悬索桥轻质复材人行道板的研制及其受力性能

作者：韩娟; 方海^*; 吴鹏

来源：复合材料学报, 2022, 39(11): 5355-5366.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20220804.001

• 桥梁工程
• 复材人行道板
• 弯曲试验
• 剪切试验
• 数值模拟
• 工程应用

为满足大跨悬索桥主梁减重的需求，研制了新型轻质复材人行道板，并将其成功应用于武汉杨泗港长江大桥。采用试验、理论和有限元的方法研究了轻质复材人行道板的受力性能并设计了快速拼装工艺。采用配重砝码块进行重力分级均布加载模拟人群荷载下复材人行道板的受力响应，在规范人群荷载下，复材板跨中挠度仅为挠度限值的9.14%；对3种跨度的复材人行道板进行三点弯曲试验研究，3种试件的破坏形式均为面板屈曲破坏，跨度最大的试件YSG-TB-960的极限承载力最小为14.79 kN；复材人行道板剪切试验的极限承载力为28.68 kN。采用ANSYS/Multiphysics软件建立了复材人行道板的三维模型并进行有限元分析，模拟复材人行道板在人群荷载和跨中集中荷载下的响应，有限元计算结果与试验值吻合较好。采用一阶剪切变形理论计算受弯复材人行道板在极限承载力时下面板跨中挠度，理论结果和试验结果最小误差仅为–7.73%，总体吻合良好。对研制的复材人行道板进行了性能评估，轻质复材人行道板的最小安全系数为10.42，均满足设计要求。

• 单位
  南京工业大学; 土木工程学院