预应力管片-型钢混凝土组合梁抗弯性能试验研究

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作者 付增 余长益 +3 位作者 魏英豪 朱泰锋 苏栋 李围 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第8期1505-1515,共11页

为解决现有组合式顶管技术和三圆盾构施工大断面地下空间技术中永久结构因纵梁尺寸过大,极大地压缩梁下可使用空间的问题,提出一种新型组合结构——预应力管片-型钢混凝土组合梁,并针对是否设置预应力筋和施加预应力大小等6种工况,开展... 为解决现有组合式顶管技术和三圆盾构施工大断面地下空间技术中永久结构因纵梁尺寸过大,极大地压缩梁下可使用空间的问题,提出一种新型组合结构——预应力管片-型钢混凝土组合梁,并针对是否设置预应力筋和施加预应力大小等6种工况,开展四点弯曲试验,研究其破坏模式、受力性能、变形能力及应变规律。研究结果表明:1)正、负弯矩下,该组合梁试件均表现为延性破坏。2)正、负弯矩下,设置预应力筋可以显著提高组合梁的承载能力;其中,负弯矩下极限承载力最高可提高69.3%,正弯矩下最高可提高12.1%。3)正弯矩下,预应力筋的存在使组合梁的抗裂性能有所降低,主要表现为设置预应力筋后组合梁开裂荷载有所降低,但设置预应力筋可以显著提高组合梁抗变形能力;负弯矩下,预应力筋使组合梁的抗裂性能和抗变形能力均有显著提高。4)随着预应力的增大,组合梁极限承载力、抗裂性能和抗变形能力在正弯矩下的提升效果不明显,而在负弯矩下的提升效果显著。5)跨中截面应变沿梁高方向基本呈线性分布,整体符合平截面假定。 展开更多

关键词 地下空间 预应力 管片-型钢混凝土组合梁 抗弯性能

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型钢-混凝土组合梁在地下车站工程中的应用技术研究 被引量：4

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作者 王薇 韩建伟 +1 位作者 王玉珏 马雅林 《铁道标准设计》 北大核心 2012年第12期88-91,共3页

针对大体积或大面积混凝土浇筑时由于温度应力引起的混凝土开裂问题而设置的后浇带,逆作法施工时,传统的处理方法是设置传力带和临时立柱,这种方法既不经济又影响施工进度,提出应用型钢-混凝土组合梁结构,并采用大型有限元软件进行了理... 针对大体积或大面积混凝土浇筑时由于温度应力引起的混凝土开裂问题而设置的后浇带,逆作法施工时,传统的处理方法是设置传力带和临时立柱,这种方法既不经济又影响施工进度,提出应用型钢-混凝土组合梁结构,并采用大型有限元软件进行了理论计算分析。分析该型钢-混凝土组合梁结构的抗弯、抗剪及抗压的整体受力性能,此外还对锚固段进行细部结构的三维有限元应力分析,从而确定了该项目所采用的组合梁锚固长度取1.0 m(即2倍梁高)较为合理。 展开更多

关键词 地铁车站 逆作法 后浇带 型钢混凝土组合梁 三维有限元

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外包U型钢-混凝土组合梁与方钢管混凝土柱隔板贯通节点试验 被引量：2

3

作者 周健 杨锋 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1128-1137,共10页

对一种新型外包U型钢混凝土组合梁与钢管混凝土柱隔板贯通节点形式进行低周反复荷载下的试验研究,并用ABAQUS对该试验节点进行有限元分析.有限元模拟得出节点的破坏位置、应力分布、滞回曲线等抗震性能和试验得出的结果基本一致.在有限... 对一种新型外包U型钢混凝土组合梁与钢管混凝土柱隔板贯通节点形式进行低周反复荷载下的试验研究,并用ABAQUS对该试验节点进行有限元分析.有限元模拟得出节点的破坏位置、应力分布、滞回曲线等抗震性能和试验得出的结果基本一致.在有限元基础上,考察U型钢梁壁厚、钢管柱壁厚、贯通隔板厚度对节点抗震的影响.结合试验破坏现象,对节点构造不足之处加以改进.结果表明:U型钢梁壁厚对节点抗震性能有显著影响,钢管柱壁厚、贯通隔板厚度对抗震性能影响较小;相比于单一地提高材料尺寸,合理的构造措施可以更有效率地提高节点的抗震性能,充分发挥组合材料的优越性,提高材料利用的效率,节约工程成本. 展开更多

关键词 U型钢混凝土组合梁 隔板贯通节点 滞回曲线 抗震性能 构造措施

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新型钢-混凝土组合梁抗剪性能试验 被引量：4

4

作者 张兴虎 徐靖 姜维山 《建筑科学与工程学报》 CAS 2010年第1期97-101,共5页

提出了一种新型钢-混凝土组合梁,即取消传统钢-混凝土组合梁钢部件的上翼缘,在腹板上开洞,并在混凝土翼板中布置蛇形钢筋;对3根不同剪跨比的新型钢-混凝土组合梁的抗剪性能进行了试验研究,并与1根普通栓钉组合梁进行了对比;分析了剪跨... 提出了一种新型钢-混凝土组合梁,即取消传统钢-混凝土组合梁钢部件的上翼缘,在腹板上开洞,并在混凝土翼板中布置蛇形钢筋;对3根不同剪跨比的新型钢-混凝土组合梁的抗剪性能进行了试验研究,并与1根普通栓钉组合梁进行了对比;分析了剪跨比对新型钢-混凝土组合梁的破坏形态、变形能力及抗剪承载力的影响,并对新型组合梁的破坏机理和受力特点进行了详细阐述。结果表明:新型钢-混凝土组合梁相对于栓钉组合梁具有较高的抗剪承载力和变形能力。 展开更多

关键词 新型钢-混凝土组合梁 剪跨比 抗剪性能 承载力 栓钉组合梁

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工字型钢-混凝土连续组合梁腹板局部稳定性分析 被引量：4

5

作者 蒋丽忠 刘海峰 李兴 《建筑科学与工程学报》 CAS 2009年第4期35-39,共5页

对工字型钢-混凝土连续组合梁负弯矩区腹板在复合应力作用下的力学性能进行了研究,提出了工字型组合梁腹板在复合应力作用下的局部稳定性计算模型,建立了相应的临界屈曲应力计算公式;基于组合梁腹板的稳定性特点和偏心受压与剪切作用下... 对工字型钢-混凝土连续组合梁负弯矩区腹板在复合应力作用下的力学性能进行了研究,提出了工字型组合梁腹板在复合应力作用下的局部稳定性计算模型,建立了相应的临界屈曲应力计算公式;基于组合梁腹板的稳定性特点和偏心受压与剪切作用下的相关方程,计算了工字型组合梁腹板在复合应力状态下的弹性屈曲因数,采用势能驻值原理分析得出了连续组合梁负弯矩区腹板稳定的临界应力,提出了弹性受力阶段腹板不设横向加劲肋的高厚比限值。计算结果表明:该计算方法有广泛的适用性,且大部分情况下可以放宽对高厚比的限制,为工字型组合梁负弯矩区腹板的合理优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 工字型钢-混凝土连续组合梁 腹板 承载力 失稳模型 局部稳定性

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大尺度预应力型钢-混凝土组合梁变形性能参数分析 被引量：2

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作者 王钧 李世平 苏宇 《混凝土》 CAS 北大核心 2020年第3期63-68,共6页

为研究大尺度预应力型钢-混凝土组合梁变形性能,对已有试验的预应力型钢-混凝土组合梁建立模型,验证建模分析的可靠性。基于分析结果,设计7根大尺度预应力型钢-混凝土组合梁构件,考虑型钢对混凝土区域约束效应的影响,将混凝土划分为&qu... 为研究大尺度预应力型钢-混凝土组合梁变形性能,对已有试验的预应力型钢-混凝土组合梁建立模型,验证建模分析的可靠性。基于分析结果,设计7根大尺度预应力型钢-混凝土组合梁构件,考虑型钢对混凝土区域约束效应的影响,将混凝土划分为"核心"区和"非核心"区,采用不同的本构关系模型,分析其变形性能,探讨型钢含钢量、预应力度、混凝土强度等级等参数的变化对模拟梁变形性能的影响。数值分析结果表明:型钢含钢量和预应力度的增强能够有效地提高构件抗变形性能。提出考虑核心约束效应的预应力型钢-混凝土组合梁新型建模分析方法,为工程实践提供依据的同时,也为大尺度预应力型钢-混凝土组合梁变形设计提供参考。 展开更多

关键词 大尺度 预应力型钢-混凝土组合梁 核心约束 变形性能 数值模拟

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套建增层预应力型钢混凝土组合框架罕遇地震下抗倒塌性能分析 被引量：3

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作者 王琨 袁沈峰 +1 位作者 曹大富 陈再现 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第2期248-255,共8页

目的研究罕遇地震作用下套建增层预应力型钢混凝土组合框架在不同抗震设防区和场地土下的倒塌规律,以提高套建增层组合框架结构的抗倒塌能力.方法采用IDARC平面分析程序对一榀单层单跨预应力型钢混凝土梁-角钢混凝土柱组合框架开展滞回... 目的研究罕遇地震作用下套建增层预应力型钢混凝土组合框架在不同抗震设防区和场地土下的倒塌规律,以提高套建增层组合框架结构的抗倒塌能力.方法采用IDARC平面分析程序对一榀单层单跨预应力型钢混凝土梁-角钢混凝土柱组合框架开展滞回性能全过程分析,并与试验结果对比,验证所建数值模型的可靠性,在此基础上建立单跨多层结构形式的套建增层组合框架数值模型,并开展罕遇地震作用下弹塑性时程分析.结果随着套建增层组合框架底层柱高度的增加和增层层数的增多,底层柱损伤呈降低的趋势;同时依据套建增层组合框架底层层高和增层层数,得到了8度和7度抗震设防区下,I、II、III类场地土上套建增层组合框架的倒塌范围.结论倒塌的套建增层组合框架均表现为底层出现层间铰的倒塌机制,依据现行规范对倒塌的套建增层组合框架提高一个抗震等级后均可避免其发生倒塌破坏,可为相关工程设计提供参考. 展开更多

关键词 型钢混凝土组合梁 角钢混凝土柱 框架 倒塌

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型钢-混凝土组合梁桥面连续抗裂性能 被引量：3

8

作者 陈松 陈真 +3 位作者 郭骞 冯博雅 孙路平 刘晓洲 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第25期10909-10916,共8页

为了掌握常规设计方法下型钢-混凝土组合梁桥面连续的开裂特征和破坏模式,从而优化结构设计,对此类结构开展足尺模型试验和有限元分析。试验结果表明:常规设计方法下桥面连续构造抗裂性能差,在较低荷载下便会出现开裂;裂缝分布集中在桥... 为了掌握常规设计方法下型钢-混凝土组合梁桥面连续的开裂特征和破坏模式,从而优化结构设计,对此类结构开展足尺模型试验和有限元分析。试验结果表明:常规设计方法下桥面连续构造抗裂性能差,在较低荷载下便会出现开裂;裂缝分布集中在桥面连续区域1.2 m范围内,裂缝数量少;试件破坏模式是剪力钉被剪断随后连接板钢筋屈服。基于试验结果,建立有限元模型进行进一步分析,分析结果表明:与不考虑滑移的梁相比,考虑滑移的组合梁的开裂荷载将提高,极限荷载取决于剪力连接件抗剪强度;栓钉间距、连接板厚度的增加能提高桥面连续的开裂荷载和极限承载力,栓钉直径对桥面连续的开裂荷载影响不大,但对其承载力影响较大;连接板底部与钢梁做无粘接处理可以大幅提高桥面连续开裂荷载。 展开更多

关键词 型钢-混凝土组合梁桥 桥面连续 抗裂性能 结构试验 有限元

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外包U形钢与混凝土组合梁柱节点在低周往复荷载作用下的抗震性能分析 被引量：8

9

作者 周学军 王晓晔 张元植 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S1期163-168,共6页

对外包U形钢混凝土组合梁与钢管混凝土柱的连接节点进行有限元分析,采用ANSYS有限元分析软件对组合结构一种节点形式进行三维实体建模,研究其在低周反复荷载作用下的延性性能、耗能能力,得到构件的应力分布、节点的极限承载力、滞回曲... 对外包U形钢混凝土组合梁与钢管混凝土柱的连接节点进行有限元分析,采用ANSYS有限元分析软件对组合结构一种节点形式进行三维实体建模,研究其在低周反复荷载作用下的延性性能、耗能能力,得到构件的应力分布、节点的极限承载力、滞回曲线等计算结果。结果表明,组合节点承载能力强,刚度大,稳定性好,破坏形式为正截面受弯破坏,但耗能能力不强。 展开更多

关键词 外包U型钢与混凝土组合梁 方钢管混凝土柱 梁柱节点 非线性有限元分析 滞回曲线

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中洞法暗挖地铁车站顶梁与顶拱施工技术 被引量：1

10

作者 陈学峰 徐恒国 《铁道标准设计》 北大核心 2009年第10期94-97,共4页

北京地铁5号线磁器口车站顶梁设计采用型钢混凝土组合梁,顶梁的芯梁骨架可在洞外预置,这就提高了施工速度,这种设计也能改善顶梁的施工条件、降低工程造价、保证顶梁的施工质量。依据磁器口车站的设计资料和现场施工,详细介绍中洞法暗... 北京地铁5号线磁器口车站顶梁设计采用型钢混凝土组合梁,顶梁的芯梁骨架可在洞外预置,这就提高了施工速度,这种设计也能改善顶梁的施工条件、降低工程造价、保证顶梁的施工质量。依据磁器口车站的设计资料和现场施工,详细介绍中洞法暗挖地铁车站顶梁(型钢混凝土组合梁)与顶拱施工的关键技术和细节措施,为以后类似工程提供理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 地铁车站 型钢混凝土组合梁 顶拱 芯梁 安装

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南浦溪特大桥主桥设计及受力分析 被引量：6

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作者 戴显荣 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期111-117,共7页

南浦溪特大桥主桥为计算跨径258 m的上承式钢管混凝土拱桥,主拱矢跨比为1/4.6,拱轴线线形采用悬链线,拱轴系数为1.6。主拱圈分左、右两榀,采用四肢双哑铃型等截面钢管混凝土桁架式拱肋,减少了桁架水平向连接钢管的数量,降低了节点焊接... 南浦溪特大桥主桥为计算跨径258 m的上承式钢管混凝土拱桥,主拱矢跨比为1/4.6,拱轴线线形采用悬链线,拱轴系数为1.6。主拱圈分左、右两榀,采用四肢双哑铃型等截面钢管混凝土桁架式拱肋,减少了桁架水平向连接钢管的数量,降低了节点焊接难度。钢管和缀板均灌注C50自密实补偿收缩混凝土,提高了拱肋结构的受力性能和面外稳定性。桥面系采用工字型钢-混凝土组合梁,有效降低了上部结构自重,同时也提高了拱桥的装配化施工程度。结合周边地形和地质条件,将拱座布置在完整的中风化岩层内。采用有限元软件对该桥在施工和运营阶段的静、动力特性进行分析,结果表明该桥结构受力性能满足规范要求,设计合理。 展开更多

关键词 钢管混凝土拱桥 上承式桥 拱轴线 四肢双哑铃型截面 工字型钢-混凝土组合梁 受力分析 桥梁设计

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