高速铁路连续梁-钢管混凝土拱组合体系桥梁关键参数研究

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作者 孙伟良 李金凯 +1 位作者 孙立鹏 景铁义 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第9期72-80,共9页

为明确高速铁路连续梁-钢管混凝土拱组合体系桥梁结构关键参数对其力学性能和工程经济性的影响规律,以新建平顶山至漯河至周口高速铁路漯商特大桥为依托工程,采用有限元法与正交试验相结合的方法,系统研究边中跨比、矢跨比和拱-梁刚度... 为明确高速铁路连续梁-钢管混凝土拱组合体系桥梁结构关键参数对其力学性能和工程经济性的影响规律,以新建平顶山至漯河至周口高速铁路漯商特大桥为依托工程,采用有限元法与正交试验相结合的方法,系统研究边中跨比、矢跨比和拱-梁刚度比对桥梁结构内力、变形、支座反力及工程量的影响规律,确定合理的设计参数范围。研究结果表明:边中跨比对拱脚和拱顶弯矩影响显著,当边中跨比从0.3增加到0.6时,拱脚负弯矩减少32.6%,但超过0.6后主梁边跨的竖向变形显著增大67.4%;矢跨比对主梁受力影响较小,但显著影响拱肋弯矩分布,当矢跨比为1/5时,较1/7时拱顶正弯矩降低93.4%,支反力系数达到最低,结构整体受力最合理;拱梁刚度比对结构受力和工程量影响最大,当刚度比大于1∶22时结构内力显著增大,小于1∶45时主梁变形迅速增加;拱梁刚度比对桥梁工程量的敏感性最高,占总影响的62.5%。因此,为兼顾结构性能和经济性,推荐边中跨比取0.4~0.6、矢跨比取1/5、拱梁刚度比取1∶45~1∶22,且在满足受力要求的前提下可适当减小拱梁刚度比以降低工程造价。以漯商特大桥实际工程条件(边中跨比0.54)为背景,正交试验得出最优参数组合为拱梁刚度比1∶35、矢跨比1/5,此方案工程量最低,经济效益最佳,能够为类似工程提供参考。 展开更多

关键词 铁路桥梁 连续梁-拱组合体系 参数优化 钢管混凝土 边中跨比 正交试验

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基于IDA的钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥抗震易损性分析 被引量：11

2

作者 王海良 张铎 +1 位作者 王剑 刘中宪 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2015年第2期76-86,共11页

以一座最大墩高110m钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥为工程背景,采用Open Sees建立其弹塑性三维有限元动力分析模型,从PEER地震数据库中选取10条地震动记录进行增量动力分析。以典型墩最不利截面材料损伤应变所对应截面曲率为损伤指标,... 以一座最大墩高110m钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥为工程背景,采用Open Sees建立其弹塑性三维有限元动力分析模型,从PEER地震数据库中选取10条地震动记录进行增量动力分析。以典型墩最不利截面材料损伤应变所对应截面曲率为损伤指标,利用能力需求比对数函数进行回归分析,计算不同构件在不同损伤状态下的破坏概率,建立墩柱易损性曲线和支座易损性曲线。基于联合失效概率分析方法,形成了桥梁系统易损性曲线。结果表明:纵向地震作用下该类桥梁墩高突变明显时,低墩较高墩对地震动更敏感,应充分注意墩高突变区域抗震设计;高耸钢管混凝土格构墩柔性较好,在可预料地震作用下几乎不会发生严重损伤和完全破坏,抗震性能良好;该桥系统失效概率大于结构中最易破坏支座失效概率。 展开更多

关键词 易损性 增量动力分析 钢管混凝土格构墩 钢管混凝土空间组合桁架

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钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥地震响应影响分析 被引量：5

3

作者 王海良 王世广 +1 位作者 刘中宪 黄磊 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期199-210,共12页

为揭示河谷场地"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"地震响应规律,以京昆高速公路"干海子特大桥"为工程背景,建立其三维有限元动力计算模型;采用有限元与间接边界积分方程耦合法(FEM-IBIEM耦合法)进行场地反应计算,... 为揭示河谷场地"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"地震响应规律,以京昆高速公路"干海子特大桥"为工程背景,建立其三维有限元动力计算模型;采用有限元与间接边界积分方程耦合法(FEM-IBIEM耦合法)进行场地反应计算,并通过多点激励(改进LMM法)方式进行地震动输入,研究行波效应、局部场地效应对其地震响应影响,并和一致激励进行比较,结果表明:该类桥梁低墩较高墩对地震动更敏感,且在墩高突变区域最为明显;较一致激励和高墩和对应梁跨,行波效应增大其墩底轴力、跨中下弦杆和斜腹杆轴力,但减小其它量测值;低墩和对应梁跨,行波效应减小其墩底弯矩、墩顶位移和跨中位移;较一致激励和行波效应,局部场地效应显著增大了大多桥墩和梁跨的位移和内力,且对墩高突变处低墩、梁跨的放大作用最为明显,因此对于河谷场地中"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"抗震设计,特别是墩高突变区的低墩和梁跨,必须重点考虑局部场地效应的影响。 展开更多

关键词 钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥 改进LMM法 FEM-IBIEM耦合法 河谷场地效应 行波效应

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圆钢管混凝土柱-钢筋桁架组合梁节点抗连续倒塌机制及参数分析 被引量：3

4

作者 王景玄 李秋颖 王文琦 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2022年第3期84-91,共8页

为研究钢筋桁架组合梁对钢管混凝土结构抗连续倒塌性能的影响,采用ABAQUS建立圆钢管混凝土柱-钢筋桁架组合梁节点数值模型,分析中柱失效工况下该类节点的破坏机理和抗力计算曲线,以及钢筋桁架高度、混凝土强度、钢筋强度等主要参数对组... 为研究钢筋桁架组合梁对钢管混凝土结构抗连续倒塌性能的影响,采用ABAQUS建立圆钢管混凝土柱-钢筋桁架组合梁节点数值模型,分析中柱失效工况下该类节点的破坏机理和抗力计算曲线,以及钢筋桁架高度、混凝土强度、钢筋强度等主要参数对组合节点抗连续倒塌能力的影响。结果表明:相比钢管混凝土柱-RC组合梁节点,钢筋桁架组合梁节点的梁机制和悬链线机制峰值承载力分别提高了12.5%和10%;因钢筋桁架在下弦钢筋屈服后上弦钢筋仍可以提供拉力,使得钢梁下翼缘断裂后承载力可以继续提高,表现出良好的抗连续倒塌能力;钢筋桁架高度和钢筋桁架钢筋强度主要对节点梁机制峰值承载力与极限承载力提升较显著,对悬链线机制峰值承载力影响较小,楼板混凝土强度对节点各阶段的承载力影响较小,并且会降低节点延性;综合对比分析不同参数下节点的抗力指标和位移延性指标发现,增加钢筋桁架高度和钢筋强度对节点的抗连续倒塌极限承载力具有有利影响,在工程设计和应用中应予以考虑。 展开更多

关键词 钢管混凝土 钢筋桁架组合板 连续倒塌 机理分析 参数分析

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基于IDA钢管混凝土桁架连续曲线桥抗震易损性分析 被引量：10

5

作者 王海良 张铎 刘中宪 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期39-48,共10页

以一座最大墩高50m曲线钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥为工程背景,采用OpenSees建立其弹塑性三维有限元动力分析模型,从PEER地震数据库中选取10条地震动记录对其进行增量动力分析。以典型墩最不利截面材料损伤应变所对应截面曲率为损... 以一座最大墩高50m曲线钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥为工程背景,采用OpenSees建立其弹塑性三维有限元动力分析模型,从PEER地震数据库中选取10条地震动记录对其进行增量动力分析。以典型墩最不利截面材料损伤应变所对应截面曲率为损伤指标,利用能力需求比对数函数进行回归分析,计算不同构件在不同损伤状态下的破坏概率,建立墩柱易损性曲线和支座易损性曲线。基于联合失效概率分析方法,形成了桥梁系统易损性曲线。同时建立多个对比模型,分析墩跨比和曲线半径对桥梁易损性影响。结果表明:钢管格构桥墩高度差异不大时,和钢筋混凝土桥墩相邻的首个钢管格构桥墩震动响应较大;本桥墩和梁之间大量使用橡胶支座从而形成弹性连接和铰接的减震措施,可有效降低桥梁完全破坏概率;墩跨比增大将导致桥梁系统完全破坏损伤概率随之增大;随着曲线半径增大,损伤概率逐渐增大,曲线桥本身拱结构对顺桥向地震有一定抵抗作用。 展开更多

关键词 易损性 增量动力分析 钢管混凝土格构墩 钢管混凝土空间组合桁架 对比模型

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钢管混凝土桥墩在长联低墩连续刚构桥中的应用研究 被引量：3

6

作者 周淑芬 郝宪武 +1 位作者 李子青 匡虹桥 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期27-30,共4页

针对长联低墩连续刚构桥中边墩的受力特点,结合钢管混凝土结构的优势,提出采用钢管混凝土结构作为此类刚构桥的桥墩,并对其展开相应的研究.以渭河大桥八孔连续刚构桥为例,采用有限元软件Midas civil比较分析钢管混凝土桥墩和钢筋混凝土... 针对长联低墩连续刚构桥中边墩的受力特点,结合钢管混凝土结构的优势,提出采用钢管混凝土结构作为此类刚构桥的桥墩,并对其展开相应的研究.以渭河大桥八孔连续刚构桥为例,采用有限元软件Midas civil比较分析钢管混凝土桥墩和钢筋混凝土桥墩在结构内力分配、适应上部结构变形、材料用量方面的差异.结果表明:钢管混凝土桥墩比同等条件下钢筋混凝土桥墩的抗推刚度更小,更能适应上部结构的变形,结构受力更加均衡,材料用量更少,工程造价更低.通过比较两种桥墩在不同墩高情况下的墩顶最大水平位移值,指出了钢管混凝土桥墩的合理墩高适用范围. 展开更多

关键词 长联低墩连续刚构桥 桥墩 钢管混凝土 抗推刚度 有限元

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装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥的预制桥道板安装过程有限元模拟方法 被引量：6

7

作者 高燕梅 刘东 周志祥 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第20期86-92,共7页

为了掌握装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥施工阶段的受力性能,对预制桥道板安装过程进行了精细化有限元建模方法研究。根据该桥型的构造和施工特点,提出了两种不同的模拟方法。方法一为提出在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间的弹... 为了掌握装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥施工阶段的受力性能,对预制桥道板安装过程进行了精细化有限元建模方法研究。根据该桥型的构造和施工特点,提出了两种不同的模拟方法。方法一为提出在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间的弹性连接,以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上;且仅设置SD_x方向刚度值,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再将弹性连接方式更换为刚性连接,使之成为组合梁承受后期荷载。方法二为在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间钢臂连接单元以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上,且释放钢臂连接单元顶端转动及水平约束,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再恢复钢臂连接单元顶端的转动和水平约束,使之成为组合梁承受后期荷载。分别用以上两种方法建立了某主跨70 m依托工程的全桥计算模型,对其关键施工阶段进行了仿真模拟分析。计算结果表明:两种计算方法均能精确的模拟预制桥道板安装过程,且两种方法数据吻合较好,可供同类桥梁参考。 展开更多

关键词 钢桁-混凝土组合连续刚构桥 装配施工 预制桥道板 有限元建模方法

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预应力钢管混凝土组合桁架优化分析与方案研究 被引量：2

8

作者 宋璨 姚继涛 +1 位作者 闫磊 赵花静 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2016年第3期208-216,共9页

以大跨度输煤栈桥上部通廊为研究对象,提出等效挠度比作为目标函数,采用改进满应力法,以腹杆形式和撑杆布置方式作为优化变量,综合考虑结构布置方案对挠跨比和用钢量的影响,对70m和80m跨度预应力钢管混凝土组合桁架栈桥进行优化分析和... 以大跨度输煤栈桥上部通廊为研究对象,提出等效挠度比作为目标函数,采用改进满应力法,以腹杆形式和撑杆布置方式作为优化变量,综合考虑结构布置方案对挠跨比和用钢量的影响,对70m和80m跨度预应力钢管混凝土组合桁架栈桥进行优化分析和方案比较。结果表明,大跨度预应力钢管混凝土组合桁架采用人字式腹杆的经济性效益最好,采用多撑点廓外布索的跨中挠度和等效挠度比较小,经济性明显提高。本文提出采用等效挠度比作为目标函数的优化方法计算简单、操作方便,可适用于其他预应力钢结构优化分析与方案比较。 展开更多

关键词 预应力钢管混凝土组合桁架 输煤栈桥 等效挠度比 优化分析

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预应力钢管混凝土组合桁架抗震性能的理论分析

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作者 宋璨 姚继涛 +1 位作者 赵花静 闫磊 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2016年第4期97-104,共8页

为找出适合于大跨度输煤栈桥的结构形式;在考虑预应力钢管混凝土组合桁架优化设计及约束条件影响的基础上,建立了R-R型、C-C型和R-C型桁架模型,分析结构自振特性的特点,采用时程分析方法对地震作用进行研究。结果表明:部分弦杆填充混凝... 为找出适合于大跨度输煤栈桥的结构形式;在考虑预应力钢管混凝土组合桁架优化设计及约束条件影响的基础上,建立了R-R型、C-C型和R-C型桁架模型,分析结构自振特性的特点,采用时程分析方法对地震作用进行研究。结果表明:部分弦杆填充混凝土R-C型预应力钢管混凝土组合桁架结构在抗震性能方面表现最为出色,更适合用于大跨度预应力栈桥结构。得出的结论,对工程结构尤其是大跨度空间结构的设计与分析具有一定参考价值。 展开更多

关键词 预应力钢管混凝土组合桁架 输煤栈桥 动力特性 地震作用

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钢管混凝土边框内藏钢桁架组合筒体弹塑性有限元分析

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作者 张建伟 池彦忠 曹万林 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期231-238,共8页

为了对钢管混凝土边框混凝土组合核心筒和钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒参数优化设计,在试验研究基础上,运用ABAQUS通用有限元分析软件,建立了有限元分析模型,对其在水平荷载作用下的力学性能进行非线性分析,研究了轴压比、高宽... 为了对钢管混凝土边框混凝土组合核心筒和钢管混凝土边框内藏钢桁架组合核心筒参数优化设计,在试验研究基础上,运用ABAQUS通用有限元分析软件,建立了有限元分析模型,对其在水平荷载作用下的力学性能进行非线性分析,研究了轴压比、高宽比、扭矩对筒体性能的影响.分析结果表明:随着轴压比的增大,筒体最大水平承载力呈先增加后减小的变化规律,延性变差;随着高宽比的增大,筒体延性增加,整体弯曲作用更加明显;随着扭矩的增大,筒体水平承载力呈下降趋势. 展开更多

关键词 钢管混凝土柱 内藏钢桁架 组合核心筒 弹塑性有限元分析

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方钢管混凝土柱-外环板式组合梁节点抗连续性倒塌性能分析 被引量：6

11

作者 李天昊 王文达 王景玄 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期19-28,共10页

以中柱失效工况下的方钢管混凝土柱-外环板式组合梁节点为研究对象,采用ABAQUS分析其抗连续性倒塌全过程工作机理,计算荷载-位移曲线、节点破坏形态等,分析了楼板在组合节点连续性倒塌过程中的作用,并对影响组合节点抗连续性倒塌性能关... 以中柱失效工况下的方钢管混凝土柱-外环板式组合梁节点为研究对象,采用ABAQUS分析其抗连续性倒塌全过程工作机理,计算荷载-位移曲线、节点破坏形态等,分析了楼板在组合节点连续性倒塌过程中的作用,并对影响组合节点抗连续性倒塌性能关键参数进行分析。结果表明:该类组合节点倒塌大致分为弹性阶段、弹塑性阶段、拱效应阶段、塑性阶段、混合机制阶段、悬链线效应阶段。楼板的拱效应可提升节点初期承载力,同时钢筋的拉结作用可以增强节点悬链线效应,但拉结作用的发挥与抗剪连接件有关,因此在设计施工中应重视楼板与钢梁连接的设计,确保其连接可靠,并更好地利用楼板的拱效应与悬链线效应。通过参数分析可知,增加钢梁强度与钢梁翼缘、腹板的厚度可以显著提高组合节点抗连续性倒塌性能。楼板混凝土强度的增加仅提高节点倒塌初期的承载力。 展开更多

关键词 钢管混凝土 外环板式节点 组合梁 连续性倒塌 数值模拟 参数分析

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考虑钢筋桁架楼承板的钢管混凝土框架抗连续倒塌性能 被引量：5

12

作者 郑龙 王文达 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期36-47,共12页

利用ABAQUS/Explicit对边柱移除工况下钢管混凝土柱-钢梁-钢筋桁架楼承板体系的抗连续倒塌性能进行研究。在确定材性选择、损伤定义以及建模方法的准确性的基础上,分析模型的竖向承载力与破坏模式、楼承板混凝土损伤云图、关键钢构件轴... 利用ABAQUS/Explicit对边柱移除工况下钢管混凝土柱-钢梁-钢筋桁架楼承板体系的抗连续倒塌性能进行研究。在确定材性选择、损伤定义以及建模方法的准确性的基础上,分析模型的竖向承载力与破坏模式、楼承板混凝土损伤云图、关键钢构件轴向应力,探究体系内梁柱的传力规律,并量化地分析主梁抗弯机制、主梁悬链线机制、楼承板机制所提供的竖向抗力。结果表明:在边柱移除工况下,钢管混凝土柱-钢梁-钢筋桁架楼承板体系表现了较好的抗连续倒塌能力;楼承板混凝土受拉损伤和钢筋桁架拉应力主要集中在上表面的负弯矩区和下表面的正弯矩区;镀锌钢底板拉应力和梁柱约束反力占比的变化过程侧面反映了抗力由破坏位置向非破坏位置传递的机制;加载前期G6主梁的压拱效应强于G1、G2主梁,但由于边柱失效工况的边界条件对G6梁的拉结较差,在加载中后期G6梁无法充分发挥悬链线作用;加载初始主梁抗弯机制和楼承板机制提供主要抗力,而当竖向承载力达到最大值时,主梁抗弯机制、主梁悬链线机制、楼承板机制抗力占比分别为42.7%、23.8%、33.5%。钢筋桁架楼承板对框架抗连续倒塌能力的贡献是不可忽略的,始终占总承载力的30%左右。 展开更多

关键词 抗连续倒塌性能 钢管混凝土柱 钢筋桁架楼承板 边柱移除工况 ABAQUS显式分析

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大跨度铁路钢桁架-混凝土组合连续梁设计方案 被引量：4

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作者 张武鹏飞 《铁道建筑》 北大核心 2022年第5期71-75,93,共6页

钢桁架-混凝土组合连续梁是一种新型的桥梁结构形式,其具有刚度大、力学性能优良、用材节省、经济性良好等优点。本文以一座主跨246 m的铁路大桥为背景,从结构体系、主桁形式、桁高、主桁间距、主桁倾角、节间长度、下弦曲线等方面对钢... 钢桁架-混凝土组合连续梁是一种新型的桥梁结构形式,其具有刚度大、力学性能优良、用材节省、经济性良好等优点。本文以一座主跨246 m的铁路大桥为背景,从结构体系、主桁形式、桁高、主桁间距、主桁倾角、节间长度、下弦曲线等方面对钢桁架-混凝土组合连续梁桥的结构特点和关键参数进行了比选和计算分析。结果表明:该桥更适合采用连续刚构体系,负弯矩区通过增加纵向配筋允许开裂的方式更经济,并给出了各项参数的最优值。 展开更多

关键词 铁路桥梁 钢桁架-混凝土组合连续梁 数值模拟 组合结构 方案比选

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圆钢管混凝土边框内藏桁架剪力墙抗震性能 被引量：11

14

作者 曹万林 杨亚彬 +1 位作者 张建伟 王敏 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1187-1192,共6页

提出了圆钢管混凝土边框内藏桁架剪力墙结构.该新型剪力墙包含2种组合:不同受力体系(钢管混凝土、钢桁架与剪力墙)组合和不同材料(型钢与混凝土)组合,形成了多重组合剪力墙.进行了3个1/5缩尺中高剪力墙的低周反复荷载试验.在试验研究基... 提出了圆钢管混凝土边框内藏桁架剪力墙结构.该新型剪力墙包含2种组合:不同受力体系(钢管混凝土、钢桁架与剪力墙)组合和不同材料(型钢与混凝土)组合,形成了多重组合剪力墙.进行了3个1/5缩尺中高剪力墙的低周反复荷载试验.在试验研究基础上,对比分析了剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减过程、滞回特性、耗能能力及破坏特征,建立了圆钢管混凝土边框内藏桁架剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好.研究表明:圆钢管混凝土边框内藏桁架剪力墙与普通剪力墙相比抗震性能显著提高. 展开更多

关键词 钢管混凝土 钢桁架 组合剪力墙 抗震性能

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装配式组合连续刚构桥的负弯构件疲劳实验设计研究 被引量：1

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作者 高燕梅 刘东 +1 位作者 杨未蓬 储兵 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第8期69-72,78,共5页

为掌握钢-混凝土组合桥梁负弯矩区段的疲劳性能,按1/4缩尺比设计制作了装配式钢桁-混凝土组合模型实验梁,并考虑实桥正常使用状态和3倍车辆荷载超限状态下对组合梁进行了300余万次的疲劳荷载实验。实验结果表明,在正常使用(200万次)疲... 为掌握钢-混凝土组合桥梁负弯矩区段的疲劳性能,按1/4缩尺比设计制作了装配式钢桁-混凝土组合模型实验梁,并考虑实桥正常使用状态和3倍车辆荷载超限状态下对组合梁进行了300余万次的疲劳荷载实验。实验结果表明,在正常使用(200万次)疲劳荷载作用下,实验梁处于弹性工作阶段,桥道板无开裂,状态良好;在3倍超限(310万次)疲劳荷载作用下,虽然预制桥道板已经出现开裂,但实验梁整体刚度尚可,PCSS剪力连接件滑移仍处于弹性阶段。实验结果为实桥的安全运营提供了有利参考。 展开更多

关键词 钢桁-混凝土组合连续刚构桥 负弯构件 疲劳实验设计

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钢管混凝土组合柱受剪承载力分析模型 被引量：2

16

作者 柯晓军 丁文 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期125-131,共7页

为分析钢管混凝土组合柱构件受剪承载力,通过组合柱受剪试验研究,探讨采用桁架-斜压场理论计算受剪承载力的适用性,并与中国规范T/CECS 188、美国规范AISC、欧洲规范EC4进行对比分析。其中,修正桁架-斜压场模型是基于管内外混凝土不同... 为分析钢管混凝土组合柱构件受剪承载力,通过组合柱受剪试验研究,探讨采用桁架-斜压场理论计算受剪承载力的适用性,并与中国规范T/CECS 188、美国规范AISC、欧洲规范EC4进行对比分析。其中,修正桁架-斜压场模型是基于管内外混凝土不同约束条件,以钢管为界划分构件截面区域,且考虑了轴压力作用下,钢管约束对管内混凝土强度的影响。研究表明:修正桁架-斜压场理论分析方法的计算结果与36组试验数据吻合度高,不仅能够较好反映组合柱构件的受剪机理,且模型计算敏感性受剪跨比、体积配箍率、混凝土强度、轴压比、套箍指标和钢管径厚比等变化参数的影响不大,绝大部分试件的计算值与试验值比值介于0.85~1.15。采用中国规范T/CECS 188的计算值普遍低于试验值,未能准确预估构件的实际承载力;采用美国规范AISC、欧洲规范EC4的计算值的离散性较大。 展开更多

关键词 钢管混凝土 组合柱 受剪承载力 修正桁架–斜压场模型

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钢管混凝土桁架弦杆界面传力特性分析 被引量：2

17

作者 赵宝俊 张之恒 +1 位作者 程高 王鹏琪 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第7期957-962,共6页

文章采用有限元建模方法分析钢管与混凝土的界面传力特性,以揭示钢管混凝土桁架弦杆工作机理;将钢管与混凝土界面状态分为绑定(即界面抗剪刚度无穷大)、光滑(即界面抗剪刚度无穷小)和黏性接触(即界面抗剪刚度有限),分析钢管混凝土桁架... 文章采用有限元建模方法分析钢管与混凝土的界面传力特性,以揭示钢管混凝土桁架弦杆工作机理;将钢管与混凝土界面状态分为绑定(即界面抗剪刚度无穷大)、光滑(即界面抗剪刚度无穷小)和黏性接触(即界面抗剪刚度有限),分析钢管混凝土桁架节间内受压上弦杆、受拉下弦杆钢管与混凝土的轴向应力、界面剪切应力及剪力传递长度。结果表明:不同界面状态下钢管轴向应力、界面剪切应力差异较大;黏性接触最接近钢管与混凝土界面真实工作状态,弹性工作状态下,剪力传递长度保持为常数,与轴力无关;剪力传递长度范围内钢管和混凝土轴向应力、界面剪切应力沿桁架节间长度方向呈指数函数分布,剪力传递长度范围外钢管、混凝土轴向应力保持不变。研究结果可为钢管混凝土桁架桥强度、刚度计算及节点构造设计提供依据。 展开更多

关键词 桁架桥 钢管混凝土 组合作用 界面传力特性 剪力传递长度

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中空夹层钢管混凝土柱半刚性组合节点动力性能试验 被引量：3

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作者 郭磊 王静峰 +1 位作者 路佳 郭翔 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2019年第3期99-108,共10页

本文对两榀中空夹层钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁单边高强螺栓端板连接节点进行了拟动力试验,研究柱截面形式对该新型半刚性组合节点抗震性能的影响,同时考察钢筋桁架-混凝土组合楼板与钢梁在地震作用下的组合效应。试验采用EI Centr... 本文对两榀中空夹层钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁单边高强螺栓端板连接节点进行了拟动力试验,研究柱截面形式对该新型半刚性组合节点抗震性能的影响,同时考察钢筋桁架-混凝土组合楼板与钢梁在地震作用下的组合效应。试验采用EI Centro波作为拟动力试验的激励输入,获得了地震作用下节点的动力响应和破坏模式,分析了节点的柱端水平荷载-水平位移滞回曲线、动力放大系数、阻尼比、刚度退化规律和累积滞回耗能等抗震性能指标。试验结果表明,方套方或圆套圆中空夹层钢管混凝土柱-组合梁节点具有良好的抗震性能、变形能力和耗能能力,可以应用到实际工程中。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土 高强单边螺栓 动力性能试验 抗震性能 钢筋桁架-混凝土组合楼板

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高速铁路(110+208+110)m连续梁-钢管混凝土拱屈曲分析 被引量：1

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作者 司万胜 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第3期95-99,共5页

以高速铁路桥梁比较方案(110+208+110) m连续梁-钢管混凝土拱组合结构桥为背景,探求几何非线性及几何-材料双重非线性对大跨度钢管混凝土拱屈曲失稳的影响程度,研究考虑上述非线性因素后钢管混凝土拱弹塑性屈曲因子的衰减系数。结合相... 以高速铁路桥梁比较方案(110+208+110) m连续梁-钢管混凝土拱组合结构桥为背景,探求几何非线性及几何-材料双重非线性对大跨度钢管混凝土拱屈曲失稳的影响程度,研究考虑上述非线性因素后钢管混凝土拱弹塑性屈曲因子的衰减系数。结合相关规范和文献,采用空间有限元软件CSIBridge,以钢管混凝土统一理论为材料本构模型建立全桥空间模型,对结构按实际作用荷载工况进行弹性及弹塑性屈曲分析。结果表明:材料非线性对钢管混凝土拱屈曲失稳的影响比几何非线性的影响大得多,考虑几何-材料双重非线性后钢管混凝土拱弹塑性屈曲因子衰减系数约为0.55。桥式方案中钢管混凝土拱弹性及弹塑性稳定系数均满足国家标准及行业标准要求。 展开更多

关键词 高速铁路 铁路桥 屈曲分析 数值分析 连续梁-钢管混凝土拱组合结构 统一理论

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铁路客运专线连续梁-拱组合结构设计 被引量：15

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作者 杨善奎 袁明 +1 位作者 鄢勇 戴胜勇 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2013年第2期48-52,共5页

研究目的:本文以成绵乐客运专线鸭子河特大桥(56+116+56)m连续梁-拱桥为工程背景,研究梁拱组合结构的梁拱构造、吊杆受力特性、支座布置、施工方法等,通过对模型的建立、荷载的选取、梁拱及吊杆的检算、动力特性及拱座局部分析计算,介... 研究目的:本文以成绵乐客运专线鸭子河特大桥(56+116+56)m连续梁-拱桥为工程背景,研究梁拱组合结构的梁拱构造、吊杆受力特性、支座布置、施工方法等,通过对模型的建立、荷载的选取、梁拱及吊杆的检算、动力特性及拱座局部分析计算,介绍梁拱结构的结构特点,为今后类似工程的修建提供参考。研究结论:连续梁拱组合结构能较好地发挥连续梁和拱两种结构体系的优点。与同跨度连续梁相比,由于拱的加劲作用,能够有效降低主梁的高度,同时,钢管对混凝土的套箍作用,提高了混凝土的抗压强度和变形能力,管内混凝土又有效地增加了钢管的局部稳定性,使拱与梁受力性能都得到较好的发挥,使梁拱组合结构具有整体受力特性好、结构刚度大、建筑高度低、施工方法成熟等优点。 展开更多

关键词 连续梁拱桥 钢管混凝土 组合结构 客运专线

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