破坏的可能[4]。
从多多益善到独一无二——浅谈桥梁概念设计
在2006年国际桥协布达佩斯年会上,德国柏林工业大学土木系的M.Schlaich教授发表了题为“对教育的挑战——概念和结构设计”的大会报告,旨在加强对学生创新理念和能力的培养。柏林大学进行了土木工程教育改革,将原来传统的按材料划分的钢结构教研室和混凝土教研室合并更名为“概念和结构设计”教研室。 2007年起,同济大学桥梁工程系决定为硕士研究生开设一门“桥梁概念设计”的新课,以培养新一代桥梁工程师的概念设计能力,克服中国桥梁在创新理念、工程质量和美学考虑三方面的不足。项海帆院士亲自动手并组织年轻教师一起编写教材,亲自开讲第一课。随后,国内其他高校也纷纷开设类似课程。15年来,随着一批批学生投入工作,桥梁概念设计开始在桥梁建设中发挥作用。工程及其关联行业的创新能力不断加强,创新成果不断涌现。上海卢浦大桥(2008)、江苏泰州长江大桥(2014)、港珠澳大桥(2020)、江苏南京江心洲长江大桥、贵州平塘大桥(2022)等越来越多的工程项目获得国际桥协的杰出结构大奖,得到了国际同行的赞许。