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组合梁钢与混凝土板相对滑移及栓钉受力状态研究 被引量:25
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作者 罗如登 叶梅新 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期57-61,共5页
研究了单伸臂简支组合梁和双伸臂简支组合梁钢与混凝土板之间相对滑移和栓钉受力的关系 ;考察评价了材料力学中基于平截面假定的计算平面梁纵向剪力流公式计算组合梁栓钉受力的适用性 ;研究了无钉区两侧密集型布置的栓钉群中剪力的分配 。
关键词 组合梁钢 混凝土板 相对滑移 受力状态 组合结构 单伸臂简支组合梁
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钢-混凝土组合梁钢框架节点抗震性能试验 被引量:1
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作者 王力 闫世杰 +1 位作者 郑圆 张成龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1-6,共6页
为了研究钢-混凝土组合梁钢框架节点的抗震性能,本文进行了3个1/2缩尺的钢-混凝土组合梁钢框架节点的拟静力试验,主要研究了节点类型(2个中柱节点、1个边柱节点)、混凝土板宽度等对组合节点抗震性能的影响,对节点的破坏模式、滞回曲线... 为了研究钢-混凝土组合梁钢框架节点的抗震性能,本文进行了3个1/2缩尺的钢-混凝土组合梁钢框架节点的拟静力试验,主要研究了节点类型(2个中柱节点、1个边柱节点)、混凝土板宽度等对组合节点抗震性能的影响,对节点的破坏模式、滞回曲线、耗能能力、延性、强度和刚度退化等性能进行了研究,并利用有限元软件ABAQUS对组合节点在单调荷载作用下弹塑性性能进行分析,对比可知理论分析与试验结果吻合较好.研究表明:组合节点的变形能力以及耗能能力较强,强度与刚度退化不明显,节点位置和混凝土板有效宽度对节点抗震性能影响较大. 展开更多
关键词 -混凝土组合梁钢框架节点 拟静力试验 抗震性能
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单层单跨组合梁钢框架刚度的分析
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作者 王力 王誉瑾 霍越群 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1523-1526,共4页
为研究竖向荷载作用下单层单跨组合梁钢框架的刚度,将组合梁钢框架中的梁简化为阶梯形变截面梁,进行参数确定;应用试验值验证ANSYS有限元程序分析组合梁钢框架的可行性,利用此程序进行组合梁钢框架的非线性分析,确定了组合梁钢框架在竖... 为研究竖向荷载作用下单层单跨组合梁钢框架的刚度,将组合梁钢框架中的梁简化为阶梯形变截面梁,进行参数确定;应用试验值验证ANSYS有限元程序分析组合梁钢框架的可行性,利用此程序进行组合梁钢框架的非线性分析,确定了组合梁钢框架在竖向荷载作用下的负弯矩区长度参数,从而建立了该组合梁刚度计算模型.采用等效原理,确定出竖向荷载作用下单层单跨组合梁钢框架的等效刚度计算公式,给出工程设计时刚度取值的建议,并与有限元分析结果进行了对比.结果表明:理论分析和推导与ANSYS有限元分析结果吻合很好. 展开更多
关键词 -混凝土组合梁 刚度 非线性有限元分析 等效原理
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钢-UHPC组合梁负弯矩区抗裂性能试验研究 被引量:2
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作者 李立峰 彭浩 +2 位作者 邹德强 黄心仪 李凌霄 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期15-25,共11页
为解决钢-混凝土组合连续梁负弯矩区桥面板的开裂问题,提出了采用超高性能混凝土(UHPC)代替负弯矩区桥面板的部分普通混凝土(NC),利用UHPC超高的力学性能解决负弯矩区桥面板的开裂问题,对其抗裂性能进行研究;设计并完成了3片钢-UHPC组... 为解决钢-混凝土组合连续梁负弯矩区桥面板的开裂问题,提出了采用超高性能混凝土(UHPC)代替负弯矩区桥面板的部分普通混凝土(NC),利用UHPC超高的力学性能解决负弯矩区桥面板的开裂问题,对其抗裂性能进行研究;设计并完成了3片钢-UHPC组合梁负弯矩区抗裂试验,获得开裂荷载、跨中位移、裂缝宽度和应变等试验数据。结合国内外裂缝宽度计算公式,提出了简易的适用于钢-UHPC组合梁的桥面板裂缝宽度计算公式,并根据已有钢-UHPC组合梁文献的裂缝宽度试验数据,验证了提出的桥面板裂缝宽度计算公式的可靠性和适用性。结果表明:UHPC能提高组合梁负弯矩区的开裂荷载,具有抑制桥面板裂缝发展的能力,能明显提高桥面板负弯矩区的抗裂性能,有效解决负弯矩区桥面板的开裂问题;根据试验结果计算的名义应力均大于工程实际设计值,负弯矩区采用UHPC代替NC的结构具有优异的抗裂性能;建议组合梁负弯矩区UHPC纵向铺设长度宜为0.2L~0.25L(L为计算跨径),铺设厚度宜为60~70 mm。 展开更多
关键词 -UHPC组合梁 负弯矩区 抗裂性能 裂缝宽度
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工字钢外包薄层UHPC组合梁抗剪性价比分析 被引量:1
5
作者 范学明 周晓鹏 +1 位作者 叶小杭 赵坤 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期40-49,共10页
钢结构具有低碳环保、轻质高强和抗震性能卓越等多重优势,目前已经广泛应用在高层建筑、大跨度建筑和一些民用建筑;但是其固有的易发生屈曲、腐蚀以及成本较高等问题阻碍了钢结构的进一步应用。目前关于钢结构防屈曲和防腐蚀的措施会大... 钢结构具有低碳环保、轻质高强和抗震性能卓越等多重优势,目前已经广泛应用在高层建筑、大跨度建筑和一些民用建筑;但是其固有的易发生屈曲、腐蚀以及成本较高等问题阻碍了钢结构的进一步应用。目前关于钢结构防屈曲和防腐蚀的措施会大大提高结构的成本并对结构承载能力带来一定的负面影响。超高性能混凝土(UHPC)是一种基于最大堆积密度理论的新型纤维增强水泥基复合材料,具有较高的强度和较强的变形能力,并且在抗水渗透性、抗氯离子渗透性以及抗冻融性等耐久性方面有着优异的性能。如今UHPC已经广泛应用于各种结构的力学加固以及耐久加固之中。近期的研究工作表明,将钢结构与UHPC结合使用,可以有效地实现两者的优势互补,在发挥钢结构轻质高强优异特征的同时,极大地减缓了疲劳、腐蚀和失稳对钢结构的危害。该文研究了一种已经广泛投入使用的工字钢外包薄层UHPC新型组合梁,并通过Abaqus有限元软件进行仿真分析建立样本数据库。同时利用雷达图法提出组合梁抗剪性能和抗剪性价比综合评价指标,采用响应面-蒙特卡罗法,共设计4种响应面对组合梁腹板尺寸参数进行分析。分析结果表明,组合梁的抗剪性能与其性价比之间存在显著的正相关性。此外,随着工字钢腹板厚度的增加,抗剪性能和性价比先增加后降低,并在某一特定厚度处达到峰值。该研究对于优化工字钢外包UHPC组合梁的设计具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 -UHPC组合梁 性价比 有限元仿真分析 雷达图法 响应面-蒙特卡罗法
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界面滑移和剪切变形对钢-UHPC组合梁长期挠度影响研究
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作者 邓继华 颜凌志 +1 位作者 周亚栋 朱平 《应用力学学报》 北大核心 2025年第4期879-888,共10页
超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)与普通混凝土(normal concrete,NC)较大的收缩徐变特性差异使得钢-UHPC组合梁与钢-NC组合梁的长期挠度增长明显不同。为科学合理计算钢-UHPC组合梁在长期荷载作用下的挠度,综合考... 超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)与普通混凝土(normal concrete,NC)较大的收缩徐变特性差异使得钢-UHPC组合梁与钢-NC组合梁的长期挠度增长明显不同。为科学合理计算钢-UHPC组合梁在长期荷载作用下的挠度,综合考虑界面滑移和剪切变形的影响,通过迭代计算钢-UHPC界面滑移,引入Timoshenko梁理论以考虑组合梁的剪切变形,采用按龄期调整的有效模量法考虑UHPC徐变特性,提出钢-UHPC组合梁长期挠度的计算方法。在对现有文献中钢-NC组合梁的实测值与计算值进行验证的基础上,再对尺寸相同的钢-UHPC梁与钢-NC梁进行对比分析研究。结果表明:若只考虑收缩徐变,钢-NC梁第500天挠度计算值相对于加载初期增大2.64倍,常温养护与高温蒸养的钢-UHPC梁挠度则分别增长31.86%与4.4%;在加载初期,滑移使计算梁挠度均增大13.35%左右,在第500天,滑移会使钢-NC梁挠度增大23.66%,使高温与常温养护的钢-UHPC梁挠度分别增大24.37%与17.78%;剪切变形造成的挠度增量会随时间增至初期的数倍,但该挠度增量远小于总挠度值,可见滑移与收缩徐变对钢-UHPC梁挠度的影响较大而剪切变形的影响较小。 展开更多
关键词 -UHPC组合梁 收缩徐变 界面滑移 剪切变形 长期挠度
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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-混组合梁 斜拉桥 有限元法 静力行为 刚度分配
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界面不同抗剪连接钢-UHPC组合梁的受弯性能
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作者 方志 周楚钰 +3 位作者 洪金圣 徐海波 张海兵 汪建群 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期61-74,共14页
为明确界面抗剪连接的不同布置对钢-超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)组合梁受弯性能的影响,完成了3根界面栓钉不同布置的钢-UHPC组合梁受弯性能的试验研究,提出了基于截面纤维模型的钢-UHPC组合梁受弯性能非线性... 为明确界面抗剪连接的不同布置对钢-超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)组合梁受弯性能的影响,完成了3根界面栓钉不同布置的钢-UHPC组合梁受弯性能的试验研究,提出了基于截面纤维模型的钢-UHPC组合梁受弯性能非线性分析方法并编制了相应计算程序且以试验结果验证了方法和程序的适用性,并用其分析了集束度和剪力连接度对钢-UHPC组合梁受弯性能的影响.结果表明:1)对于集束度γ≤0.5和γ=1的钢-UHPC组合梁,其临界剪力连接度分别为0.9和0.74;2)钢-UHPC组合梁的弹性抗弯刚度随着剪力连接度的增加而增加,随着集束度的增加而降低;3)剪力连接度对钢-UHPC组合梁的抗弯承载能力和延性系数影响显著,集束度γ=1时组合梁的延性系数明显增大,但集束度γ≤0.5时,其延性系数基本不再受集束度的影响;4)对于完全剪力连接组合梁,极限状态时界面的剪力分布随剪力连接度的增大而越趋于不均匀,但集束度对极限状态时界面的剪力分布影响较小.钢-UHPC组合梁的集束度γ不应大于0.5,剪力连接度η不宜小于1.0. 展开更多
关键词 超高性能混凝土(UHPC) -UHPC组合梁 剪力连接度 集束度 受弯性能
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基于截面分类的U形钢-混凝土组合梁外包钢板件宽厚比限值
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作者 程睿 余元林 +1 位作者 章珈瑜 张青峰 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期66-77,共12页
为研究U形钢-混凝土组合梁(U形钢组合梁)基于截面分类的外包钢板件宽厚比限值,对5根U形钢组合梁试件进行单调静力加载试验,分析不同外包钢腹板受压区高厚比及受压翼缘宽厚比情况下U形钢组合梁的破坏模式、荷载-位移曲线及塑性变形能力... 为研究U形钢-混凝土组合梁(U形钢组合梁)基于截面分类的外包钢板件宽厚比限值,对5根U形钢组合梁试件进行单调静力加载试验,分析不同外包钢腹板受压区高厚比及受压翼缘宽厚比情况下U形钢组合梁的破坏模式、荷载-位移曲线及塑性变形能力。试验结果表明,外包钢板件宽厚比对U形钢组合梁的屈曲变形和塑性变形能力有直接影响,所有试件在达到峰值承载力前均发生了局部屈曲,破坏模式为弯曲塑性破坏。有限元参数分析结果表明,外包钢腹板与受压翼缘之间的非线性行为相互影响,板件的屈曲时刻随着相邻板件宽厚比的增大而提前,增大外包钢板件宽厚比会降低U形钢组合梁的塑性发展程度。基于试验与有限元参数分析结果,提出U形钢组合梁的Ⅱ类截面(Class 2)外包钢板件宽厚比限值建议,并将提出的限值与规范限值进行对比分析,结果表明,该限值更符合U形钢组合梁的真实受力性能,可在一定程度上更加充分地发挥其结构优势。 展开更多
关键词 U形-混凝土组合梁 截面分类 宽厚比 试验研究 有限元分析
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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
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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 底板波形腹板组合梁 均匀腐蚀 锈蚀率 疲劳损伤 疲劳试验 静力试验
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螺栓布置对钢-木组合梁弯曲性能的影响试验研究
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作者 吴珍珍 唐盛华 +1 位作者 王解军 刘瑞越 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期109-120,共12页
为推广直径10 mm以内的螺栓紧固件在钢-木组合结构中的应用,研究了螺栓的横向排数、直径和纵向间距对钢-木组合梁弯曲性能的影响。通过设计一种下部为工字钢梁、上部为木板、上下部由螺栓连接的组合梁,对8根试验梁进行三分点弯曲荷载试... 为推广直径10 mm以内的螺栓紧固件在钢-木组合结构中的应用,研究了螺栓的横向排数、直径和纵向间距对钢-木组合梁弯曲性能的影响。通过设计一种下部为工字钢梁、上部为木板、上下部由螺栓连接的组合梁,对8根试验梁进行三分点弯曲荷载试验,分别观察其破坏模式、跨中挠度变化、跨中截面应变和梁端部钢-木交界面滑移效应,分析不同螺栓参数对钢-木组合梁抗弯力学性能的影响。结果表明,钢-木组合梁的主要破坏模式为:组合梁跨中挠度达到跨度的1/27时,发生变形破坏;组合梁具有较大的抗弯承载力与位移延性系数,各试件钢-木交界面最大相对滑移为2~6 mm;螺栓布置参数中,螺栓纵向间距对组合梁跨中钢-木交界面的应变差影响最大,螺栓直径的影响较小;提出了钢-木组合梁螺栓面积比的概念,即螺栓总面积与木板受压面积的比值,随着螺栓面积比的增加,位移延性系数减小,但试件抗弯承载力明显增长,交界面最大滑移逐步减小。通过合理的螺栓面积比范围能快速计算出螺栓的用量范围,为此类钢-木组合梁的实际应用提供设计参考。 展开更多
关键词 -木组合梁 螺栓连接 交界面滑移 抗弯承载力 螺栓面积比
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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
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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 波形腹板-平底板组合梁 应力 应力偏载系数 模型试验 有限元法
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西北大温差地区钢-混组合梁温度效应及其适用公式
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作者 宋毅 张戎令 +3 位作者 樊江 武维宏 黎并宇 刘永超 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期195-206,共12页
为探究西北大温差地区钢-混凝土组合梁桥的温度场分布规律和温度效应,得到适用于西北大温差地区的温度梯度作用计算公式,基于兰州地区内桑园子黄河大桥主桥设计了1∶5相似比的钢-混凝土组合梁缩尺模型,并开展模型温度场特征试验研究。... 为探究西北大温差地区钢-混凝土组合梁桥的温度场分布规律和温度效应,得到适用于西北大温差地区的温度梯度作用计算公式,基于兰州地区内桑园子黄河大桥主桥设计了1∶5相似比的钢-混凝土组合梁缩尺模型,并开展模型温度场特征试验研究。研究基于大温差作用下日照辐射和骤然降温2种温度作用的钢-混凝土组合梁温度场分布特征规律及时程关系特性,通过分析组合梁温度场相关试验结果,揭示了2种温度作用下钢-混组合梁温度时程变化特性,确定了钢-混组合梁的最不利温度梯度荷载计算公式。研究结果表明:日照辐射对钢-混凝土组合梁结构温度影响大于骤然降温变化的影响;日照辐射温度作用工况下,钢-混凝土组合梁温度时程变化规律由于“遮挡效应”使其不完全满足正弦函数关系,钢梁腹板温度时程曲线存在突出拐点;钢-混凝土组合梁桥在混凝土桥面板和钢梁结合处的局部范围内存在一定温差,最高可达4.5℃;混凝土桥面板温度场变化相对于环境温度变化有一定的时间滞后;基于试验数据提出了更适合于西北大温差地区且连续性更好的混凝土桥面板与钢梁的最不利竖向正、负温度梯度二次抛物线拟合模型,具有较高的准确性与可靠性。研究成果可为西北大温差地区类似钢-混凝土组合梁工程温度梯度荷载计算与结构设计提供一定参考。 展开更多
关键词 -混凝土组合梁 温度场 西北大温差 最不利温度梯度 适用公式
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预应力作用下钢桁腹式混凝土组合梁桥剪力滞效应研究
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作者 刘小伟 杨霞林 +1 位作者 王方旭 李胜 《计算力学学报》 北大核心 2025年第2期300-308,共9页
为分析预应力作用对钢桁腹式混凝土组合梁桥剪力滞效应的影响,基于能量变分原理,考虑钢桁腹杆剪切变形,结合预应力等效荷载法,建立了腹杆斜向布置的钢桁腹式混凝土组合梁桥在直线、折线和曲线预应力布束方式下的剪力滞效应解析解。同时... 为分析预应力作用对钢桁腹式混凝土组合梁桥剪力滞效应的影响,基于能量变分原理,考虑钢桁腹杆剪切变形,结合预应力等效荷载法,建立了腹杆斜向布置的钢桁腹式混凝土组合梁桥在直线、折线和曲线预应力布束方式下的剪力滞效应解析解。同时,利用ANSYS有限元数值仿真验证本文公式的正确性并分析了不同线形单独布束及3种布束方式综合作用下梁体的剪力滞效应。结果表明,本文解析解与ANSYS有限元数值解吻合良好,相对误差绝对值在8.0%以内,利用本文公式可有效计算腹杆斜向布置的钢桁腹式混凝土组合梁桥在预应力作用下的剪力滞效应;偏心直线束在跨中位置剪力滞系数为1,不产生剪力滞效应;折线与曲线布束情况下跨中位置剪力滞效应较为明显,最大剪力滞系数分别约为1.23和1.06;综合布束下梁体剪力滞效应可通过单独布束叠加求得,其跨中截面剪力滞系数最高为1.17,预应力作用引起的剪力滞效应不可忽略。 展开更多
关键词 桥梁工程 桁腹式混凝土组合梁 预应力等效荷载 剪力滞效应 能量变分法
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竹集成材-H型钢-竹集成材组合梁受弯性能
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作者 冯玲 王晓晗 +1 位作者 陈伯望 尹文欣 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第9期206-217,共12页
【目的】为探究竹集成材-型钢组合梁中受拉区竹材厚度以及螺栓直径对组合梁受弯性能的影响,提出组合梁极限承载力的计算方法。【方法】共设计了6根螺栓连接的竹集成材-型钢组合梁(L_(1)~L_(6)),进行四点弯曲试验,研究组合梁的受弯破坏... 【目的】为探究竹集成材-型钢组合梁中受拉区竹材厚度以及螺栓直径对组合梁受弯性能的影响,提出组合梁极限承载力的计算方法。【方法】共设计了6根螺栓连接的竹集成材-型钢组合梁(L_(1)~L_(6)),进行四点弯曲试验,研究组合梁的受弯破坏形态、荷载-挠度曲线,以及交界面滑移和截面高度-应变曲线。【结果】受压区竹集成材-型钢组合梁延性较好,未出现材料破坏,而压区竹材-型钢-拉区竹材组合梁均出现了不同程度的竹材破坏;两种形式的组合梁的荷载-挠度曲线均可分为弹性阶段和塑性阶段,但竹-钢-竹组合梁更接近弹性状态;在受弯过程中,竹梁与钢梁各自符合平截面假定,但组合梁整体并不符合平截面假定,竹-钢界面存在明显滑移,组合梁的组合程度会随受拉区竹梁厚度增加而减弱,随螺栓直径的增加有一定程度的提高;受拉区竹材会明显增加受压区竹梁与钢梁交界面处的相对滑移,同时,随受拉区竹材厚度的增加,受拉区的相对滑移与受压区相对滑移越来越接近;螺栓直径由12 mm增大至14 mm,受弯承载力提高了8.9%;受拉区竹材厚度为20、40、60、80 mm,组合梁的极限承载力比受拉区未设置竹材的组合梁分别提升了33.3%、50.1%、70.9%、80.1%,但受拉区竹材厚度接近受压区时提升的幅度会有所降低;组合梁受弯极限承载力计算公式的理论值与试验值吻合较好。【结论】压区竹材-型钢-拉区竹材组合梁跟压区竹材-型钢组合梁相比,可显著提升组合梁的承载力和刚度;增大螺栓直径可改善界面约束,提高组合梁的组合度。研究成果为竹-钢组合结构的工程应用提供了设计参考与理论支撑。 展开更多
关键词 竹--竹组合梁 四点弯曲试验 受弯承载力 竹材厚度 螺栓尺寸
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钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁负弯矩区抗弯试验研究
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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-混组合梁 螺栓连接 负弯矩 裂缝 -混界面滑移 极限承载力 抗弯试验 有限元法
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大跨径简支钢-LUHPC组合梁桥主梁设计
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作者 詹建辉 魏奇芬 +1 位作者 彭晓彬 杨灿 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期116-122,共7页
新港高速双柳长江大桥两岸跨堤桥为大跨(跨径100 m)、重载(8车道)简支梁桥。结合桥位处的实际情况和该桥结构特点,提出钢箱梁、钢-混组合梁和钢桁梁3种主梁结构型式方案并进行比选,综合考虑结构性能、施工技术难度、耐久性与维护、景观... 新港高速双柳长江大桥两岸跨堤桥为大跨(跨径100 m)、重载(8车道)简支梁桥。结合桥位处的实际情况和该桥结构特点,提出钢箱梁、钢-混组合梁和钢桁梁3种主梁结构型式方案并进行比选,综合考虑结构性能、施工技术难度、耐久性与维护、景观效果和造价,推荐采用钢-混组合梁方案。基于优化施工工艺、提高结构耐久性和经济性等方面考虑,跨堤桥最终采用具有抗扭刚度大、稳定性好、受力均匀、养护便利等优点的“单箱双室槽形钢箱梁+混凝土桥面板”断面。槽形钢箱梁高3.755 m(不含底板厚度);从力学性能、施工和易性及经济性等方面综合考虑,跨堤桥钢-混组合梁桥面板采用钢纤维掺量为2%的LUHPC材料,桥面板厚20.0 cm;在钢箱梁上翼缘板、横梁上翼缘板均布剪力钉,形成钢-LUHPC组合梁。跨堤桥湿接缝采用T形接缝构造以对湿接缝界面进行强化处理。对钢箱梁和桥面板进行结构静力分析,结果表明:钢箱梁承载力、桥面板承载力和抗裂性能均满足要求。跨堤桥采用工厂化大节段整体预制,在桥位上仅需通过梁段间横向湿接缝成桥的专项施工方案。 展开更多
关键词 简支梁桥 -LUHPC组合梁 槽形梁 桥面板 剪力钉 湿接缝 方案比选 结构设计
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波形钢腹板混凝土组合梁顶推施工研究
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作者 谢辉 唐亚森 谭文玮 《南方农机》 2025年第17期124-128,145,共6页
【目的】解决跨径较大桥梁顶推施工工艺面临的移运困难、施工周期长、结构受力安全性缺乏等问题。【方法】结合实际工程项目,提出了一种跨径60 m波形钢腹板混凝土组合梁的顶推施工方案。首先,通过在配备顶推设备的支撑结构外侧进行预制... 【目的】解决跨径较大桥梁顶推施工工艺面临的移运困难、施工周期长、结构受力安全性缺乏等问题。【方法】结合实际工程项目,提出了一种跨径60 m波形钢腹板混凝土组合梁的顶推施工方案。首先,通过在配备顶推设备的支撑结构外侧进行预制拼装,构建了波形钢腹板混凝土组合梁,并在梁体两侧对称安装了纠偏装置。其次,通过安装导梁,采用逐步顶推的方式,成功地将该组合梁推移至跨径为60 m的上跨G72分离式立交大桥的设计位置。最后,通过有限元数值模型对施工过程进行了计算和分析。【结果】施工过程中梁体和支架受力合理、稳定可靠,验证了该施工方案的优越性与合理性。【结论】本研究可为国内同类桥梁的后续建设与施工提供重要的技术参考与数据支持。 展开更多
关键词 波形腹板混凝土组合梁 数值模拟 顶推施工 应力
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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:2
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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 -混组合梁 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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钢-混凝土组合梁螺栓连接件受剪性能试验研究 被引量:2
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作者 杨勇 张树琛 +2 位作者 陈辛 冯世强 杨仕聪 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1076-1084,共9页
传统螺栓连接件的直径小于钢梁预留孔的孔径,导致螺栓与孔壁存在间隙,容易引发钢梁与上部混凝土板间发生相对滑移使组合梁挠度增大。为尽量减小或消除上述间隙,本文引入铰制孔螺栓和螺纹孔螺栓作为组合结构的剪力连接件,并提出锥套自锁... 传统螺栓连接件的直径小于钢梁预留孔的孔径,导致螺栓与孔壁存在间隙,容易引发钢梁与上部混凝土板间发生相对滑移使组合梁挠度增大。为尽量减小或消除上述间隙,本文引入铰制孔螺栓和螺纹孔螺栓作为组合结构的剪力连接件,并提出锥套自锁螺栓连接件。设计并开展了8个螺栓连接件推出试验,基于各试件的荷载-滑移曲线,研究了3种螺栓连接件与传统螺栓连接件间的抗剪承载力、滑移能力及抗剪刚度等受剪力学性能的具体差异。研究结果表明:3种螺栓连接件的破坏形态与传统螺栓连接件表现一致,均为螺栓杆剪断,混凝土无压溃现象;3种螺栓连接件的抗剪承载力均接近于传统螺栓连接件的抗剪承载力;基于试件的荷载-滑移曲线,3种螺栓连接件均可分为弹性阶段、塑性阶段及破坏阶段;3种螺栓连接件的延性系数和抗剪刚度均明显优于传统螺栓。综合考虑力学性能、施工性能和经济性,本文建议选用铰制孔螺栓用于组合结构的剪力连接件。 展开更多
关键词 -混凝土组合梁 螺栓连接件 抗剪性能 推出试验 施工性能 抗剪承载力 抗剪刚度 滑移
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