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负弯矩作用下部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁刚度分析
1
作者
莫时旭
柴龙杰
+2 位作者
郑艳
黄意均
檀新宁
《河南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期164-175,共12页
目的为研究负弯矩作用下部分充填式窄幅钢箱-UHPC(ultra-high performance concrete,UHPC)组合梁的抗弯性能,采用反向集中力对9根不同参数的试验梁进行静载试验。方法研究部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁在反向集中力作用下的受力过程、...
目的为研究负弯矩作用下部分充填式窄幅钢箱-UHPC(ultra-high performance concrete,UHPC)组合梁的抗弯性能,采用反向集中力对9根不同参数的试验梁进行静载试验。方法研究部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁在反向集中力作用下的受力过程、应变行为、刚度和抗裂性,明确各参数在提升试验梁力学性能方面的贡献程度,并将考虑界面滑移和翼板开裂因素的理论挠度与试验结果进行比较和验证。结果部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁处于整体弹性阶段时刚度最高,翼板开裂后刚度略有下降,钢箱下翼缘局部受压屈服时,跨中翼板上形成多条贯通裂缝,极限承载力阶段,承载力未明显下降。与部分充填式窄幅钢箱-NC(ordinary concrete,NC)组合梁和窄幅钢箱-UHPC组合梁相比,随着钢纤维掺量、配筋率和相对充填高度增加,部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁的极限承载力、正常使用和承载能力极限状态的最大刚度分别提高57%,25%,21%,裂缝宽度为0.05,0.10,0.20 mm时,对应的最大荷载分别提高155%,266%,100%。结论部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁刚度大,抗裂性能好,承载力高。现行规范计算负弯矩作用下组合梁挠度过于保守,考虑负弯矩作用下组合梁滑移影响的有效惯性矩法计算试验梁挠度较为准确。
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关键词
部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁
超高性能混凝土
负弯矩
极限承载力
裂缝宽度
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职称材料
负弯矩区部分充填式窄幅钢箱-UHPC-NC组合梁抗剪承载力研究
2
作者
祝俊祥
郑艳
+1 位作者
莫时旭
檀新宁
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期4136-4147,共12页
为研究部分充填式窄幅钢箱-UHPC-NC组合梁负弯矩区受剪性能,开展3根部分充填式窄幅钢箱组合梁加载试验,研究组合梁的破坏模式、变形及裂缝分布规律。基于ABAQUS软件建立组合梁有限元模型,通过试验结果验证模型的准确性,并分析充填混凝...
为研究部分充填式窄幅钢箱-UHPC-NC组合梁负弯矩区受剪性能,开展3根部分充填式窄幅钢箱组合梁加载试验,研究组合梁的破坏模式、变形及裂缝分布规律。基于ABAQUS软件建立组合梁有限元模型,通过试验结果验证模型的准确性,并分析充填混凝土强度fcu、充填混凝土高度hf、UHPC层厚度hu和剪跨比λ对组合梁抗剪承载力的影响。研究结果表明:3根组合梁钢箱上箱室均发生剪切破坏,翼板跨中出现弯曲主裂缝,加载点与支座间产生剪切斜裂缝。在弹性阶段,UHPC和NC、钢箱与翼板协同工作性能良好,NC翼板组合梁端部表现出明显的剪切破坏;UHPC翼板组合梁的开裂荷载、屈服荷载及极限荷载较NC翼板组合梁分别提高55%、37.5%和12.5%,最大裂缝宽度从1.48 mm降至0.82 mm。有限元模型计算与试验结果吻合良好,可用于组合梁受力性能参数分析。组合梁抗剪承载力随hu的增加基本呈线性关系,当hu从0增加至100 mm时,组合梁抗剪承载力提高12.5%;当hf达到0.3后、提高fcu对组合梁抗剪承载力的影响并不显著,hf应控制在0.3左右且fcu不宜过高;组合梁抗剪承载力随着λ的增加基本呈线性关系递减,λ=2.8为组合梁弯剪破坏和受弯破坏界限剪跨比。提出考虑钢箱、充填混凝土和翼板贡献的组合梁抗剪承载力计算公式,并与试验和数值模拟结果进行验证分析,结果吻合良好且偏于安全。
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关键词
窄幅钢箱组合梁
负弯矩区
超高性能混凝土
充填混凝土
抗剪承载力
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职称材料
题名
负弯矩作用下部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁刚度分析
1
作者
莫时旭
柴龙杰
郑艳
黄意均
檀新宁
机构
桂林理工大学土木工程学院
桂林理工大学广西绿色建材与建筑工业化重点实验室
出处
《河南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期164-175,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52068012)
广西自然科学基金项目(2021GXNSFAA220101)
广西绿色建材与建筑工业化重点实验室项目(桂科能22-J-21-1)。
文摘
目的为研究负弯矩作用下部分充填式窄幅钢箱-UHPC(ultra-high performance concrete,UHPC)组合梁的抗弯性能,采用反向集中力对9根不同参数的试验梁进行静载试验。方法研究部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁在反向集中力作用下的受力过程、应变行为、刚度和抗裂性,明确各参数在提升试验梁力学性能方面的贡献程度,并将考虑界面滑移和翼板开裂因素的理论挠度与试验结果进行比较和验证。结果部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁处于整体弹性阶段时刚度最高,翼板开裂后刚度略有下降,钢箱下翼缘局部受压屈服时,跨中翼板上形成多条贯通裂缝,极限承载力阶段,承载力未明显下降。与部分充填式窄幅钢箱-NC(ordinary concrete,NC)组合梁和窄幅钢箱-UHPC组合梁相比,随着钢纤维掺量、配筋率和相对充填高度增加,部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁的极限承载力、正常使用和承载能力极限状态的最大刚度分别提高57%,25%,21%,裂缝宽度为0.05,0.10,0.20 mm时,对应的最大荷载分别提高155%,266%,100%。结论部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁刚度大,抗裂性能好,承载力高。现行规范计算负弯矩作用下组合梁挠度过于保守,考虑负弯矩作用下组合梁滑移影响的有效惯性矩法计算试验梁挠度较为准确。
关键词
部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁
超高性能混凝土
负弯矩
极限承载力
裂缝宽度
Keywords
partially filled narrow steel box-UHPC composite beams
ultra-high performance concrete
ulti-mate bearing capacity
crack width
分类号
TU398.9 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
负弯矩区部分充填式窄幅钢箱-UHPC-NC组合梁抗剪承载力研究
2
作者
祝俊祥
郑艳
莫时旭
檀新宁
机构
桂林理工大学土木工程学院
广西绿色建材与建筑工业化重点实验室
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期4136-4147,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52068012)
广西自然科学基金资助项目(2021GXNSFAA220101)
广西绿色建材与建筑工业化重点实验室项目(桂科能22-J-21-1)。
文摘
为研究部分充填式窄幅钢箱-UHPC-NC组合梁负弯矩区受剪性能,开展3根部分充填式窄幅钢箱组合梁加载试验,研究组合梁的破坏模式、变形及裂缝分布规律。基于ABAQUS软件建立组合梁有限元模型,通过试验结果验证模型的准确性,并分析充填混凝土强度fcu、充填混凝土高度hf、UHPC层厚度hu和剪跨比λ对组合梁抗剪承载力的影响。研究结果表明:3根组合梁钢箱上箱室均发生剪切破坏,翼板跨中出现弯曲主裂缝,加载点与支座间产生剪切斜裂缝。在弹性阶段,UHPC和NC、钢箱与翼板协同工作性能良好,NC翼板组合梁端部表现出明显的剪切破坏;UHPC翼板组合梁的开裂荷载、屈服荷载及极限荷载较NC翼板组合梁分别提高55%、37.5%和12.5%,最大裂缝宽度从1.48 mm降至0.82 mm。有限元模型计算与试验结果吻合良好,可用于组合梁受力性能参数分析。组合梁抗剪承载力随hu的增加基本呈线性关系,当hu从0增加至100 mm时,组合梁抗剪承载力提高12.5%;当hf达到0.3后、提高fcu对组合梁抗剪承载力的影响并不显著,hf应控制在0.3左右且fcu不宜过高;组合梁抗剪承载力随着λ的增加基本呈线性关系递减,λ=2.8为组合梁弯剪破坏和受弯破坏界限剪跨比。提出考虑钢箱、充填混凝土和翼板贡献的组合梁抗剪承载力计算公式,并与试验和数值模拟结果进行验证分析,结果吻合良好且偏于安全。
关键词
窄幅钢箱组合梁
负弯矩区
超高性能混凝土
充填混凝土
抗剪承载力
Keywords
narrow steel box composite beam
negative moment region
ultra high performance concrete
infilled concrete
shear capacity
分类号
U448.38 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
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被引量
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1
负弯矩作用下部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁刚度分析
莫时旭
柴龙杰
郑艳
黄意均
檀新宁
《河南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
负弯矩区部分充填式窄幅钢箱-UHPC-NC组合梁抗剪承载力研究
祝俊祥
郑艳
莫时旭
檀新宁
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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