正交异性夹层钢桥面板力学性能分析与截面优化

程    斌 ¹ ，孙    斌 ² ，肖汝诚 ² ，苏庆田 ² ，朱爱珠 ³

(1. 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240 ； 2. 同济大学土木工程学院，

上海 200092 ； 3. 华中科技大学土木与水利工程学院，湖北 武汉 430074)

摘    要： 夹层板系统（ Sandwich Plate System, SPS ）是由上、下 2 层钢板和中间 1 层聚氨酯弹性体芯层形成的一种复合结构，可应用于正交异性钢桥面板以优化桥面结构力学性能。为探究正交异性夹层钢桥面板的力学性能特点，并提出夹层板构造的合理化建议，针对正交异性夹层钢桥面板开展了有限元模拟与参数化分析。结果表明：正交异性夹层钢桥面板在车轮荷载作用下的位移、应力等性能指标均优于传统正交异性钢桥面板；正交异性夹层钢桥面板的芯层厚度合理取值为 40~80 mm ；夹层板上层钢板厚度宜大于下层钢板，且下层钢板厚度不宜太薄；通过减少纵肋数量、增大纵肋间距可在不增大应力水平的条件下减少焊缝数量。 SPS 夹层钢桥面板具有良好的力学性能，可在实际工程中开展应用。