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变截面连续波形钢腹板-平钢底板组合梁桥应力偏载系数研究 被引量：1
1
作者 陈宏彬 黄光铃 +2 位作者 陈宜言 解冰 赵秋 《世界桥梁》 北大核心 2025年第2期111-118,共8页
为了解波形钢腹板-平钢底板组合梁在偏载作用下的扭转畸变效应,对其应力偏载系数进行研究。对1片按相似比1∶5缩尺的三跨变截面连续波形钢腹板-平钢底板组合梁进行静力模型试验和有限元分析,计算其在偏载作用下的顶(底)板翘曲正应力、... 为了解波形钢腹板-平钢底板组合梁在偏载作用下的扭转畸变效应,对其应力偏载系数进行研究。对1片按相似比1∶5缩尺的三跨变截面连续波形钢腹板-平钢底板组合梁进行静力模型试验和有限元分析,计算其在偏载作用下的顶(底)板翘曲正应力、腹板扭转剪应力以及正应力偏载系数和腹板剪应力偏载系数,并与现有偏载系数计算方法的计算结果进行对比。结果表明:钢底板翘曲正应力相对混凝土顶板更加明显,腹板剪应力沿截面高度变化较小,中跨跨中设置横隔板能有效限制组合梁的畸变变形;取偏载系数试验值与有限元值中的大者作为偏载系数建议值,建议中支点负弯矩区截面、跨中截面和1/4跨截面正应力偏载系数分别不小于1.18、1.11和1.15,中支点负弯矩区截面、跨中截面和1/4跨截面腹板剪应力偏载系数分别不小于1.66、1.35和1.43;经验系数法对正应力偏载系数比较适用,对剪应力偏载系数不适用,偏心压力法计算过于保守,实际设计应用并不经济,修正偏心压力法对正应力与剪应力偏载系数均考虑不足。 展开更多
关键词 波形钢腹板-平钢底板组合梁 应力 应力偏载系数 模型试验 有限元法
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均匀腐蚀下钢底板波形钢腹板组合梁疲劳损伤分析 被引量：1
2
作者 韩溥禄 王根会 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期73-79,共7页
为了解均匀腐蚀对钢底板波形钢腹板组合梁疲劳损伤的影响,采用模型试验和理论分析进行研究。分别设计、制作缩尺比为1∶8.82的未腐蚀、盐腐蚀(均匀腐蚀)组合箱梁各1片,进行疲劳试验及静力试验,结合疲劳损伤理论,对比分析组合梁的试验现... 为了解均匀腐蚀对钢底板波形钢腹板组合梁疲劳损伤的影响,采用模型试验和理论分析进行研究。分别设计、制作缩尺比为1∶8.82的未腐蚀、盐腐蚀(均匀腐蚀)组合箱梁各1片,进行疲劳试验及静力试验,结合疲劳损伤理论,对比分析组合梁的试验现象、应力发展及疲劳损伤情况。结果表明:盐腐蚀梁底板的腐蚀现象明显,需重点关注,未腐蚀梁与盐腐蚀梁的疲劳破坏现象相同,均为跨中截面底板与腹板交界面处的焊点疲劳破坏,说明均匀腐蚀不会影响该交界面的焊缝成为疲劳破坏的疲劳源;盐腐蚀梁较未腐蚀梁的底板应力值更大,说明均匀腐蚀会增大同级荷载下梁体的疲劳损伤,使梁体的疲劳损伤提前发生;当锈蚀率小于20%时,盐腐蚀梁的疲劳损伤随锈独率增长整体呈现指数态势增长,锈蚀率越大这种增长越明显。 展开更多
关键词 钢底板波形钢腹板组合梁 均匀腐蚀 锈蚀率 疲劳损伤 疲劳试验 静力试验
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波形钢腹板/平钢底板焊接接头构件温度场及残余应力场的有限元模拟
3
作者 张豪 张紫辰 《机械工程材料》 北大核心 2025年第9期116-123,共8页
应用基于能量守恒原理的热平衡方程和双椭球热源模型,采用ABAQUS有限元软件对Q345波形钢腹板/Q345平钢底板CO_(2)气体保护焊接头构件的温度场和残余应力场进行分析,对比了单、双面焊残余应力的变化规律,探讨了焊接路径端部对残余应力的... 应用基于能量守恒原理的热平衡方程和双椭球热源模型,采用ABAQUS有限元软件对Q345波形钢腹板/Q345平钢底板CO_(2)气体保护焊接头构件的温度场和残余应力场进行分析,对比了单、双面焊残余应力的变化规律,探讨了焊接路径端部对残余应力的影响。结果表明:模拟得到的波形钢腹板与平钢底板焊接时的熔池形貌以及温度变化曲线均与文献中的试验结果相吻合,相同时间下温度的最大相对误差为11.3%,验证了模拟方法的准确性。单面焊产生的纵向残余应力大于横向残余应力,腹板处焊趾的残余应力偏低,底板处焊根和焊趾的残余应力分布相似,整体为拉应力;随着距底板表面距离的增加,底板的横向残余应力变化不规律,纵向残余应力减小。单面焊后焊接路径端部会产生明显的应力突变。相比于单面焊,双面焊后构件的温度峰值更高,焊趾、焊根和底板中的横向残余应力变化不规律,热源二次加热导致部分区域出现应力降低以及拉应力转变为压应力的现象。 展开更多
关键词 波形钢腹板 平钢底板 焊接残余应力 有限元模拟 温度场
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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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单箱双室波形钢腹板-钢底板组合梁滑移效应研究 被引量：5
5
作者 刘世忠 毛亚娜 +2 位作者 马驰 徐浩 贡保甲 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期47-54,共8页
为了解剪切变形、剪力滞效应及滑移效应对单箱双室波形钢腹板-钢底板组合梁力学性能的影响,基于能量变分原理,推导该类组合梁的总挠度、界面滑移量及正应力解析解。以某等截面简支单箱双室波形钢腹板-正交异性钢底板组合梁为背景,通过... 为了解剪切变形、剪力滞效应及滑移效应对单箱双室波形钢腹板-钢底板组合梁力学性能的影响,基于能量变分原理,推导该类组合梁的总挠度、界面滑移量及正应力解析解。以某等截面简支单箱双室波形钢腹板-正交异性钢底板组合梁为背景,通过理论分析、模型试验和有限元计算相结合的方法,分析考虑滑移效应的组合梁关键截面总挠度、界面滑移量及混凝土顶板横向正应力。结果表明:在集中荷载作用下,组合梁的总挠度、界面滑移量和横向正应力的解析解与实测值及有限元解吻合良好;由于附加弯矩的存在,剪切变形及界面滑移效应对组合梁总挠度的影响均不能忽略;组合梁的总挠度和界面滑移量随剪力钉抗剪刚度的增大不断减小,但减小的趋势逐渐放缓。施工设计时,可将剪力钉的抗剪刚度控制在挠度变化趋于平缓的范围内。 展开更多
关键词 波形钢腹板-钢底板组合梁 滑移效应 能量变分原理 界面滑移量 挠度 理论分析 模型试验 有限元法
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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
6
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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钢底板波形腹板组合箱梁疲劳特性研究 被引量：3
7
作者 王根会 宁鑫 +3 位作者 刘建勋 张紫辰 王士金 陈鹏飞 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期40-45,共6页
研究目的:结构的疲劳细节对其疲劳破坏至关重要,为了分析钢底板波形腹板-混凝土组合箱梁的疲劳细节及疲劳寿命计算方法,为该类型结构的疲劳设计提供参考,制作缩尺试验梁模型,并对其进行疲劳试验,得到这种新型结构的疲劳破坏特征。结合... 研究目的:结构的疲劳细节对其疲劳破坏至关重要,为了分析钢底板波形腹板-混凝土组合箱梁的疲劳细节及疲劳寿命计算方法,为该类型结构的疲劳设计提供参考,制作缩尺试验梁模型,并对其进行疲劳试验,得到这种新型结构的疲劳破坏特征。结合模型试验,利用数值模拟和断裂力学分析方法,对新型组合箱梁的疲劳寿命计算及疲劳细节分类进行研究,并采用线性损伤理论对结果进行分析验证。研究结论:(1)钢底板波形腹板-混凝土组合箱梁在疲劳荷载作用下,其疲劳裂纹首先出现在底板与两侧腹板焊缝折角处,说明该处是新型组合箱梁重要的疲劳细节;(2)根据线性损伤理论,新型结构的疲劳细节分类总体上位于AASHTO规范疲劳类别的B类与C类之间,高于B′曲线下界值,低于B′曲线中值;(3)采用数值模拟和修正后的断裂力学方法得到的S-N曲线计算出的总损伤累积值误差分别为3%和6%,说明两种曲线均适用于新型钢混组合结构的疲劳寿命计算;(4)本研究成果可为钢底板波形腹板组合箱梁疲劳细节分类及疲劳设计提供参考或借鉴。 展开更多
关键词 钢底板波形腹板-混凝土组合箱梁 模型试验 疲劳细节 疲劳特性 S-N曲线
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钢-混凝土组合结构桥梁研究新进展 被引量：281
8
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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贵州两渡水湘江大桥主桥设计关键技术 被引量：3
9
作者 刘新华 王铖铖 +1 位作者 张维 李秋 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期9-15,共7页
贵州两渡水湘江大桥主桥为(72+120+72)m波形腹板钢槽组合梁大跨变截面连续刚构桥。针对传统波形钢腹板组合箱梁桥底板混凝土结构自重仍然偏大、底板易开裂、下翼缘混凝土与波形钢腹板易脱离等问题,该桥主梁采用自重轻、底板抗裂能力强... 贵州两渡水湘江大桥主桥为(72+120+72)m波形腹板钢槽组合梁大跨变截面连续刚构桥。针对传统波形钢腹板组合箱梁桥底板混凝土结构自重仍然偏大、底板易开裂、下翼缘混凝土与波形钢腹板易脱离等问题,该桥主梁采用自重轻、底板抗裂能力强的波形腹板钢槽组合梁结构。主梁顶板宽20.25 m,单箱双室变截面。为解决组合梁根部钢底板受力复杂、抗压稳定性差的难题,在负弯矩区组合梁钢底板上设置混凝土层,形成顶、底板双重组合结构。为提高混凝土桥面板和钢主梁之间的抗剪承载力、有效防止桥面板横向角隅弯矩导致的竖向掀起问题,剪力连接件采用开孔钢板的双PBL键。主梁墩顶0号块采用全混凝土结构,钢-混结合段采用后承压式构造。主梁横隔板采用实腹式和桁架式两种结构形式,在提高结构抗畸变和抗扭转能力的同时,大幅降低了工程用钢量。主墩采用壁厚1.8 m的双肢实体薄壁墩。结构整体和局部计算分析表明,桥梁具有较好的安全性和适应性。 展开更多
关键词 连续刚构桥 钢槽组合梁 波形钢腹板 双重组合结构 双PBL键 钢-混结合段 桥梁设计
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