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简支波形腹板钢箱组合截面与传统截面箱梁桥抗震性能对比分析
1
作者 赫中营 高嘉 +1 位作者 孙鹏辉 王根会 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第1期83-92,82,共11页
为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有... 为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有限元模型对比分析3种截面简支梁桥动力特性和抗震性能的不同。结果表明:3种截面简支梁桥前五阶振型不变,CW-CBGB和CBGB前三阶频率相比于CW-SBCCGB有所下降,但相差不超过1Hz,第四阶及以后频率差异逐渐变大;剪滞效应对CW-SBCCGB和CW-CBGB动力特性影响较大,对CBGB影响较小;在纵桥向+竖桥向和横桥向+竖桥向地震作用下,CW-SBCCGB和CBGB的墩顶位移和跨中位移均大于CW-CBGB结构,CW-SBCCGB主梁跨中截面剪力最小,CW-CBGB跨中截面弯矩最小,说明CW-SBCCGB和CW-CBGB的抗震性能均优于CBGB的抗震性能。 展开更多
关键词 抗震性能 波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥 波形腹板混凝土箱梁桥 混凝土箱梁桥 截面等效
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波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁桥疲劳性能的多尺度有限元分析 被引量：6
2
作者 王志宇 张涛 +3 位作者 姜瑞娟 董桔灿 李晓磊 盖卫明 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2018年第5期78-85,共8页
对波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁进行了多点约束界面连接及多尺度有限元建模,通过计算分析和理论公式对比,验证了疲劳寿命预测精度和计算分析效率。采用多尺度模型对波形钢腹板-钢管翼缘连接部位应力特性进行了分析,比较了波形角以... 对波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁进行了多点约束界面连接及多尺度有限元建模,通过计算分析和理论公式对比,验证了疲劳寿命预测精度和计算分析效率。采用多尺度模型对波形钢腹板-钢管翼缘连接部位应力特性进行了分析,比较了波形角以及波形转角曲率半径与波形高度比值对连接部位应力特性的影响。结果表明:采用多尺度模型可在不影响疲劳寿命预测精度的前提下,较为有效地提高波形钢腹板-钢管组合梁疲劳分析的计算效率,其计算分析时间比精细化模型可节约28.9%,而寿命预测相对误差可控制在2%以内;对于梁结构建模,采用多尺度模型计算分析时间比精细化模型可节约40.7%,而寿命预测相对误差可控制在5%以内;多尺度模型模拟连接部位主应力分布规律与精细化模型一致,最大主应力值相对误差在5%以内;该方法可较好地实现对波形钢腹板与钢管混凝土翼缘连接部位不利应力状态的模拟,可为波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁的相关疲劳损伤分析提供参考。 展开更多
关键词 多尺度模型 波形钢腹板 钢管混凝土 组合梁桥 疲劳性能
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内衬混凝土对波形钢腹板组合梁桥力学性能的影响 被引量：21
3
作者 贺君 刘玉擎 +1 位作者 吕展 李传习 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期54-59,共6页
为了解设置内衬混凝土波形钢腹板组合梁桥的剪切性能、轴向性能、弯曲性能和稳定性能及内衬混凝土参数对其力学性能的影响,以某三跨波形钢腹板组合连续箱梁桥为背景,采用ANSYS软件建立空间有限元模型,分析设置内衬混凝土后波形钢腹板组... 为了解设置内衬混凝土波形钢腹板组合梁桥的剪切性能、轴向性能、弯曲性能和稳定性能及内衬混凝土参数对其力学性能的影响,以某三跨波形钢腹板组合连续箱梁桥为背景,采用ANSYS软件建立空间有限元模型,分析设置内衬混凝土后波形钢腹板组合梁桥的结构挠度、轴向应力、剪切应力、弯曲性能和稳定性,研究内衬混凝土的长度、厚度变化对结构稳定性、轴向性能及弯曲性能的影响,并给出内衬混凝土的合理长度与厚度建议。结果表明:内衬混凝土能显著降低支点区域波形钢腹板的剪应力和预应力施加效率,提高结构稳定性能;混凝土桥面板压应力随着内衬混凝土长度和厚度的增加而减小;实桥设计时,建议内衬混凝土长度不小于中支点梁高,厚度最大不小于0.07倍中支点梁高,最小满足混凝土浇筑及构造要求。 展开更多
关键词 组合梁桥 波形钢腹板 内衬混凝土 有限元法 挠度 应力 弯曲性能 稳定性
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装配式波形钢腹板-UHPC组合梁抗弯试验研究 被引量：2
4
作者 姜开明 宋启港 +2 位作者 周剑 吕长荣 王阳春 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期64-71,共8页
为了解装配式波形钢腹板-超高性能混凝土(UHPC)组合梁的抗弯性能,以某装配式工字钢-混组合梁桥为背景,按缩尺比1∶10制作波形钢腹板-UHPC组合梁、平钢腹板-UHPC组合梁、波形钢腹板-普通混凝土(NC)组合梁各1组进行三点弯曲试验,分析腹板... 为了解装配式波形钢腹板-超高性能混凝土(UHPC)组合梁的抗弯性能,以某装配式工字钢-混组合梁桥为背景,按缩尺比1∶10制作波形钢腹板-UHPC组合梁、平钢腹板-UHPC组合梁、波形钢腹板-普通混凝土(NC)组合梁各1组进行三点弯曲试验,分析腹板形式、桥面板强度对组合梁负弯矩区破坏形式、裂缝分布规律及极限抗弯承载力的影响,并提出适用于波形钢腹板-UHPC组合梁的负弯矩区极限抗弯承载力计算方法。结果表明:3组试件均呈典型的受弯破坏特征;UHPC板裂缝分布细而密,NC板裂缝分布宽而粗;相比平钢腹板,波形钢腹板可提高组合梁桥面板的开裂荷载;波形钢腹板-UHPC组合梁的下翼缘板受压应变强化效应较平钢腹板-UHPC组合梁更加显著,二者负弯矩区极限抗弯承载力接近;桥面板采用UHPC相比NC开裂荷载可提高1倍,且初始抗弯刚度可提高43%;相比塑性屈服理论,所提出的波形钢腹板-UHPC组合梁负弯矩区极限抗弯承载力计算方法计算的极限抗弯承载力与试验值更接近,可以用于工程估算中。 展开更多
关键词 装配式梁桥 工字钢-混组合梁桥 波形钢腹板-UHPC组合梁 负弯矩区 开裂荷载 抗弯承载力 刚度 三点弯曲试验
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钢-混凝土波形钢腹板组合梁弯扭性能研究 被引量：5
5
作者 李运生 李孟彪 +1 位作者 王亚萍 张彦玲 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第1期99-109,共11页
为进一步揭示弯扭作用下钢-混凝土波形钢腹板组合梁的开裂机理和弯扭破坏模式,完成了5片试验梁在弯矩和扭矩联合作用下的弯扭性能模型试验,结合ANSYS有限元分析,给出弯扭作用下波形钢腹板组合梁开裂弯矩折减系数和开裂扭矩折减系数计算... 为进一步揭示弯扭作用下钢-混凝土波形钢腹板组合梁的开裂机理和弯扭破坏模式,完成了5片试验梁在弯矩和扭矩联合作用下的弯扭性能模型试验,结合ANSYS有限元分析,给出弯扭作用下波形钢腹板组合梁开裂弯矩折减系数和开裂扭矩折减系数计算公式,以及极限弯矩和极限扭矩相关关系。结果表明:随着扭弯比增大,开裂弯矩减小,开裂扭矩增大,混凝土板斜裂缝与梁轴的夹角逐渐减小;破坏形式由正截面受弯破坏逐渐变化为以最大主拉斜裂缝开裂过大、裂缝间混凝土斜压短柱达到极限压应变为特征的受扭破坏。扭弯比k小于0.15时,极限弯矩基本不受扭矩影响;大于0.6时,极限扭矩基本不受弯矩影响;在0.15和0.6之间时,极限弯矩和极限扭矩均出现明显削弱,二者呈现单调下降的直线相关关系。针对一定扭弯比范围内的波形钢腹板组合梁,提出的开裂弯矩和开裂扭矩折减系数计算公式以及极限弯-扭关系方程,揭示了弯扭作用下混凝土板的开裂机理和弯扭破坏模式,可为研究其他扭弯比条件下的波形钢腹板组合梁弯扭性能提供参考。 展开更多
关键词 复合结构 钢-混凝土波形钢腹板组合梁 弯扭性能 开裂荷载 极限荷载
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波形钢腹板组合桥梁内衬混凝土抗剪性能研究 被引量：20
6
作者 刘朵 杨丙文 +1 位作者 张建东 万水 《世界桥梁》 北大核心 2013年第6期72-75,共4页
波形钢腹板组合桥梁墩顶根部通常设置有一定厚度的内衬混凝土与波形钢腹板共同承担截面剪力,但钢-混组合腹板的剪力分配关系尚不明确,以滁河大桥为背景,通过理论计算和有限元分析研究了内衬混凝土的厚度对波形钢腹板抗剪性能的影响。结... 波形钢腹板组合桥梁墩顶根部通常设置有一定厚度的内衬混凝土与波形钢腹板共同承担截面剪力,但钢-混组合腹板的剪力分配关系尚不明确,以滁河大桥为背景,通过理论计算和有限元分析研究了内衬混凝土的厚度对波形钢腹板抗剪性能的影响。结果表明:内衬混凝土能够增加腹板的有效抗剪面积,为波形钢腹板分担剪力,当内衬混凝土厚度大于20cm时,其腹板所承受的剪力大部分由内衬混凝土承担。 展开更多
关键词 组合梁桥 箱梁桥 波形钢腹板 内衬混凝土 厚度 抗剪性能
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钢-混凝土组合结构桥梁研究新进展 被引量：281
7
作者 聂建国 陶慕轩 +3 位作者 吴丽丽 聂鑫 李法雄 雷飞龙 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期110-122,共13页
钢-混凝土组合结构桥梁近年来在我国得到了迅速的发展。在传统桥梁结构形式的基础上,发展多种新型组合结构桥梁形式,拓宽组合结构桥梁的应用领域。介绍近年来在钢-混凝土组合结构桥梁方面的最新研究进展,内容包括波形钢腹板组合梁桥、... 钢-混凝土组合结构桥梁近年来在我国得到了迅速的发展。在传统桥梁结构形式的基础上,发展多种新型组合结构桥梁形式,拓宽组合结构桥梁的应用领域。介绍近年来在钢-混凝土组合结构桥梁方面的最新研究进展,内容包括波形钢腹板组合梁桥、槽型钢-混凝土组合梁桥、钢-混凝土组合刚构桥、双重组合作用连续组合梁桥和大跨斜拉桥组合桥面系。通过对传统结构形式的改进和发展,可充分发挥组合结构桥梁的综合优势,研究结果表明,钢-混凝土组合结构桥梁具有广阔的推广应用前景。 展开更多
关键词 钢-混凝土组合结构 桥梁 波形钢腹板 槽型组合梁 组合刚构桥 双重组合 组合桥面系
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波形钢腹板组合梁抗震性能试验 被引量：13
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作者 王思豪 刘玉擎 +1 位作者 庄卫林 姚红兵 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期61-67,共7页
为探讨波形钢腹板内衬混凝土和焊接加劲肋的两种构造波形钢腹板组合梁抗震性能,通过剪跨比为1.67的波形钢腹板组合梁缩尺模型拟静力加载试验,比较分析了破坏特点、滞回曲线、承载力、延性、强度与刚度退化、耗能能力、变形恢复能力等基... 为探讨波形钢腹板内衬混凝土和焊接加劲肋的两种构造波形钢腹板组合梁抗震性能,通过剪跨比为1.67的波形钢腹板组合梁缩尺模型拟静力加载试验,比较分析了破坏特点、滞回曲线、承载力、延性、强度与刚度退化、耗能能力、变形恢复能力等基本力学特性.研究结果表明:钢腹板内衬混凝土和焊接加劲肋的波形钢腹板组合梁分别为弯剪和剪切破坏,腹板分别发生局部屈曲和整体屈曲,混凝土板根部均产生剪切斜裂缝;内衬混凝土相比焊接加劲肋的波形钢腹板组合梁的承载力、延性和耗能能力较高;两种构造均可提高腹板稳定性,滞回曲线形状相对饱满,强度退化系数均大于0.9,粘滞阻尼系数大于0.2,残余变形率小于0.61,表明两种构造的波形钢腹板组合梁强度退化不明显,耗能能力和变形恢复能力较强. 展开更多
关键词 组合梁桥 波形钢腹板 内衬混凝土 加劲肋 抗震性能
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考虑自平衡条件新型组合箱梁力学性能研究
9
作者 唐先习 张己存 +2 位作者 甘亚南 甘子玉 岑峰 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期45-51,共7页
研究目的:波形腹板钢箱-组合梁是一种新型钢混结构,其力学性能研究有助于该类结构的优化设计。本文引入剪滞翘曲应力自平衡条件,且以能量变分法为基础建立该类结构的弹性控制微分方程,进而基于理论探索、有限元模拟和试验研究,实现波形... 研究目的:波形腹板钢箱-组合梁是一种新型钢混结构,其力学性能研究有助于该类结构的优化设计。本文引入剪滞翘曲应力自平衡条件,且以能量变分法为基础建立该类结构的弹性控制微分方程,进而基于理论探索、有限元模拟和试验研究,实现波形腹板钢箱-组合梁力学性能的精细化分析。研究结论:(1)波形腹板钢箱-组合梁的边界约束愈强烈,自平衡条件对其力学性能的影响愈显著,对于简支箱梁,本文自平衡条件影响率在3.5%~-3.5%之间,但是连续组合箱梁自平衡条件的影响大幅增加,集中荷载钢底板与腹板相交处影响率达-23.6%,而均布荷载为13.1%;(2)自平衡条件对连续组合箱梁剪滞效应影响较大,与传统剪滞理论相比较,均布荷载下自平衡条件增强了该类结构剪力滞效应;在钢底板与腹板相交处,传统理论剪滞系数为1.25,而本文理论为1.42,然而集中荷载与之相反,钢底板和腹板相交处,传统理论与本文理论剪滞系数分别为1.64和1.28;(3)本文方法计算精度明显提高,且波形腹板钢箱-组合梁钢底板正应力更为突出,其值约为RC顶板的20倍;(4)本文研究明确了自平衡条件对波形腹板钢箱-组合梁力学性能的影响规律,对完善该类结构设计理论具有促进作用。 展开更多
关键词 波形腹板钢箱-组合梁 褶皱效应 自平衡条件 力学性能 能量变分法
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