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两点空爆下钢-混凝土-钢组合板的动力学性能分析 被引量:2
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作者 李帅清 曲艳东 +2 位作者 于跃 李佳琦 左胜楠 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第3期24-31,共8页
为了研究钢-混凝土-钢组合板的动力学性能,利用ABAQUS非线性动力学软件在两点空爆下对其进行了分析。结果表明:组合板的破坏形态与延时起爆时间间隔有关。当两点同时起爆时,组合板主要发生受弯破坏,混凝土核心底面跨中和支座处会出现较... 为了研究钢-混凝土-钢组合板的动力学性能,利用ABAQUS非线性动力学软件在两点空爆下对其进行了分析。结果表明:组合板的破坏形态与延时起爆时间间隔有关。当两点同时起爆时,组合板主要发生受弯破坏,混凝土核心底面跨中和支座处会出现较为明显的裂缝。两点同时起爆产生的冲击波经过耦合后,组合板的峰值振速最大,组合板的峰值挠度随着延时时间增加而逐渐减小。适度增大组合板顶面和底面钢板的厚度,可有效减小组合板的挠度,减小侧面钢板厚度对组合板挠度变化影响不大。提高顶底面钢板厚度和降低侧面钢板厚度均能提高混凝土核心吸收能量的比率且降低背爆面钢板吸收能量的比率,均可减轻组合板背爆面钢板的破坏。 展开更多
关键词 多点爆炸 数值模拟 钢-混凝土-钢组合板 动力响应
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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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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 截面分类 宽厚比 试验研究 有限元分析
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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 混凝土叠合 预应力 UHPC URSP连接件 双重组合技术 桥梁设计
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钢-混凝土组合预制底板受力性能的数值分析
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作者 赵发伟 张敬书 +2 位作者 帅磊 宋建新 迟东 《混凝土》 北大核心 2025年第2期138-144,共7页
研究了一种新型钢-混凝土组合预制底板,通过ABAQUS有限元分析软件对11个钢-混凝土组合预制底板进行数值模拟分析,研究了连接件间距、连接件长度、连接件钢板厚度、上层板厚度和上层板宽度对预制底板受力性能的影响,并对钢-混凝土组合预... 研究了一种新型钢-混凝土组合预制底板,通过ABAQUS有限元分析软件对11个钢-混凝土组合预制底板进行数值模拟分析,研究了连接件间距、连接件长度、连接件钢板厚度、上层板厚度和上层板宽度对预制底板受力性能的影响,并对钢-混凝土组合预制底板进行工程适用性分析,结果表明钢-混凝土组合预制底板抗弯刚度大、承载力高、抗裂性能好,可以做到施工免支撑。同时,从数理统计的角度利用Morris法对影响钢-混凝土组合预制底板受力性能的五个因素进行敏感性分析,结果表明上层板厚度和连接件间距对预制底板受力性能影响较大,参数敏感性高。 展开更多
关键词 -混凝土组合预制底 受力性能 数值模拟 敏感性分析
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钢-混凝土组合式塔筒的减振方案研究 被引量:1
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作者 申彦利 王高丰 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第1期116-124,共9页
为探究调谐质量阻尼器和分布式多重调谐质量阻尼器对于钢-混凝土组合式风电塔筒的震致振动的控制效果,采用数值模拟方法建立了钢混组合式塔筒的数值分析模型,基于不同类别场地环境下选取相应的地震波对3种结构进行相应的非线性时程分析... 为探究调谐质量阻尼器和分布式多重调谐质量阻尼器对于钢-混凝土组合式风电塔筒的震致振动的控制效果,采用数值模拟方法建立了钢混组合式塔筒的数值分析模型,基于不同类别场地环境下选取相应的地震波对3种结构进行相应的非线性时程分析,对比在不同场地环境下TMD对主结构的减振效果。计算结果表明,钢混组合式塔架在岩石、硬土场地和软弱土场地下地震响应更激烈;TMD结构能够有效地控制地震作用下钢-混凝土组合塔筒的振动,且D-MTMDs对震致振动控制效果优于STMD;结构对于岩石、硬土土场地环境下的控制效果略优于其他场地。 展开更多
关键词 -混凝土组合塔筒 地震响应 非线性分析 振动控制 分布式多重调谐质量阻尼器
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钢筋桁架-再生混凝土组合板抗弯刚度计算方法
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作者 刘雨婷 王庆贺 +2 位作者 赵国庆 董涛 杭斯荃 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期577-585,共9页
量化再生粗骨料取代率对钢筋桁架-再生混凝土组合板抗弯刚度的影响,提出适用于钢筋桁架-再生混凝土组合板的抗弯刚度计算方法,为其工程应用奠定理论基础。进行再生粗骨料取代率r为0%、50%、100%的钢筋桁架-再生混凝土组合板受弯性能足... 量化再生粗骨料取代率对钢筋桁架-再生混凝土组合板抗弯刚度的影响,提出适用于钢筋桁架-再生混凝土组合板的抗弯刚度计算方法,为其工程应用奠定理论基础。进行再生粗骨料取代率r为0%、50%、100%的钢筋桁架-再生混凝土组合板受弯性能足尺试验,量化再生粗骨料取代率对抗弯刚度的影响;采用现有的试验数据评价钢-混凝土组合板抗弯刚度设计方法的适用性。结果表明:取代率r为50%、100%时,钢筋桁架-再生混凝土组合板的抗弯刚度较钢筋桁架-普通混凝土组合板分别降低3.89%~9.69%、12.24%~35.09%;当组合板受弯荷载与开裂弯矩的比值(M_(s)/M_(cr))相同时,再生粗骨料取代率越大,组合板的抗弯刚度与初始刚度之比(B_(s)/B_(ini))越大;《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273:2010)中抗弯刚度预测结果与试验结果比值的均值为1.043,标准差为0.097,判定系数为0.991。采用《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273:2010)中受弯构件抗弯刚度的设计方法能较好地预测钢筋桁架-再生混凝土组合板的抗弯刚度。 展开更多
关键词 再生混凝土 筋桁架-混凝土组合 抗弯试验 抗弯刚度
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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 混凝土铺装层 横向受力
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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
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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-组合 应力 应力偏载系数 模型试验 有限元法
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钢-混凝土开孔钢板-FRP筋连接件界面剪切性能研究 被引量:1
10
作者 武豪 郭攀 《混凝土》 北大核心 2025年第5期17-21,共5页
基于FRP筋-钢-混凝土复合开孔板,采用有限元法,对开孔板剪力连接件界面剪切性能进行了研究,结果表明:随着开孔孔数增加,开孔板剪力连接件抗剪性能呈增加趋势,但其提高幅度逐渐减小,关于2孔、3孔、4孔的剪力件抗变形极限荷载的准确数值... 基于FRP筋-钢-混凝土复合开孔板,采用有限元法,对开孔板剪力连接件界面剪切性能进行了研究,结果表明:随着开孔孔数增加,开孔板剪力连接件抗剪性能呈增加趋势,但其提高幅度逐渐减小,关于2孔、3孔、4孔的剪力件抗变形极限荷载的准确数值已经被确定下来,依次为359 kN、396 kN、408 kN,同时还要明确抗变形极限荷载增幅的数值,依次为10.31%、3.03%。剪力件孔径为35 mm、45 mm、55 mm时,其对应的抗滑移极限承载力分别为420 kN、402 kN、395 kN,增幅为-4.29%、-5.95%。剪力连接件的抗滑移性能会随着钢材与混凝土强度的提升而有所增强,相比较而言钢材强度的影响更大,可以使抗滑极限承载能力有较大幅度的提升。不同类型的钢材对应的抗变形极限承载能力各不相同,其数值可达到350 kN以及388 kN、415 kN,由此而形成的增长幅度可达到10.86%及6.96%。在混凝土强度为C45、C55、C65时,剪力件抗滑移极限承载力分别为325 kN、340 kN、375 kN,增幅为4.62%、10.29%。剪力件厚度分别为6.5 mm、7.5 mm、8.5 mm时,剪力件抗变形极限荷载分别为380 kN、415 kN、480 kN,增加幅度分别为9.21%、15.66%。对于横向钢筋的合理利用具有使截面滑移量显著减少的作用,混凝土裂缝的问题得以规避,对于极限承载能力所造成的影响作用相对较小。 展开更多
关键词 开孔 -混凝土 抗剪性能 有限元 FRP筋
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火灾下钢-混凝土组合墙抗爆机理分析与变形预测
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作者 赵子诚 赵晖 +1 位作者 李世强 马小敏 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第10期85-100,共16页
双钢板-混凝土组合墙(steel-concrete-steel composite wall,SCS墙)已在超高层建筑、核电站等重要工程中得到应用,火灾与爆炸通常同时发生,而高温会显著降低钢材和混凝土的力学性能,从而导致结构构件的抗爆性能严重退化。为此,采用ABAQU... 双钢板-混凝土组合墙(steel-concrete-steel composite wall,SCS墙)已在超高层建筑、核电站等重要工程中得到应用,火灾与爆炸通常同时发生,而高温会显著降低钢材和混凝土的力学性能,从而导致结构构件的抗爆性能严重退化。为此,采用ABAQUS有限元软件,建立了120个火灾-爆炸耦合作用下SCS墙分析模型。首先,基于已有的火灾下耐火极限试验和常温下爆炸试验对有限元模型进行了验证;其次,分析了火灾-爆炸耦合作用下SCS墙的工作机理,重点研究了受火时间、爆炸当量、含钢率、材料强度、钢筋连接间距与轴压比对抗爆性能的影响;最后,基于等效单自由度模型提出了火灾-爆炸耦合作用下SCS墙跨中最大挠度的预测公式。结果表明:SCS墙在火灾与爆炸耦合作用下主要表现为整体受弯破坏;随着受火时间的增长,受火面钢板耗能占比降低,背火面钢板的塑性变形逐渐成为墙体的主要耗能机制;受火时间、爆炸当量和钢材强度对火灾下SCS墙的抗爆性能影响明显,而混凝土强度影响较小;基于等效单自由度模型提出的计算公式可较好预测火灾与爆炸耦合作用下SCS墙的跨中最大挠度。 展开更多
关键词 抗爆性能 -混凝土组合 火灾 变形预测 轴压比
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钢桁腹-混凝土组合箱梁外接式节点疲劳性能试验研究
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作者 谭映梁 祝兵 +3 位作者 崔圣爱 毕昕宇 张振 卢宝洁 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期100-108,共9页
为研究钢桁腹-混凝土组合外接式节点的疲劳性能,并验证该结构应用于高速铁路桥梁的可靠性,设计制作了两个缩尺比为1∶3的节点模型并开展疲劳试验,研究组合外接式节点疲劳破坏模式、荷载-位移关系和荷载-应变曲线,观察不同应力幅作用下... 为研究钢桁腹-混凝土组合外接式节点的疲劳性能,并验证该结构应用于高速铁路桥梁的可靠性,设计制作了两个缩尺比为1∶3的节点模型并开展疲劳试验,研究组合外接式节点疲劳破坏模式、荷载-位移关系和荷载-应变曲线,观察不同应力幅作用下外接式节点疲劳受力特征。结果表明:在设计应力幅作用下,组合外接式节点疲劳寿命超过251万次,节点未破坏且刚度未减小,抗疲劳性能满足要求;在1.4倍设计应力幅作用下,节点实测疲劳寿命为140万次;外接式节点的疲劳破坏模式为受拉侧外露节点板的开裂,组合外接式节点疲劳性能的控制构造细节是外露节点板与加劲板之间的焊缝连接细节;疲劳裂纹引起节点板的应力重分布,裂纹上下节点板的应变最大减小了81%,裂纹附近节点板应变最大增加了33%;根据一点法所得S-N曲线,组合外接式节点对应于设计应力幅53.2 MPa作用下的疲劳寿命,为436万次,是设计寿命的2.18倍。 展开更多
关键词 桁腹-混凝土组合 组合外接式节点 模型试验 疲劳性能 疲劳损伤
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钢-混凝土组合连续梁负弯矩区连接件优化设计
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作者 张吉仁 刘孟靓 +3 位作者 李金频 封周权 卜建清 王迪 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第9期119-125,135,共8页
钢-混凝土组合连续梁负弯矩区开裂问题较为突出,采用S型抗拔不抗剪连接件(URSPC)可有效降低混凝土板拉应力,但同时会产生零弯矩界面处混凝土拉应力与普通栓钉应力集中的问题。为进一步优化组合连续梁负弯矩区内S型URSPC的设计方案,首先... 钢-混凝土组合连续梁负弯矩区开裂问题较为突出,采用S型抗拔不抗剪连接件(URSPC)可有效降低混凝土板拉应力,但同时会产生零弯矩界面处混凝土拉应力与普通栓钉应力集中的问题。为进一步优化组合连续梁负弯矩区内S型URSPC的设计方案,首先研究一种用于S型URSPC的简化模拟方法,进一步提出钢-混凝土组合连续梁非线性快速建模方法。其次,以某三跨连续梁为研究对象,采用S型URSPC的组合连续梁有限元模型,对比分析组合连续梁模型的混凝土拉应力和普通栓钉应力等力学性能。最后,提出一种“抗剪过渡段”的概念,并以过渡段长度(L_(st))为参数,对比分析L_(st)为0.36、0.24和0.12倍负弯矩区长度(L_(s))等3种不同抗剪过渡段布置方案的效果。研究结果表明,采用S型URSPC连接件将导致零弯矩界面附近的普通栓钉出现应力集中现象,其Mises应力值显著高于周围栓钉应力水平,且混凝土拉应力由支座截面向跨中区域呈递减趋势,但在零弯矩界面附近又局部异常增大。增设“抗剪过渡段”可缓解零弯矩界面处的普通栓钉应力集中现象,并能够解决混凝土拉应力集中现象。3种方案均可有效降低普通栓钉的Mises应力,降低幅度最大可达34.2%。增设过渡段后零弯矩界面混凝土拉应力应力集中现象消失,拉应力下降明显,最高可达40.88%。综合不同方案的效果,以0.24L_(s)方案效果最佳。 展开更多
关键词 桥梁工程 优化设计 有限元分析 -混凝土组合连续梁 负弯矩区 抗拔不抗剪连接件 抗剪过渡段
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疲劳荷载后螺栓连接的钢-混凝土组合界面摩擦性能研究
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作者 赵钰臣 邢颖 +1 位作者 李伟 郭琪 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第6期2111-2120,共10页
螺栓作为组合梁中新型剪力连接件,可提高结构装配化程度并避免焊接缺陷,本文对13组试件进行静力及疲劳试验,研究螺栓连接的钢-混凝土组合界面在疲劳荷载下的摩擦性能演化规律,得到了钢-混凝土组合界面的静摩擦承载力及循环荷载下的相对... 螺栓作为组合梁中新型剪力连接件,可提高结构装配化程度并避免焊接缺陷,本文对13组试件进行静力及疲劳试验,研究螺栓连接的钢-混凝土组合界面在疲劳荷载下的摩擦性能演化规律,得到了钢-混凝土组合界面的静摩擦承载力及循环荷载下的相对滑移、抗剪刚度、螺栓预紧力、磨损后摩擦系数。结果表明:摩擦抗剪连接在200万次循环后未发生疲劳破坏;螺栓预紧力在循环过程中持续衰减并与峰值荷载呈正相关,损失约为8.38%;磨损后界面的摩擦系数于10万次循环后降至最低值0.486,之后持续增大并超过初始静摩擦系数;由于咬合抗剪变化及磨粒迁移作用,磨痕深度先增大再降低,从微观尺度上揭示了混凝土界面摩擦性能疲劳的演化机理。研究结果为摩擦型螺栓剪力连接件的设计提供一定参考。 展开更多
关键词 -混凝土组合界面 螺栓连接 疲劳荷载 界面摩擦 磨损机制 微观形貌
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钢-连续纤维复合筋珊瑚混凝土单向板受弯性能研究
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作者 梁莹 覃伟恒 +1 位作者 陈宗平 李志彬 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第5期1703-1716,共14页
兼顾钢筋与纤维增强复合材料(FRP)的优势,钢-连续纤维复合筋(SFCB)可与珊瑚混凝土结合,在远海岛屿的开发中具有良好的应用前景。为研究钢-连续纤维复合筋珊瑚混凝土单向板的受弯力学性能,以钢筋类型、纵筋配筋率和混凝土类型为变化参数,... 兼顾钢筋与纤维增强复合材料(FRP)的优势,钢-连续纤维复合筋(SFCB)可与珊瑚混凝土结合,在远海岛屿的开发中具有良好的应用前景。为研究钢-连续纤维复合筋珊瑚混凝土单向板的受弯力学性能,以钢筋类型、纵筋配筋率和混凝土类型为变化参数,对6块单向板试件进行静力单调受弯试验,观察了单向板的受力破坏过程及形态,获取了受力全过程的弯矩-挠度曲线和材料应变分布,分析了变化参数对单向板受弯性能的影响。结果表明:SFCB试件的破坏模式与普通钢筋试件相似,属于正截面弯曲破坏,在混凝土开裂后具有更强的抗弯刚度,裂缝发展得到有效限制,与普通钢筋试件相比,极限弯矩提升了8.4%,但延性降低了12.7%;SFCB试件的抗弯刚度和承载力随配筋率减小而降低,但延性有所提升,最大提升幅度为71.2%;珊瑚骨料的表面多孔、微泵效应和脆性等特征导致SFCB珊瑚混凝土板试件的承载能力较高,变形能力较差,但其破坏形态与普通混凝土板试件相似;最后基于平截面假定,推导出SFCB混凝土单向板的极限弯矩计算公式,其计算值与试验值较为吻合。 展开更多
关键词 -连续纤维复合筋 珊瑚混凝土 单向 受弯性能 承载力计算
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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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公铁合建斜拉桥钢桁-混凝土板组合梁受力特性 被引量:3
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作者 施洲 赵旭泼 +2 位作者 刘振标 夏正春 印涛 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2778-2789,共12页
以某主跨808 m的公铁合建新型钢桁-混凝土板组合梁斜拉桥为背景,采用ANSYS软件建立局部组合梁细化的全桥多尺度有限元模型,分析其在不同工况下双层组合梁的受力传力特性和混凝土桥面板荷载分配比,并讨论混凝土桥面板厚度t_(b)、横梁刚... 以某主跨808 m的公铁合建新型钢桁-混凝土板组合梁斜拉桥为背景,采用ANSYS软件建立局部组合梁细化的全桥多尺度有限元模型,分析其在不同工况下双层组合梁的受力传力特性和混凝土桥面板荷载分配比,并讨论混凝土桥面板厚度t_(b)、横梁刚度变化系数λ_(K)和钢与混凝土弹性模量比λ_(E)对组合梁受力传力的影响规律。结果表明:最不利组合工况下,钢桁架最不利Von Mises应力为183.6 MPa,混凝土桥面板最大拉应力为5.3 MPa,均满足结构受力要求;沿纵向路径,钢桁架和混凝土桥面应力在节间横梁间均呈“波形”分布;上下层混凝土桥面板顶、底面应力沿横向近似呈“W”和“M”状分布,表明桥面板承受一定沿横向不均匀分布弯矩;公路及铁路混凝土桥面最大剪力滞系数分别为1.45、1.36,更宽的公路混凝土桥面剪力滞效应更显著;公路及铁路混凝土桥面分别承担上、下层结构57.46%~79.99%和33.21%~62.81%的轴向荷载,为组合梁的主要传力构件;混凝土桥面板的应力随t_(b)及λ_(K)的增大而增大,随λ_(E)的增大而逐渐减小;混凝土桥面每层平均荷载分配比ξ与t_(b)成正比,与λ_(K)及λ_(E)成反比;当t_(b)、λ_(K)和λ_(E)参数的取值范围分别为0.8~1.4、0.4~1.6以及4~10时,组合梁混凝土桥面应力及荷载分配比ξ较为合理。 展开更多
关键词 大跨度公铁合建斜拉桥 -混凝土组合 受力特性 传力特性 参数分析
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栓钉初始损伤后钢-混凝土组合梁长期时变特性
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作者 都方竹 张世博 +1 位作者 邱大鹏 张月 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第29期12601-12612,共12页
为研究栓钉初始损伤与混凝土收缩、徐变耦合效应对组合梁力学性能及时变特性的影响,提出采用实体单元模拟抗剪栓钉,构建了钢-混凝组合梁实体滑移有限元模型,并通过试验与理论计算验证了模型的有效性。考虑不同损伤工况,从承载能力、刚... 为研究栓钉初始损伤与混凝土收缩、徐变耦合效应对组合梁力学性能及时变特性的影响,提出采用实体单元模拟抗剪栓钉,构建了钢-混凝组合梁实体滑移有限元模型,并通过试验与理论计算验证了模型的有效性。考虑不同损伤工况,从承载能力、刚度退化和界面滑移分布等方面揭示了损伤后组合梁力学性能的退化规律。研究了不对称初始损伤与混凝土收缩、徐变耦合作用对组合梁竖向变形、界面滑移、应力重分布及栓钉剪力等的影响,揭示了栓钉及其附近混凝土的损伤机理和组合梁变形及截面应力增长规律。结果表明:栓钉不对称损伤会造成组合梁界面滑移分布不对称,且相同损伤程度下不对称损伤引起的界面滑移和刚度改变分别为对称损伤工况的1.37倍和1.25倍。初始损伤在与混凝土收缩徐、变耦合作用下,最大界面滑移和栓钉剪力向损伤栓钉附近转移,混凝土翼板应力降低、型钢梁应力增加,多重耦合下组合梁的竖向变形、截面应力增长可通过建立的对数增长模型进行量化表达。 展开更多
关键词 -混凝土组合 初始损伤 抗剪栓钉 混凝土收缩 混凝土徐变 时变效应
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风-震耦合作用下钢-预应力混凝土混合塔筒动力响应特征与结构优化 被引量:2
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作者 邢国华 任泽鹏 +2 位作者 苗鹏勇 葛一鸣 黄娇 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期716-725,共10页
为探究风力发电塔筒结构在多种荷载作用下的响应特征,选取一座在役4.55 MW钢-预应力混凝土混合塔筒结构,基于Davenport谱生成顺风与侧向扰动脉动风荷载,并考虑典型地震动,通过Abaqus分析不同工况下的动力响应特征,明确结构薄弱部位,并... 为探究风力发电塔筒结构在多种荷载作用下的响应特征,选取一座在役4.55 MW钢-预应力混凝土混合塔筒结构,基于Davenport谱生成顺风与侧向扰动脉动风荷载,并考虑典型地震动,通过Abaqus分析不同工况下的动力响应特征,明确结构薄弱部位,并应用超高性能混凝土(UHPC)对其进行优化。结果表明:脉动风荷载作用下塔筒位移沿高度分布均匀,最大塔顶位移角仅1/635,地震及风-震耦合作用下,塔筒TD2~C1变截面薄弱段的加速度、位移响应骤增致结构破坏;顺风与地震耦合下塔顶位移是单独地震作用下的1.47~1.74倍,考虑侧向扰流后,塔顶位移增大55.8%~86.9%;采用UHPC对塔筒薄弱段进行优化可有效提高结构整体受力性能,避免或延缓结构薄弱区局部失效导致结构整体倒塌。 展开更多
关键词 风力发电塔 -预应力混凝土塔筒 脉动风荷载 -地震耦合 动力响应
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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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