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双边工字钢-混组合曲线梁桥收缩徐变效应研究 被引量:2
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作者 闫磊 邢俊鹏 +1 位作者 牛哲 刘金鑫 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期95-102,共8页
为了解收缩徐变对双边工字钢-混组合曲线梁桥受力性能的影响,以该类型某3×35 m曲线梁为背景,开展模型试验及有限元分析。按1∶5的缩尺比制作曲率半径92 m的2×7 m试验梁,先对承载自重+配重3个月的试验梁挠度、应力进行观测,再... 为了解收缩徐变对双边工字钢-混组合曲线梁桥受力性能的影响,以该类型某3×35 m曲线梁为背景,开展模型试验及有限元分析。按1∶5的缩尺比制作曲率半径92 m的2×7 m试验梁,先对承载自重+配重3个月的试验梁挠度、应力进行观测,再使该试验梁承受自重+配重+开裂荷载11个月(即14个月龄期)进行同等观测。采用有限元法对不同曲率半径下3×35 m曲线组合梁桥的钢主梁挠度、应力长期(10年)增长系数取值进行研究。结果表明:14个月龄期后,试验梁挠度增加,增量约为初始挠度的10%,曲线内、外侧钢主梁挠度差可忽略不计;中支点处应力增加,距梁端0.4L(L为该跨跨径)处应力减少。当3×35 m曲线梁桥的曲率半径由460 m增加至1000 m时,对于挠度长期增长系数,中跨跨中处曲线内侧钢主梁由0.35线性变化至0.06、曲线外侧钢主梁由-1.13线性变化至-0.18,边跨距梁端0.4L处曲线内、外侧钢主梁不变,均取1.1;对于应力长期增长系数,中跨跨中处曲线内侧钢主梁由-0.44线性变化至-0.36、曲线外侧钢主梁由-0.27线性变化至-0.34,边跨距梁端0.4L处曲线内、外侧钢主梁不变,分别取0.89、0.90,中支点处的曲线内、外侧钢主梁不变,分别取1.35、1.30。 展开更多
关键词 -组合梁桥 曲线梁桥 收缩徐变 应力 挠度 曲率半径 缩尺模型试验 有限元法
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大跨度槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合梁斜拉桥整体受力特性与截面刚度分配
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作者 李晓斌 宋汶灵 +4 位作者 谢明志 张勇 杨灯 包杰 曾甲华 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期7-13,共7页
泉州湾跨海大桥主桥全联主梁采用槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合结构,在高速铁路大跨度跨海斜拉桥中系首次采用。为探明槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合主梁沿纵桥向的静力受力特点,建立主桥结构有限元分析模型,开展主桥在不同荷载组合作用... 泉州湾跨海大桥主桥全联主梁采用槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合结构,在高速铁路大跨度跨海斜拉桥中系首次采用。为探明槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合主梁沿纵桥向的静力受力特点,建立主桥结构有限元分析模型,开展主桥在不同荷载组合作用下的静力响应分析,揭示刚度分配和一期压重对主梁受力的影响规律。结果表明:在不同荷载组合作用下,截面应力峰值均出现在主墩及辅助墩处;主墩处主梁截面承受的轴向压力及负弯矩最大,辅助墩处主梁截面承受的竖向剪力最大,负弯矩较大,该处钢箱梁截面的正应力水平最高,尤其是钢箱梁顶缘的正应力水平远高于主墩处。综合分析主梁截面刚度及其分布情况、内力和应力分布情况,以及一期压重混凝土板对主梁受力的影响,辅助墩处主梁截面为最不利受力位置,其受力状态更加需要关注。与普通组合梁相比,槽形钢箱梁-混凝土桥面板组合梁的构件在工厂预制,可以在海湾深水区装配化实现快速建造,在工程经济性、抗风性能、海湾深水施工条件、高速列车行车性能适应性等方面具有显著优势,应用前景广泛。 展开更多
关键词 槽形-组合 斜拉桥 有限元法 静力行为 刚度分配
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公铁两用斜拉桥钢混板-桁组合梁钢-混结合段受力特性
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作者 施洲 李嘉辉 +3 位作者 李英铭 姜家琛 刘振标 夏正春 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第5期138-148,共11页
为研究大跨度公铁两用斜拉桥新型钢混板-桁组合梁钢-混结合段受力特性,以主跨808 m的公铁两用洪奇沥特大桥为依托,基于全桥杆系嵌套钢-混结合段局部空间实体模型的有限元仿真分析,开展上下层公铁桥面钢-混结合段结构应力、应力纵横向分... 为研究大跨度公铁两用斜拉桥新型钢混板-桁组合梁钢-混结合段受力特性,以主跨808 m的公铁两用洪奇沥特大桥为依托,基于全桥杆系嵌套钢-混结合段局部空间实体模型的有限元仿真分析,开展上下层公铁桥面钢-混结合段结构应力、应力纵横向分布规律以及传力机理研究。结果表明:主+附组合最不利工况下,上下层钢-混结合段承压板及主桁下弦杆受力最为不利;钢结构局部最不利应力为280 MPa;混凝土最大拉应力为4.5 MPa,相对C60钢纤维混凝土受拉不明显;公、铁桥面结合段最大挠曲转角分别为0.93×10^(-3)和1.09×10^(-3)rad,均小于参考规范限值,结合段刚度良好;公、铁桥面结合段钢顶底板均在承压板前后产生明显应力突变,承压板集中传力作用明显;横隔板对铁路桥面应力分布有明显影响;上下层结合段钢顶底板及混凝土应力横向分布不均匀系数最大值分别为1.4和2.7,不均匀性显著;结合段混凝土的应力横向分布为“不均匀”等级的路径占33.3%,大于钢顶底板的16.7%,其不均匀性更明显;上下层结合段钢顶底板均主要通过剪力钉传力,分别传递47.4%和64.5%的轴力;承压板直接承压,同样为重要传力路径;结构传力比纵向分布曲线变化缓和,传力平顺。 展开更多
关键词 公铁两用斜拉桥 -组合 -结合段 受力特性 应力分布 传力机理 仿真分析
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钢-混组合桥面混凝土层横向受力的弹性地基梁比拟模型
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作者 叶华文 何建希 +2 位作者 潘威洲 周渝 邓雪峰 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期90-97,109,共9页
钢-混组合桥面板的混凝土铺装层设计参数多由工程经验确定,针对因缺乏明确的受力机制分析而容易导致其结构开裂或不经济的问题,根据正交异性钢-混组合桥面板构造特点,将混凝土铺装层横桥向受力比拟为弹性地基上的无限长梁,建立了轮载下... 钢-混组合桥面板的混凝土铺装层设计参数多由工程经验确定,针对因缺乏明确的受力机制分析而容易导致其结构开裂或不经济的问题,根据正交异性钢-混组合桥面板构造特点,将混凝土铺装层横桥向受力比拟为弹性地基上的无限长梁,建立了轮载下混凝土层横桥向效应的理论分析模型,推导了混凝土层横桥向弹性变形、受力和有效作用范围的解析式。以实际正交异性钢-混组合桥面构造为原型,设计和实施了足尺模型静载试验,还进行了空间有限元仿真分析,结果证明了弹性地基梁比拟模型的合理性。因横隔板和刚性混凝土层约束,偏载下U肋扭转变形可忽略不计;轮载横桥向有效作用范围不超过5个U肋中心距。基于有限元的参数分析表明:栓钉布置和横隔板对混凝土层横桥向受力影响很显著。在所提的混凝土铺装层设计参数取值范围内,提出的横桥向受力计算公式适用于正交异性钢混组合桥面设计。 展开更多
关键词 -组合桥面 轮载作用 弹性地基梁 凝土铺装层 横向受力
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钢-混组合梁横向结合段负弯矩区合理构造与受力性能研究
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作者 彭银辉 周诚兮 +2 位作者 李剑 张清华 崔闯 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期105-111,共7页
某大跨度双层钢桁梁斜拉桥下层桥面采用钢-混组合梁,横向钢-混结合段位于下层行车道两侧钢桥面板和混凝土桥面板之间,采用UHPC的后浇段作为连接过渡。为优化钢-混组合梁横向结合段负弯矩区界面连接构造,设计3片新型钢-混组合梁、6种钢-... 某大跨度双层钢桁梁斜拉桥下层桥面采用钢-混组合梁,横向钢-混结合段位于下层行车道两侧钢桥面板和混凝土桥面板之间,采用UHPC的后浇段作为连接过渡。为优化钢-混组合梁横向结合段负弯矩区界面连接构造,设计3片新型钢-混组合梁、6种钢-混连接构造方案,对应6种UHPC与钢梁之间剪力连接件布置方式(有无顶、底、侧板剪力钉)和2种UHPC与NC之间湿接缝键齿形状(梯形或矩形),通过静力试验得到不同构造方案损伤特征、荷载~跨中挠度曲线、裂缝宽度和极限承载能力,并选择最优钢-混连接构造方案。结果表明:3片新型钢-混组合梁的破坏过程可分为弹性阶段、裂缝扩展阶段和屈服阶段,且结构表现出良好的延性和承载能力;不同方案的剪力连接件显著影响横向结合段负弯矩区的力学性能,梯形键齿湿接缝比矩形键齿湿接缝更有利;综合考虑施工便利性,该区域设置底板和顶板剪力钉、PBL开孔板、梯形键齿湿接缝为最合适的构造方案,其挠度、湿接缝宽度和结构应变相对较小,混凝土裂缝数量较少且宽度和长度较小,UHPC与钢梁分离量较小,选择该方案为最佳方案并已运用于实桥。 展开更多
关键词 斜拉桥 桥面结构 -组合 剪力钉 PBL开孔板 湿接缝 力学性能 静力试验
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曲线变宽钢-混凝土叠合板组合连续梁桥设计关键技术 被引量:1
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作者 唐炜 巫山 +2 位作者 吴桢灏 孙秀贵 王巍 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期132-138,共7页
长益复线潇湘北路跨线桥为主跨105 m的曲线变宽钢-混凝土叠合板组合连续梁桥,为提升该桥受力性能,综合应用了叠合板技术、预应力锚固区UHPC桥面板技术、抗拔不抗剪(URSP)连接件技术以及双重组合技术。除预应力锚固区外,其余区段桥面板... 长益复线潇湘北路跨线桥为主跨105 m的曲线变宽钢-混凝土叠合板组合连续梁桥,为提升该桥受力性能,综合应用了叠合板技术、预应力锚固区UHPC桥面板技术、抗拔不抗剪(URSP)连接件技术以及双重组合技术。除预应力锚固区外,其余区段桥面板均采用由底层混凝土预制板和上层混凝土现浇层组成的叠合板,可在保证桥梁整体性和无支模施工的同时,使收缩徐变作用下混凝土板和钢梁应力较全现浇板降低。预应力锚固区采用UHPC桥面板,并在边跨增设1道预应力束,可有效避免该区域混凝土的损伤。在中支点两侧各32 m范围布置URSP连接件,可释放抗剪约束的同时保留抗拔作用,配合预应力技术可将频遇组合下的负弯矩区混凝土板压应力水平控制在1.12 MPa以内。在中支点两侧各20 m范围内负弯矩区设置混凝土底板与钢梁底板进行组合(双重组合技术),并结合组合梁顶部URSP连接件技术,可使负弯矩区组合梁形成一个倒置的“正弯矩组合梁”效应,从而降低负弯矩区钢梁底板应力。 展开更多
关键词 -组合梁桥 凝土叠合板 预应力 UHPC URSP连接件 双重组合技术 桥梁设计
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跨座式单轨钢-混组合轨道梁力学性能研究
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作者 李苏 肖德存 龚文航 《世界桥梁》 北大核心 2025年第2期96-103,共8页
为了解跨座式单轨钢-混组合轨道梁的力学性能,给标准化设计提供参考,采用MIDAS Civil软件建立轨道梁有限元模型,分析不同梁高、混凝土桥面板厚度、钢梁顶底板厚度以及结构体系等关键设计参数下跨座式单轨钢-混组合轨道梁的强度和刚度变... 为了解跨座式单轨钢-混组合轨道梁的力学性能,给标准化设计提供参考,采用MIDAS Civil软件建立轨道梁有限元模型,分析不同梁高、混凝土桥面板厚度、钢梁顶底板厚度以及结构体系等关键设计参数下跨座式单轨钢-混组合轨道梁的强度和刚度变化规律,进一步分析跨座式单轨标准跨度钢-混组合轨道梁整体受力特性。结果表明:不同参数下轨道梁各构件容许应力均小于强度设计值,满足规范要求且有较大富余,刚度指标主要控制轨道梁的设计;梁高对跨座式单轨钢-混组合轨道梁的力学性能影响最大,而混凝土桥面板厚度的影响最小;跨座式单轨钢-混组合轨道梁的梁高建议取值不宜低于2.4 m;拟定的标准跨度轨道梁结构尺寸合理,整体受力性能和稳定性较好。 展开更多
关键词 跨座式单轨 -组合轨道梁 设计参数 应力 刚度 力学性能 有限元法
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基于开孔钢板连接的钢-混组合梁抗弯性能
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作者 胡晓喧 贾艳敏 +3 位作者 许峻铭 王超凡 韩旭华 王鲁海 《森林工程》 北大核心 2025年第5期1073-1081,共9页
为研究开孔钢板连接(perfobond leiste,PBL)的钢-混组合梁(Steel-concrete composite beams,PSCB)抗弯性能。设计制作PSCB试件并开展抗弯加载试验,对其破坏形态、挠度、应变以及承载力进行分析。基于简化塑性理论,建立考虑PBL抗剪连接... 为研究开孔钢板连接(perfobond leiste,PBL)的钢-混组合梁(Steel-concrete composite beams,PSCB)抗弯性能。设计制作PSCB试件并开展抗弯加载试验,对其破坏形态、挠度、应变以及承载力进行分析。基于简化塑性理论,建立考虑PBL抗剪连接件影响的钢-混组合梁抗弯承载力计算公式。结果表明,PSCB的破坏形态为弯曲破坏,在0.79 Pu前,其沿梁高方向的应变规律基本符合平截面假定。通过简化塑性理论推导得到PBL连接的钢-混组合梁抗弯承载力计算公式,公式计算值与试验值对比结果基本吻合。在计算PSCB的抗弯承载力时,不可忽略PBL抗剪连接件中开孔钢板的作用。 展开更多
关键词 PBL抗剪连接件 -组合 简化塑性理论 抗弯试验 承载力计算公式
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钢-混组合梁镀锌剪力钉抗拔性能足尺模型试验与参数分析
9
作者 杨康 章文彬 +2 位作者 郝笛笛 王文洋 万春风 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期50-57,共8页
为研究镀锌涂层对钢-混组合梁剪力钉抗拔性能的影响规律,以绍兴越东大桥为背景,设计镀锌涂层厚度分别为0、60、120、180μm的4组剪力钉拉拔试件,开展剪力钉拉拔足尺模型试验,分析不同镀锌涂层厚度对剪力钉抗拔性能的影响,并采用ANSYS软... 为研究镀锌涂层对钢-混组合梁剪力钉抗拔性能的影响规律,以绍兴越东大桥为背景,设计镀锌涂层厚度分别为0、60、120、180μm的4组剪力钉拉拔试件,开展剪力钉拉拔足尺模型试验,分析不同镀锌涂层厚度对剪力钉抗拔性能的影响,并采用ANSYS软件建立剪力钉拉拔试件三维有限元实体模型,进一步研究剪力钉长径比、直径对镀锌剪力钉抗拔性能的影响。结果表明:当拉拔荷载达到极限状态时,包裹在剪力钉周围的混凝土发生局部破碎,同时剪力钉屈服,试件整体破坏;试件拉拔荷载~位移曲线有弹性阶段、拉拔荷载瞬降阶段、非线性增长阶段、平台阶段、失效阶段5个典型阶段,随镀锌涂层厚度的增加剪力钉抗拔性能下降,当涂层厚度由120μm增至180μm时,试件抗拔刚度显著降低;增大剪力钉长径比、直径均可提高剪力钉抗拔承载力,但当剪力钉长径比大于7、直径大于20 mm时,进一步增大剪力钉长径比、直径对试件抗拔承载力的提升幅度均不显著;对于采用C50混凝土且以抗拔设计为主的钢-混组合结构,建议剪力钉镀锌涂层厚度为60μm,剪力钉长径比取5~7,剪力钉直径取20~22 mm。 展开更多
关键词 -组合 剪力钉 镀锌涂层 抗拔性能 足尺模型试验 抗拔试验 有限元法
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丹江口水库特大桥钢-混凝土组合围堰施工技术 被引量:7
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作者 于得安 姜永生 +1 位作者 周范武 高海涛 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期135-141,共7页
丹江口水库特大桥为主跨760 m双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥,主墩采用整体式承台+大直径群桩基础,主墩承台平面为八边形,尺寸为48 m(横桥向)×26 m(顺桥向)×6.5 m(高),承台底部设置26根直径2.8 m钻孔灌注桩。为适应库区倾... 丹江口水库特大桥为主跨760 m双塔双索面部分地锚式混合梁斜拉桥,主墩采用整体式承台+大直径群桩基础,主墩承台平面为八边形,尺寸为48 m(横桥向)×26 m(顺桥向)×6.5 m(高),承台底部设置26根直径2.8 m钻孔灌注桩。为适应库区倾斜裸岩地形,降低施工难度及施工费用,主墩围堰采用下部混凝土挡墙围堰+上部单壁钢围堰的钢-混凝土组合围堰方案。下部混凝土挡墙围堰采用衡重式挡墙围堰及抗滑桩挡墙围堰,高3~11 m;上部单壁钢围堰分块设置,其长度与下部挡墙围堰匹配,高8 m。钢-混凝土组合围堰施工时,首先根据地形条件进行挡墙围堰分段,之后采用破碎锤开挖混凝土挡墙围堰基础;混凝土挡墙围堰采用分层、分块施工,顶部圈梁与挡墙围堰同步浇筑;上部单壁钢围堰采用加工厂预制+现场分块安装,并预留竖向型钢接长部分;最后进行单壁钢围堰底部及组合围堰山体连接处止水混凝土施工,完成钢-混凝土组合围堰施工。钢-混凝土组合围堰的应用,有效缩短了基础施工周期,降低了围堰施工难度及施工费用,经济合理,满足现场施工各项要求。 展开更多
关键词 部分地锚式斜拉桥 倾斜裸岩 -凝土组合围堰 凝土挡墙围堰 单壁围堰 施工技术
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水下无现浇封底混凝土钢-混组合吊箱围堰施工技术 被引量:19
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作者 宁晓冬 杨晨光 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期132-138,共7页
广东佛山龙翔大桥主航道桥为(118+2×202+93)m连续梁桥,主墩均采用圆端形承台(尺寸为39.25 m×17.5 m×5.0 m)。3号、4号主墩位于水中,均采用无现浇封底混凝土的钢-混组合吊箱围堰施工,围堰主体结构为混凝土底板-钢板桩壁... 广东佛山龙翔大桥主航道桥为(118+2×202+93)m连续梁桥,主墩均采用圆端形承台(尺寸为39.25 m×17.5 m×5.0 m)。3号、4号主墩位于水中,均采用无现浇封底混凝土的钢-混组合吊箱围堰施工,围堰主体结构为混凝土底板-钢板桩壁体组合。在围堰施工过程中,混凝土底板及钢壁体在加工场内分块加工并运输至墩位,逐块吊装拼接,减小了施工吊重;钢壁体与混凝土底板采用无嵌固方式进行耦合连接,通过止推块及拉杆的双向限位实现了壁体与底板的耦合及密封;采用智能连续同步千斤顶系统进行围堰下放,解决了下放过程中混凝土底板的开裂问题;通过自闭式软管浇筑少量混凝土封堵护筒环缝,实现了围堰底部密封;利用壁体-底板耦合系统的快速拆除技术,实现了无需水下作业的壁体快速化拆除。 展开更多
关键词 连续梁桥 圆端形承台 无封底钢-混组合围堰 装配化施工 基础施工 施工技术
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基于车轨耦合的混凝土强度对跨座式单轨钢-混轨道梁工作性能影响探究
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作者 申彦利 吕怀洋 韩建棒 《混凝土》 北大核心 2025年第1期1-6,共6页
为评定不同强度等级混凝土(C40、C50、C60、C70、C80)在车轨耦合作用下,对钢-混组合轨道梁、车辆动力性能的影响,拟通过动力学原理和有限元法建立车轨耦合动力学模型,计算分析不同强度等级混凝土在不同车速工况下的车轨动力响应,探究车... 为评定不同强度等级混凝土(C40、C50、C60、C70、C80)在车轨耦合作用下,对钢-混组合轨道梁、车辆动力性能的影响,拟通过动力学原理和有限元法建立车轨耦合动力学模型,计算分析不同强度等级混凝土在不同车速工况下的车轨动力响应,探究车轨动力响应规律。研究结果表明:混凝土强度等级对轨道梁横向挠度几乎无影响;竖向挠度随混凝土等级的增大而减小。在低速运行时,混凝土等级对轨道梁和车体振动加速度影响较小;在高速运行时,混凝土等级对轨道梁和车体振动加速度影响显著,且轨道梁竖向振动加速度与混凝土等级呈正相关,车体振动加速度与混凝土等级呈负相关,该研究对工程实践具有参考价值。 展开更多
关键词 凝土强度等级 新型跨座式单轨交通 -组合轨道梁 车轨耦合 动力响应
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钢-混组合梁荷载-温度效应的统一解析模型 被引量:3
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作者 刘江 张宁 +1 位作者 刘永健 马印平 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期988-1000,共13页
基于欧拉伯努利梁理论,提出非均布荷载、轴向力、梁端弯矩和非线性温度分布共同作用下的有滑移组合梁统一解析模型,推导组合梁挠度、界面剪力、滑移及截面应力的计算公式,开展简支组合梁和连续组合梁算例分析,讨论界面刚度和温度作用对... 基于欧拉伯努利梁理论,提出非均布荷载、轴向力、梁端弯矩和非线性温度分布共同作用下的有滑移组合梁统一解析模型,推导组合梁挠度、界面剪力、滑移及截面应力的计算公式,开展简支组合梁和连续组合梁算例分析,讨论界面刚度和温度作用对界面滑移和挠度的影响.研究结果表明,组合梁温度作用产生的挠度与界面滑移由等效温度滑移应变和等效温度曲率决定,可以通过将桥面板与钢梁的温度分布各自分解为有效温度、竖向线性温差和残余温度等相互独立的3部分进行计算.简支梁和2跨连续梁算例在温度作用下的界面滑移沿梁长呈现反对称分布,滑移主要集中在距端部小于2 m的范围内,受滑移的影响,组合梁端部桥面板底面的拉应力水平较高,可以超过2 MPa,增加了底面混凝土开裂的风险.提出了温度作用下界面滑移组合梁的挠度影响系数,可以用于组合梁挠度的快速计算,其大小不仅与界面完全连接与界面无连接时组合梁的抗弯刚度比和组合效应系数有关,还受温度作用系数的直接影响. 展开更多
关键词 -组合 界面滑移 温度作用 等效温度滑移应变 等效温度曲率 挠度影响系数
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常泰长江大桥组合索塔锚固结构钢-混传剪构造足尺模型试验研究 被引量:9
14
作者 赵灿晖 王康康 +1 位作者 沈孔健 郑清刚 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期31-38,共8页
常泰长江大桥索塔锚固结构采用钢箱-核芯混凝土组合结构,为研究该新型组合索塔锚固结构钢-混传剪构造的受力特性,进行钢-混传剪构造足尺模型试验研究。制作2个锚固结构足尺节段试验模型,通过压剪试验研究锚固结构的荷载~滑移曲线及应力... 常泰长江大桥索塔锚固结构采用钢箱-核芯混凝土组合结构,为研究该新型组合索塔锚固结构钢-混传剪构造的受力特性,进行钢-混传剪构造足尺模型试验研究。制作2个锚固结构足尺节段试验模型,通过压剪试验研究锚固结构的荷载~滑移曲线及应力、应变分布等受力特性,并通过有限元模型分析锚固结构的传力机理和各组件的内力分配比例,推导剪力钉剪力计算方法。结果表明:在2.14倍单索最大索力荷载作用下,锚固结构保持弹性状态,钢壁板未产生明显滑移,钢-混界面最大滑移不超过0.25 mm,该锚固结构中钢-混传剪构造至少具有2.14倍的安全系数;荷载作用下,剪力钉剪力从上至下逐渐增大,锚腹板附近底部3排剪力钉剪力较大,钢-混传剪构造至少存在剪力钉和界面摩擦力2种传剪机制,钢-混传剪构造的承载能力显著提高;钢-混传剪构造受力过程分为粘结力传力阶段和局部滑移阶段,剪力钉剪力分布不仅与沿剪切方向长度分布有关,也与荷载的大小线性相关。 展开更多
关键词 斜拉桥 组合索塔锚固结构 -传剪构造 荷载~滑移曲线 足尺模型试验 有限元法
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钢-混组合桥梁栓钉腐蚀疲劳失效及力学性能退化机理试验研究 被引量:2
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作者 肖林 黄雅茜 +2 位作者 卫星 赵骏铭 盛康 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期48-58,共11页
腐蚀环境中钢-混组合桥梁的栓钉连接件可能因腐蚀-疲劳耦合作用而劣化,为此设计制作3组10个栓钉推出试件,分别进行腐蚀后的静力、疲劳性能试验和腐蚀-疲劳耦合试验,研究栓钉的腐蚀-疲劳失效及力学性能退化机理。结果表明:腐蚀作用使得... 腐蚀环境中钢-混组合桥梁的栓钉连接件可能因腐蚀-疲劳耦合作用而劣化,为此设计制作3组10个栓钉推出试件,分别进行腐蚀后的静力、疲劳性能试验和腐蚀-疲劳耦合试验,研究栓钉的腐蚀-疲劳失效及力学性能退化机理。结果表明:腐蚀作用使得栓钉抗剪刚度显著退化;腐蚀-疲劳耦合作用下栓钉疲劳寿命明显低于腐蚀后疲劳寿命;栓钉初始疲劳裂纹产生于钉杆靠近焊趾截面的剪力作用侧,以剪切裂纹扩展为主,当疲劳裂纹或腐蚀疲劳裂纹发展至约1/2栓钉直径后,栓钉在拉-剪组合应力作用下断裂;影响栓钉损伤发展速率的主要因素为荷载比、腐蚀速率及腐蚀-疲劳耦合作用;腐蚀-疲劳耦合作用下栓钉抗剪刚度退化速度大于疲劳单独作用下,抗剪刚度退化包括快速退化和缓慢退化2个阶段,前一阶段约占栓钉腐蚀疲劳寿命的20%。 展开更多
关键词 -组合桥梁 栓钉 腐蚀疲劳 失效机理 性能退化 试验研究
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钢-混组合梁抗剪连接件构造型式及其力学性能研究进展 被引量:3
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作者 韩强 倪玉龙 +1 位作者 胡梦涵 惠斌 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1369-1385,共17页
钢-混组合梁是将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体,并考虑两者共同受力的桥梁结构型式。抗剪连接件作为其重要传力构件,其性能可靠性是钢材与混凝土协调工作的基础。为了进一步明确钢-混组合梁桥中抗剪连接件的构造型式及其... 钢-混组合梁是将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体,并考虑两者共同受力的桥梁结构型式。抗剪连接件作为其重要传力构件,其性能可靠性是钢材与混凝土协调工作的基础。为了进一步明确钢-混组合梁桥中抗剪连接件的构造型式及其力学性能研究进展,对钢-混组合梁桥中抗剪连接件的相关研究进行了较为系统的梳理和总结。首先,介绍了常见抗剪连接件的类型、构造型式及抗剪机理,以及高性能材料在抗剪连接件中的应用,阐述了抗剪连接件的受力机理,对抗剪连接件分析模型及抗剪承载力计算公式进行了分类总结。最后,对钢-混组合梁抗剪连接件的发展趋势进行了展望,指出面向桥梁快速建造与低碳可持续发展的需求,急需开展基于高性能材料的钢-混组合梁桥抗剪连接件在预制拼装式桥面板中的应用研究。 展开更多
关键词 -组合 抗剪连接件 高性能材料 抗剪承载力 受力机理 分析模型
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CFRP-PCPs复合筋加固钢-混组合梁负弯矩区抗裂试验与理论计算 被引量:3
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作者 邓宇 凌道远 倪淼 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第5期66-75,共10页
为解决钢-混组合梁负弯矩区混凝土板易开裂而造成刚度减弱的行业难题,以预制的CFRP-PCPs(carbon fibre reinforced polymer-prestressed concrete prisms)复合筋作为中支座的腹筋,并以复合筋的数量、预应力张拉水平和截面尺寸为主要参... 为解决钢-混组合梁负弯矩区混凝土板易开裂而造成刚度减弱的行业难题,以预制的CFRP-PCPs(carbon fibre reinforced polymer-prestressed concrete prisms)复合筋作为中支座的腹筋,并以复合筋的数量、预应力张拉水平和截面尺寸为主要参数设计制作了五根复合筋钢-混组合连续梁和一根普通组合连续梁,研究其在单跨单点荷载下负弯矩区的抗裂性能。结果表明:复合筋能显著增强中支座截面刚度,对负弯矩区的裂缝控制能力提升显著;与普通组合梁相比,复合筋梁的开裂荷载提高近30%,裂缝数量与裂缝宽度减少近50%;复合筋面积是提高裂缝控制能力的主要因素,预应力水平和截面尺寸对开裂荷载的影响较弱;复合筋的开裂荷载与预应力水平、面积正相关,其中预应力水平是影响复合筋效用时长的关键因素。基于现有理论和试验数据,本文提出CFRP-PCPs复合筋钢-混组合梁负弯矩区开裂荷载和复合筋的开裂荷载计算公式,计算结果与试验值较为吻合,可为复合筋在钢-混组合梁桥实际工程中应用提供参考。 展开更多
关键词 CFRP-PCPs复合筋 -组合 负弯矩区 抗裂性能 复合材料
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钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁负弯矩区抗弯试验研究 被引量:1
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作者 杨大海 汪志甜 +1 位作者 王倩 史俊 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期34-42,共9页
为改善装配式钢-混组合梁墩顶负弯矩区桥面板开裂问题,以某装配式双工字钢-混组合梁桥为背景,提出钢-超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)螺栓连接组合梁,并对其抗弯性能进行研究。按缩尺比1∶5设计并制作1根钢-NC栓钉连接组合梁试件(... 为改善装配式钢-混组合梁墩顶负弯矩区桥面板开裂问题,以某装配式双工字钢-混组合梁桥为背景,提出钢-超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)螺栓连接组合梁,并对其抗弯性能进行研究。按缩尺比1∶5设计并制作1根钢-NC栓钉连接组合梁试件(试件P-1)和1根钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁试件(试件P-2),开展试验梁在负弯矩作用下的静力试验,对其裂缝特征、开裂荷载、钢-混界面滑移、极限承载力等进行对比分析;并采用Abaqus软件建立试验梁有限元模型,分析螺栓连接度、预紧力和UHPC层厚度对钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁受弯性能的影响。结果表明:与试件P-1相比,试件P-2的开裂荷载提高了40%,最大裂缝宽度降低了71%,梁端钢-混界面滑移提高了约56.6%;高强度螺栓及UHPC-NC叠合桥面板的联合应用可显著提高钢-混组合梁的抗裂性能,但对钢-混组合梁极限承载力性能的提高作用不明显;当抗剪连接度大于1时,螺栓连接度对钢-混组合梁的刚度、极限承载力及开裂荷载的影响较小,螺栓预紧力对钢-混组合梁极限承载力无明显影响,提高UHPC层厚度可提高钢-混组合梁的各项性能,但成本较高。建议UHPC层厚度取为桥面板厚度的1/4。 展开更多
关键词 装配式-组合 螺栓连接 负弯矩 裂缝 -界面滑移 极限承载力 抗弯试验 有限元法
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大跨度铁路钢-混组合梁负弯矩区桥面板抗裂措施研究 被引量:6
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作者 王克思 邓勇灵 +1 位作者 戴胜勇 陈天地 《世界桥梁》 北大核心 2024年第6期72-79,共8页
为研究铁路荷载作用下大跨度钢-混组合梁负弯矩区桥面板开裂情况及抗裂技术,以某主跨168 m的铁路钢-混组合连续刚构桥为背景,采用MIDAS Civil软件对桥面板受力情况进行建模分析,并开展抗拔不抗剪连接件技术及预应力技术对桥面板抗裂性... 为研究铁路荷载作用下大跨度钢-混组合梁负弯矩区桥面板开裂情况及抗裂技术,以某主跨168 m的铁路钢-混组合连续刚构桥为背景,采用MIDAS Civil软件对桥面板受力情况进行建模分析,并开展抗拔不抗剪连接件技术及预应力技术对桥面板抗裂性能影响的研究,结合抗裂措施工作原理及施工可行性,提出适用于减小负弯矩区桥面板裂缝宽度的实施方案。结果表明:采用普通栓钉连接、桥面板常规配筋条件下的钢-混组合梁,运营阶段主力及主力+附加力工况下负弯矩区桥面板裂缝宽度均不满足规范要求;墩顶处桥面板与0号块固结及非固结2种形式下,抗拔不抗剪连接件桥面板抗裂方案均不适用,抗拔不抗剪连接件的适应性受桥面板与0号块连接构造及桥面板整体与钢桁架上弦杆顶面连接形式影响较大;对桥面板配置纵向预应力筋能有效降低拉应力水平,设后浇带预应力筋张拉方案负弯矩区桥面板最大拉应力较桥面板浇筑成型后张拉预应力筋方案更低,更能充分发挥预应力效应,且便于工程实施,建议工程应用中宜控制湿接缝占比小于10%,预应力筋锚固断面拉应力突变值宜控制在2 MPa以内。 展开更多
关键词 铁路桥 -组合 负弯矩区桥面板 抗裂技术 抗拔不抗剪连接件 预应力 后浇带 有限元法
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不同截面形式钢-混组合梁桥面板横向受力性能分析 被引量:4
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作者 邓文琴 张汶金 +1 位作者 刘朵 张建东 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期116-123,共8页
为研究不同截面形式对钢-混组合梁桥面板横向弯曲效应的影响,以山东九龙东枢纽天桥为背景进行研究。采用有限元软件建立4种截面主梁(波形钢腹板工字梁、波形钢腹板箱梁、平钢板工字梁及混凝土箱梁)精细化模型,对比分析轮载作用数量、轮... 为研究不同截面形式对钢-混组合梁桥面板横向弯曲效应的影响,以山东九龙东枢纽天桥为背景进行研究。采用有限元软件建立4种截面主梁(波形钢腹板工字梁、波形钢腹板箱梁、平钢板工字梁及混凝土箱梁)精细化模型,对比分析轮载作用数量、轮载横向作用位置对桥面板有效分布宽度的影响,同时对自重、轮载作用以及二者共同作用下的桥面板横向弯矩进行分析,并与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018,简称《桥规》)计算值进行对比。结果表明:双轮载作用下的桥面板有效分布宽度明显大于单轮载作用下的桥面板有效分布宽度,横向设计时应考虑轮载作用数量对桥面板安全设计的影响;钢-混组合梁桥面板有效分布宽度计算时,当轮载作用在横向跨中、支承附近处,采用《桥规》计算,当轮载作用在支承、悬臂板处,建议桥面板有效分布宽度修正系数分别取0.60、1.50;建议波形钢腹板工字梁、波形钢腹板箱梁、平钢板工字梁桥面板弯矩修正系数在轮载作用下分别取0.60、0.60、0.65,在自重、轮载共同作用下分别取0.55、0.55、0.60。 展开更多
关键词 -组合梁桥 截面形式 横向受力 有效分布宽度 弯矩 修正系数 有限元法
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