千米级钢-UHPC组合桥面板开口断面组合梁斜拉桥力学性能研究

为克服传统钢-混凝土组合梁斜拉桥自重大、跨越能力不足等缺点，解决钢主梁斜拉桥正交异性钢桥面板抗疲劳性差、铺装易损等问题，提出了主跨1 000 m钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板开口断面组合梁斜拉桥试设计方案；分析了组合梁斜拉桥静力性能及抗风性能；探索了主梁高度H、主梁宽度B、桥面钢顶板厚度t_steel、UHPC面板标准厚度t_UHPC、UHPC弹性模量E_UHPC、钢梁下翼缘板厚度t_f等对组合梁斜拉桥静力性能的影响规律及设计主要控制因素。结果表明：UHPC材料大幅提升了组合桥面板的抗压强度和抗裂强度，试设计方案满足结构静力强度要求，且采用较薄的UHPC面板能有效减轻主梁自重；钢梁压应力为主梁静力设计主要控制因素，增加主梁高度或钢梁下翼缘板厚度可有效降低钢梁压应力；采用钢-UHPC组合桥面构造的千米级开口断面组合梁斜拉桥可满足国内部分区域对桥梁颤振稳定性的要求。