钢-自然养护UHPC组合桥面板短焊钉抗剪试验研究

周 泽 张乐朋 徐 晨，*

（1.宁波市城市基础设施建设发展中心，宁波315040；2.同济大学桥梁工程系，上海200092）

1 概 述

正交异性钢桥面板具有自重轻、强度高的特点，被广泛应用在大跨径钢结构桥梁中。但是，钢桥面板内部纵横肋交错，在承受车辆轮荷载作用时，应力集中以及局部刚度偏低成为引发疲劳损伤的主要诱因。正交异性钢桥面板疲劳开裂首次发现于英国的Severn桥，在该桥建成6年后就发现了桥面板疲劳开裂［1］。我国20世纪90年代建成的虎门大桥在运营10年后也发现了桥面板疲劳裂缝［2］。

通过剪力连接件将混凝土与钢桥面板组合形成钢-混凝土组合桥面板是应对钢桥面板疲劳问题的有效途径之一。超高性能混凝土（UHPC）是一种具有高强度、高韧性的新型水泥基材料。将UHPC引入组合桥面板具有自重轻、桥面局部刚度大等特点，这对缓解钢桥面板的疲劳损伤十分有益。

另外，UHPC收缩较大，目前在桥梁施工中为避免UHPC收缩开裂所采用的方法主要是高温蒸养和加密配筋［3］；也有通过在UHPC中添加膨胀剂来抑制收缩的办法，该办法可以实现自然条件下养护［4］。由于钢-自然养护UHPC组合桥面板中的UHPC收缩得到了缓解，板内配筋亦可相应减少。相比而言，自然养护UHPC对提高施工效率、保障施工质量有利。

钢-UHPC组合桥面板中，连接件是保证组合构造正常工作的关键。焊钉是其中的常用连接件。一般桥梁中焊钉直径以19 mm或22 mm为主，也有一些更大直径的焊钉［5］。但钢-UHPC组合桥面板中由于UHPC层较薄，考虑保护层厚度，焊钉直径与高度均与常规焊钉不同，又处于强度较高的UHPC中，因此破坏形态和承载力可能与常规混凝土中的普通焊钉不同。……