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往复荷载作用后钢管混凝土柱-组合梁节点耐火性能数值分析
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作者 王文达 李生强 +1 位作者 毛文婧 郑龙 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
为研究钢管混凝土柱-组合梁节点在往复荷载作用后的耐火性能,利用有限元软件ABAQUS建立了该节点的有限元分析模型,并与已有试验结果进行对比验证。在此基础上,分析了往复荷载作用后塑性损伤和残余变形对组合梁节点火灾下的应力和变形的... 为研究钢管混凝土柱-组合梁节点在往复荷载作用后的耐火性能,利用有限元软件ABAQUS建立了该节点的有限元分析模型,并与已有试验结果进行对比验证。在此基础上,分析了往复荷载作用后塑性损伤和残余变形对组合梁节点火灾下的应力和变形的影响,以及不同损伤程度、荷载作用水平和防火保护层厚度对节点耐火极限和破坏模态的影响。结果表明:地震预损伤对节点的耐火极限有不利影响,且随损伤程度的增加,耐火极限下降明显;重度损伤下节点的耐火极限与无损伤节点相比降低了23.5%;重度损伤的节点在火灾作用下形成塑性铰,且产生较大的耗能损伤,轻度和中度损伤下未形成明显塑性铰,耐火极限分别仅下降1.0%和3.6%;对于以梁损伤作为预损伤模式的节点,梁荷载比和防火保护层厚度是影响有地震预损伤节点耐火极限的主要因素;随柱荷载比的增大,耐火极限呈降低趋势,但整体影响不大。 展开更多
关键词 混凝土-组合节点 低周往复加载 损伤程度 耐火极限
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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 -混凝土组合预制底板 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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钢管混凝土柱-钢桁架梁复杂节点核心区力学性能研究
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作者 韩强 王佳畅 +1 位作者 张轩 张强 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期64-73,共10页
为研究钢管混凝土柱-钢桁架梁复杂节点核心区的力学性能,文中基于某相关节点的循环加载试验,采用ABAQUS有限元分析软件建立了精细化三维模型并对其有效性进行了验证,后续通过构造措施在试验试件基础上设计了多组“强构件、弱节点”式节... 为研究钢管混凝土柱-钢桁架梁复杂节点核心区的力学性能,文中基于某相关节点的循环加载试验,采用ABAQUS有限元分析软件建立了精细化三维模型并对其有效性进行了验证,后续通过构造措施在试验试件基础上设计了多组“强构件、弱节点”式节点模型,对比分析了桁架梁倾斜角、结构柱轴压比、钢管柱宽厚比对节点域性能的影响。结果表明:钢管混凝土柱-钢桁架梁复杂节点发生核心区破坏时,破坏部位主要为下弦杆范围内的节点域及桁架梁端部。桁架梁倾斜角对节点域力学性能及破坏状态影响较小。结构柱轴压比较大时,节点域抗剪承载力及延性系数下降明显,建议结构柱轴压比不宜大于0.3。钢管柱宽厚比为敏感参数,随着钢管柱宽厚比的减小,节点域的抗剪承载力、初始刚度及延性系数均有显著变化。 展开更多
关键词 混凝土-桁架梁复杂节点 有限元分析 抗剪承载力 初始刚度 结构柱轴压比 管柱宽厚比
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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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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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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 混凝土叠合板 预应力 UHPC URSP连接件 双重组合技术 桥梁设计
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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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钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点静载试验及极限承载力计算研究 被引量:1
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作者 谭映梁 祝兵 崔圣爱 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期69-76,共8页
为了解钢桁腹-混凝土组合箱梁(顶、底板为混凝土结构,腹杆为钢结构)外接节点在水平荷载作用下的受力性能,以某钢桁腹-混凝土组合箱梁桥方案为背景,选取钢腹杆轴力最大节点设计、制作缩尺比为1∶3的钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点试... 为了解钢桁腹-混凝土组合箱梁(顶、底板为混凝土结构,腹杆为钢结构)外接节点在水平荷载作用下的受力性能,以某钢桁腹-混凝土组合箱梁桥方案为背景,选取钢腹杆轴力最大节点设计、制作缩尺比为1∶3的钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点试件(由混凝土弦杆、方形钢腹杆、节点板组成,原混凝土板简化为混凝土弦杆)并开展静载试验,分析外接节点试件静载试验现象及破坏模式、荷载~位移曲线,以及混凝土弦杆、节点板和钢腹杆的应力分布规律,并基于有效宽度法及撕裂面法与最大强度准则提出外接节点极限承载力计算方法。结果表明:外接节点试件的破坏模式为节点板拉剪断裂失效,极限承载力为设计荷载的5.71倍,承载能力满足要求;混凝土弦杆压应力沿加载方向逐渐减小,沿竖直方向从上往下逐渐增大;节点板应力沿加载方向总体上先增后减,外露节点板是节点受力的关键构件;外接节点极限承载力由节点板和钢腹杆中较弱者控制,采用所提出的计算方法得到的外接节点极限承载力计算值与试验结果相差小于6%。 展开更多
关键词 组合 桁腹-混凝土组合箱梁 外接节点 破坏模式 极限承载力 静载试验 计算方法
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预制钢-混凝土组合楼梯抗弯性能与舒适度分析
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作者 何传民 侯和涛 +3 位作者 张少远 张秀璇 房海波 李海生 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第4期151-158,共8页
为推进组合材料在建筑结构中的应用,对预制钢-混凝土组合楼梯踏步的抗弯性能和楼梯整体的舒适度进行研究。进行6个楼梯踏步试件的四点弯曲试验,主要探究抗剪件形式和踏步与梯梁的连接方式对楼梯踏步承载性能的影响。试验结果表明,相对... 为推进组合材料在建筑结构中的应用,对预制钢-混凝土组合楼梯踏步的抗弯性能和楼梯整体的舒适度进行研究。进行6个楼梯踏步试件的四点弯曲试验,主要探究抗剪件形式和踏步与梯梁的连接方式对楼梯踏步承载性能的影响。试验结果表明,相对于角钢和栓钉抗剪件,槽钢抗剪件对楼梯踏步的承载力提升更为显著。此外,焊接试件的承载力受抗剪件的影响较小,并且高于简支试件的承载力,在今后的工程应用中,焊接可以作为钢-混凝土组合楼梯踏步与梯梁连接的主要方式。为了更准确地研究楼梯踏步的力学行为,使用ABAQUS有限元软件对其进行建模,该有限元模型能够准确模拟楼梯踏步的力学行为。在验证模型准确性的基础上,对整体楼梯进行舒适度分析。结果表明,在规范限值范围内,楼梯的自振频率和人致激励下的加速度响应均满足行走的舒适度要求,使用过程中不会引起明显不适,符合人体工程学的要求。试验和建模分析证明,槽钢抗剪件对楼梯踏步的承载力提升效果更好,焊接可以作为楼梯踏步与梯梁的连接方式,并且楼梯的舒适度满足规范要求。 展开更多
关键词 -混凝土组合楼梯 抗弯试验 有限元模拟 舒适度
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预制混凝土管组合柱-钢梁节点核心区受力性能分析 被引量:3
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作者 张锡治 李星乾 +3 位作者 章少华 张天鹤 闫翔宇 于志双 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期428-440,共13页
建立了预制混凝土管组合柱-钢梁节点在往复荷载作用下受力性能分析的精细化有限元计算模型.根据已完成的6个“弱节点”试验结果,对比分析试验与模拟试件的破坏模式、梁端荷载-位移骨架曲线和特征点荷载,验证了有限元模型的准确性.研究... 建立了预制混凝土管组合柱-钢梁节点在往复荷载作用下受力性能分析的精细化有限元计算模型.根据已完成的6个“弱节点”试验结果,对比分析试验与模拟试件的破坏模式、梁端荷载-位移骨架曲线和特征点荷载,验证了有限元模型的准确性.研究了预制混凝土管组合柱-钢梁节点核心区受力全过程工作机理,并对各关键组件的应力、应变发展规律及其相互作用进行分析.通过有限元模型参数化分析,研究了轴压比、钢套箍厚度、钢套箍延伸高度、预制混凝土管强度及芯部混凝土强度等因素对节点承载力和变形能力的影响.分析结果表明:在梁端往复荷载作用下,钢套箍屈服“拉力带”和核心区混凝土“斜压杆”机构共同抵抗节点剪力;峰值荷载时钢套箍以刚体变形为主,极限荷载时钢套箍腹板大面积屈服;芯部混凝土、钢套箍与预制混凝土管之间界面接触相互作用力分布不均匀;轴压比、钢套箍厚度、预制混凝土管和芯部混凝土强度对节点承载力及变形能力影响较大,增大钢套箍厚度可以显著提高节点承载力及变形能力;钢套箍延伸高度增加可以提高节点变形能力,但对承载力影响不明显.建立了预制混凝土管组合柱-钢梁节点受剪计算模型,理论值与模拟值吻合较好且偏于安全. 展开更多
关键词 预制混凝土组合 RCS节点 数值模拟 受力机理 受剪承载力
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基于车轨耦合的混凝土强度对跨座式单轨钢-混轨道梁工作性能影响探究
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作者 申彦利 吕怀洋 韩建棒 《混凝土》 北大核心 2025年第1期1-6,共6页
为评定不同强度等级混凝土(C40、C50、C60、C70、C80)在车轨耦合作用下,对钢-混组合轨道梁、车辆动力性能的影响,拟通过动力学原理和有限元法建立车轨耦合动力学模型,计算分析不同强度等级混凝土在不同车速工况下的车轨动力响应,探究车... 为评定不同强度等级混凝土(C40、C50、C60、C70、C80)在车轨耦合作用下,对钢-混组合轨道梁、车辆动力性能的影响,拟通过动力学原理和有限元法建立车轨耦合动力学模型,计算分析不同强度等级混凝土在不同车速工况下的车轨动力响应,探究车轨动力响应规律。研究结果表明:混凝土强度等级对轨道梁横向挠度几乎无影响;竖向挠度随混凝土等级的增大而减小。在低速运行时,混凝土等级对轨道梁和车体振动加速度影响较小;在高速运行时,混凝土等级对轨道梁和车体振动加速度影响显著,且轨道梁竖向振动加速度与混凝土等级呈正相关,车体振动加速度与混凝土等级呈负相关,该研究对工程实践具有参考价值。 展开更多
关键词 混凝土强度等级 新型跨座式单轨交通 -组合轨道梁 车轨耦合 动力响应
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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:1
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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 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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钢-混凝土组合简支桥面连续结构横向应力分析 被引量:1
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作者 胡志坚 杜威 +1 位作者 樊文胜 周知 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期34-45,共12页
针对钢-混组合简支梁桥的桥面连续结构开裂等病害,围绕桥面连接板的横桥向应力问题,采用线弹性理论和板的偏微分方程进行分析,得出了桥面连接板挠度和应力的分布函数,建立非线性有限元模型,并进行实桥荷载试验.通过比较理论解、有限元... 针对钢-混组合简支梁桥的桥面连续结构开裂等病害,围绕桥面连接板的横桥向应力问题,采用线弹性理论和板的偏微分方程进行分析,得出了桥面连接板挠度和应力的分布函数,建立非线性有限元模型,并进行实桥荷载试验.通过比较理论解、有限元解和实测试验结果,证实了理论解和有限元的有效性.根据得到的分布函数,发现横桥向和纵桥向上的最大拉应力出现在钢梁端部位置的连接板的上缘.此外,还分析了连接板区域尺寸变化对横桥向应力峰值的影响,包括纵梁端部距支座的长度、纵梁的间距以及连接板区域整体尺寸变化.结果表明:较小的纵梁间距和较长的纵梁端部与支撑之间的距离会导致连接板中的横向拉应力峰值增加,并提高横向拉应力在总应力中的占比,从而导致桥面连接板早于设计荷载开裂.因此对于纵梁间距较小、梁端长度较长的钢-混组合简支梁桥桥面连续结构,仅计算其纵桥向受力性能会导致计算结果偏危险,建议按照本文方法考虑横桥向应力对桥面连接板的影响. 展开更多
关键词 -混凝土组合桥(SCCBs) 桥面连接板 横桥向应力分析 有限元法(FEM) 连续桥面简支梁桥
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开口截面钢-混凝土组合梁纯扭力学性能
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作者 丁发兴 束舒东 +1 位作者 张经科 何畅 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1485-1493,共9页
为揭示开口截面钢-混凝土组合梁抗扭工作机理,提出适用于工程实际的抗扭承载力计算方法,建立了工字钢-混凝土组合梁精细有限元分析模型,探究了纯扭作用下混凝土板截面尺寸、混凝土强度、钢梁截面尺寸、钢梁强度、配筋率、宽跨比等参数... 为揭示开口截面钢-混凝土组合梁抗扭工作机理,提出适用于工程实际的抗扭承载力计算方法,建立了工字钢-混凝土组合梁精细有限元分析模型,探究了纯扭作用下混凝土板截面尺寸、混凝土强度、钢梁截面尺寸、钢梁强度、配筋率、宽跨比等参数对组合梁抗扭力学性能的影响.基于组合作用和叠加原理,提出了考虑混凝土板和钢梁腹板与翼缘抗扭贡献的开口截面钢-混凝土组合梁抗扭承载力计算公式.结果表明:组合梁抗扭承载力主要由混凝土板承担,混凝土板抗扭承载力组合作用系数为1.1,与实验结果吻合较好,能较好预测组合梁抗扭承载力. 展开更多
关键词 -混凝土组合 有限元分析 抗扭承载力 最大剪应力 组合效应
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含钢率对GFRP管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响
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作者 张海霞 陈欢 鞠士龙 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期81-94,共14页
为了研究含钢率对GFRP(glass fiber reinforced polymer)管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响,建立15个组合构件的数值模型,在验证模型正确的基础上,通过分析典型构件的冲击全过程、截面弯矩发展以及破坏时应变分布规律,研究构件在... 为了研究含钢率对GFRP(glass fiber reinforced polymer)管-钢骨混凝土组合构件抗冲击性能的影响,建立15个组合构件的数值模型,在验证模型正确的基础上,通过分析典型构件的冲击全过程、截面弯矩发展以及破坏时应变分布规律,研究构件在侧向冲击荷载作用下的破坏模式;通过分析构件冲击力时程曲线、侧移时程曲线以及能量变化情况,探究含钢率对不同长细比构件抗冲击性能的影响。结果表明:与未配置钢骨的构件相比,GFRP管-钢骨混凝土构件的抗冲击承载力提高了7%~134%,侧向位移减小了13%~68%。在侧向冲击荷载作用下,构件的破坏模式以弯曲破坏为主,同时伴随着GFRP管和混凝土冲击区域的局部破坏,抗弯刚度是影响构件抗冲击性能的主要因素之一。构件的抗冲击承载力随着含钢率的增高而提高,随着构件长细比的增大而降低。含钢率相差1.5%时,截面惯性矩较大的窄翼缘型钢对构件的抗冲击性能更有利。对于长细比大于20的构件,钢骨耗能是组合构件总能耗的主要组成部分。 展开更多
关键词 GFRP管-混凝土组合构件 侧向冲击 破坏模式
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PBL键钢芯板混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究及承载力设计方法
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作者 涂庭婷 吴函恒 +2 位作者 王辰 党世杰 隋璐 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第4期200-212,共13页
为拓展开孔板(perfobond leiste,PBL)剪力连接键的应用范围,该文设计了1个型钢混凝土组合剪力墙试件和4个PBL键钢芯板混凝土组合剪力墙试件,进行低周往复加载试验,系统研究各试件的破坏机制和抗震性能。研究结果表明,剪力墙在水平荷载... 为拓展开孔板(perfobond leiste,PBL)剪力连接键的应用范围,该文设计了1个型钢混凝土组合剪力墙试件和4个PBL键钢芯板混凝土组合剪力墙试件,进行低周往复加载试验,系统研究各试件的破坏机制和抗震性能。研究结果表明,剪力墙在水平荷载作用下的破坏模式可分为弯曲破坏和弯剪破坏两类。墙体高宽比、钢芯板配置及PBL键的布置方式是影响破坏模式的重要因素。PBL键可确保钢芯板与混凝土协同工作性能完好,此外增设钢芯板可提高墙体的承载能力。剪力墙的承载力随高宽比的增大而减小,PBL键竖向布置优于PBL键横向布置。基于欧洲规范EN 1994-1-1:2004中建议的型钢混凝土柱压弯承载力设计方法,提出了PBL键钢芯板混凝土组合剪力墙的压弯承载力设计公式。经过对比验证,设计公式可准确计算大高宽比试件的压弯承载力。 展开更多
关键词 -混凝土组合结构 组合剪力墙 PBL剪力键 低周往复加载试验 承载力设计方法
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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 -混凝土组合梁桥 温度场 西北大温差 最不利温度梯度 适用公式
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钢-混凝土组合框架结构倒塌动力响应特征及参数分析
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作者 彭修宁 赵凯 邹新 《桂林理工大学学报》 北大核心 2024年第4期621-630,共10页
为研究钢-混凝土组合框架结构中一些参数对其倒塌动力响应特征的影响,用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了11个组合框架子结构模型,并采用瞬时加载法模拟关键中柱的突然失效,分析不同参数下该类结构的位移响应曲线和损伤形态。结果表明:组... 为研究钢-混凝土组合框架结构中一些参数对其倒塌动力响应特征的影响,用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了11个组合框架子结构模型,并采用瞬时加载法模拟关键中柱的突然失效,分析不同参数下该类结构的位移响应曲线和损伤形态。结果表明:组合梁跨高比、栓钉纵向间距、混凝土翼板宽度、板中纵筋配筋率、水平纵向约束和荷载大小都会显著影响结构的非线性动力反应;在悬链线效应开始作用后,混凝土翼板中部会产生因剪力滞后效应造成的纵向裂缝,应对关键节点两侧横向钢筋的受剪性能予以关注;以线弹性静力方法分析钢-混凝土组合框架的动力效应时可乘以1.7~1.8的修正系数,而以塑性铰破坏机制评估组合框架的静态极限荷载时可乘以1.02~1.17的修正系数以考虑结构的非线性动力倒塌特性。 展开更多
关键词 -混凝土组合结构 动力响应 连续倒塌性能 参数分析
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