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摘要
为了明确腹板键齿类型对节段梁力学性能影响规律，揭示不同键齿倾斜类型节段箱梁破坏机理和破坏模式。本文开展2组不同键齿类型（垂直键齿、水平键齿）节段式箱梁在不同荷载作用方式（纯弯作用、弯剪作用）下的力学性能试验，分析梁体变形、裂缝萌生与扩展形态、体外预应力束的预应力增量，主梁应力与裂缝宽度变化规律。建立有限元数值分析模型，详细分析接缝局部不同角度键齿应力状态。研究结果表明：节段梁接缝开裂前，混凝土应力应变与梁体变形、预应力筋应力增量呈线性关系；接缝开裂后混凝土应力应变与梁体变形均呈非线性。纯弯荷载作用下，2种键齿梁的破坏形态相同，均为纯弯段接缝的开裂，破坏模式相同，主裂缝位置不同，垂直键齿梁破坏时的主裂缝靠近跨中位置，而水平键齿梁更靠近加载位置；弯剪荷载作用下，破坏模式为近加载点接缝弯剪破坏；2种荷载作用下，接缝顶面混凝土均压溃破坏，腹板键齿均受剪切破碎。键齿类型和荷载作用对节段梁的破坏模式影响显著，垂直键齿梁的承载能力和刚度优于水平键齿梁。键齿类型以及加载方式对预应力筋应力增量影响较小，体内束预应力增量大于体外束应力增量。本文建立的数值分析模型与试验结果吻合较好，可以有效分析节段梁键齿应力分布状态，揭示了节段箱梁受力破坏机理。基于既有规范和试验结果，本文提出了抗弯承载能力计算公式，计算值与试验值吻合良好，验证了本文提出计算公式的有效性。
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单位长安大学; 公路学院; 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
