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变截面波形钢腹板PC组合连续箱梁横向受力性能研究

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桥梁建设 2023年第2期53卷 90-97页

作者：赵品荣学亮王涛卜建清省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043

为研究变截面波形钢腹板PC组合连续箱梁的横向内力分布规律及有效分布宽度,以某连续梁桥为背景,设计、制作一片三跨变截面波形钢腹板PC组合连续箱梁的缩尺模型,通过试验与有限元模拟相结合的方法进行试验梁横向内力研究。按分级加载方... 详细信息

为研究变截面波形钢腹板PC组合连续箱梁的横向内力分布规律及有效分布宽度,以某连续梁桥为背景,设计、制作一片三跨变截面波形钢腹板PC组合连续箱梁的缩尺模型,通过试验与有限元模拟相结合的方法进行试验梁横向内力研究。按分级加载方式分别在试验梁中跨跨中与边跨跨中进行单点与双点加载,并采用Abaqus软件建立试验梁有限元模型,分析各工况下跨中截面的横向内力,以及中支点、横隔板对横向内力分布的影响;最后推导有效分布宽度计算公式,并与现行桥规值对比。结果表明:沿中线单点加载时,试验梁的横向应力由中腹板位置的顶板向两侧逐渐递减,偏载时两侧边腹板的横向应力差值较大,偏载工况下畸变与横向翘曲现象较明显,可采用增大腹板线刚度或增加横隔板厚度等措施进行改善;中支点对横向应力的分布具有较大的影响,工程应用应考虑中支点的影响;设置横隔板对抵抗跨中横向负弯矩具有较好的效果,横隔板处顶板横向应力明显减小;与有效分布宽度试验值相比,按桥规计算得到的有效分布宽度值较为保守,建议对现行桥规值进行适当修正。

关键词：组合梁箱形梁波形钢腹板横向应力有效分布宽度模型试验有限元法

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变截面波形钢腹板连续梁的抗弯性能试验研究

哈尔滨工程大学学报 2023年第3期44卷 425-433页

作者：赵品韩恒涛荣学亮陈伟石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043

为研究变截面波形钢腹板连续组合箱梁的抗弯性能,本文使用液压伺服系统通过逐级加载的方式,对一片三跨波形钢腹板连续模型梁进行了静力试验,研究了在对称荷载与偏心荷载作用下波形钢腹板连续箱梁的破坏模态和变形、不同截面上应变分布... 详细信息

为研究变截面波形钢腹板连续组合箱梁的抗弯性能,本文使用液压伺服系统通过逐级加载的方式,对一片三跨波形钢腹板连续模型梁进行了静力试验,研究了在对称荷载与偏心荷载作用下波形钢腹板连续箱梁的破坏模态和变形、不同截面上应变分布、体外预应力束增量以及极限承载力等,从而明确波形钢腹板连续组合箱梁的破坏失效过程。研究结果表明:在弹性范围内,边跨与中跨的混凝土顶底板纵向应变呈线性变化,符合箱梁理论中提出的“拟平截面”假定;中跨偏载作用下,边跨处的偏载效应大于中跨,这不仅与边跨跨径较短有关,同时与横隔板数量和位置有关。试验梁的开裂荷载为破坏荷载的30%,中跨与边跨挠度变化速率均在底板混凝土开裂后变大,边跨跨中混凝土顶底板应变在中支座开裂后应变发生突变,增长速率变大,并一直持续至加载结束;最终破坏时刻,在中跨加载点位置混凝土顶底板出现斜向裂缝并发生断裂,钢腹板发生屈曲破坏;体外预应力筋在破坏阶段承载了较高的应力,对模型梁的抗弯性能贡献较大。试验研究成果可为波形钢腹板连续组合箱梁的工程应用提供一定参考。

关键词：桥梁工程波形钢腹板箱梁变截面连续梁模型试验抗弯性能体外预应力极限状态破坏失效

波形钢腹板组合槽型梁动力特性研究及参数分析

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桥梁建设 2022年第6期52卷 95-101页

作者：荣学亮欧阳靖赵品黄侨卜建清石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 东南大学交通学院江苏南京211189

为了解波形钢腹板组合槽型梁的动力特性,采用试验和有限元法对其自振频率和振型进行研究。按照1∶4的缩尺比,制作1根预应力混凝土波形钢腹板组合槽型试验梁进行动力特性试验,建立波形钢腹板组合槽型梁及混凝土腹板槽型梁有限元模型进行... 详细信息

为了解波形钢腹板组合槽型梁的动力特性,采用试验和有限元法对其自振频率和振型进行研究。按照1∶4的缩尺比,制作1根预应力混凝土波形钢腹板组合槽型试验梁进行动力特性试验,建立波形钢腹板组合槽型梁及混凝土腹板槽型梁有限元模型进行对比。基于有限元模型,分析混凝土底板厚度、上翼缘板宽度和梁间横梁设置对波形钢腹板组合槽型梁自振频率和振型的影响,并与混凝土腹板槽型梁结果进行对比。结果表明:波形钢腹板组合槽型梁与混凝土腹板槽型梁低阶(前5阶)自振频率相差较小,变化范围不到10%;高阶(大于5阶)时自振频率变化明显增大,10阶时波形钢腹板组合槽型梁自振频率约为混凝土腹板槽型梁的68%。混凝土底板厚度对波形钢腹板组合槽型梁扭转自振频率影响较大,上翼缘板宽度对波形钢腹板组合槽型梁的扭转自振频率影响较小,梁间横梁设置方案对波形钢腹板组合槽型梁竖弯和扭转自振频率影响均很小。

关键词：桥梁工程槽型梁波形钢腹板动力特性自振频率参数分析模型试验有限元法

节段预制拼装波形钢腹板单箱双室箱梁抗弯性能试验研究

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铁道学报 2022年第12期44卷 142-149页

作者：赵品荣学亮邵旭东曹君辉道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室石家庄铁道大学河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为研究节段预制拼装波形钢腹板组合箱梁抗弯力学性能,设计加工了1片节段预制拼装模型试验梁和1片整体浇筑模型试验梁,通过全过程破坏性试验,了解节段预制拼装波形钢腹板组合箱梁荷载-位移曲线、裂缝发展规律、破坏形式、极限承载力等力... 详细信息

为研究节段预制拼装波形钢腹板组合箱梁抗弯力学性能,设计加工了1片节段预制拼装模型试验梁和1片整体浇筑模型试验梁,通过全过程破坏性试验,了解节段预制拼装波形钢腹板组合箱梁荷载-位移曲线、裂缝发展规律、破坏形式、极限承载力等力学性能,通过数值分析研究节段数量、胶层厚度等接缝设置参数对结构极限承载力的影响。研究结果表明,与整体浇筑梁相比,节段拼装梁裂缝主要集中于胶接缝两侧钢筋截断处,而且裂缝数量较少且宽度较窄;开裂后,节段拼装梁抗弯刚度下降较快;极限承载力约为整体梁的80%左右。两片梁预应力筋应力增量变化规律基本相同,体外束相比于体内束应力增量较缓。对于节段较短的节段预制拼装组合梁,梁的抗弯强度主要取决于接缝的材料强度,因此,提高接缝材料的强度,对该预制节段拼装结构的抗弯强度有重要意义。

关键词：节段预制拼装组合箱梁波形钢腹板弯曲性能破坏形式预应力增量

节段预制拼装波形钢腹板连续组合箱梁抗弯性能试验研究

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工程力学 2023年

作者：赵品邵旭东荣学亮韩恒涛湖南大学土木工程学院道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室(石家庄铁道大学) 中铁第四勘察设计院集团有限公司石家庄铁道大学土木工程学院

为研究波形钢腹板连续组合箱梁在整体现浇和节段预制拼装施工工艺下抗弯性能的差异，对一片节段预制拼装变截面波形钢腹板连续箱梁和一片相同尺寸的整体式波形钢腹板连续箱梁进行了抗弯性能试验，分析了接缝的存在对节段预制波形钢腹板... 详细信息

为研究波形钢腹板连续组合箱梁在整体现浇和节段预制拼装施工工艺下抗弯性能的差异，对一片节段预制拼装变截面波形钢腹板连续箱梁和一片相同尺寸的整体式波形钢腹板连续箱梁进行了抗弯性能试验，分析了接缝的存在对节段预制波形钢腹板连续梁不同特征截面上应变的分布、荷载-挠度曲线变化、预应力增量的影响，并对两片梁的破坏形态进行了分析，试验结果表明：加载初期，接缝的存在对试验梁刚度影响较小，两片梁的应变和变形接近。开裂后节段拼装梁节段接缝间的混凝土应变相对整体梁偏小，但接缝处的混凝土应变较大，接缝位置的塑性变形使得内力重分布现象更加明显；整体梁出现典型的弯曲裂缝，而节段拼装梁裂缝数量在整个过程中相对较少，集中出现在节段两侧接缝位置；在塑性阶段，节段梁变形主要发生在接缝位置，梁体变形相对较大，而边跨相对于中跨挠度变化较小。节段拼装梁的预应力筋相比于整体梁发挥了更大的作用，应力增长速率更快，且节段拼装梁有效高度变化小于整体梁。提出了节段预制拼装波形钢腹板连续箱梁抗弯承载力计算公式，且公式计算值与试验结果吻合程度较好。

关键词：桥梁工程抗弯性能节段预制拼装波形钢腹板连续梁变截面

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同方期刊数据库

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桥梁体外预应力筋极限应力计算方法

中国公路学报 2010年第6期23卷 78-84页

作者：黄侨荣学亮杨明东南大学交通学院江苏南京210096 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090

通过对桥梁体外预应力筋极限应力计算方法的评价与分析,选取与试验结果相比计算准确度较高且便于应用的计算模式;参考中国公路桥梁建设行业相关标准和准则,对相关参数进行修正,提出一种简捷、实用的体外预应力筋极限应力计算公式;给出... 详细信息

通过对桥梁体外预应力筋极限应力计算方法的评价与分析,选取与试验结果相比计算准确度较高且便于应用的计算模式;参考中国公路桥梁建设行业相关标准和准则,对相关参数进行修正,提出一种简捷、实用的体外预应力筋极限应力计算公式;给出了钢筋混凝土简支梁桥、预应力混凝土简支梁桥和连续梁桥加固设计中体外预应力筋极限应力的3个计算示例。结果表明:采用所建议的公式计算体外预应力筋的极限应力,方法可行、结果可靠。所建议的公式已纳入现行《公路桥梁加固设计规范》,可用于桥梁体外预应力法加固的设计计算。

关键词：桥梁工程桥梁加固理论分析体外预应力极限应力安全系数

栓钉连接件锈蚀后静力性能和抗疲劳性能的试验研究

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土木工程学报 2013年第2期46卷 10-18页

作者：荣学亮黄侨任远东南大学江苏南京210096

通过15个标准试件的推出试验,研究栓钉连接件锈蚀后抗剪承载力、变形能力和疲劳寿命的变化规律。按照锈蚀位置和锈蚀量的不同将试件分组,首先采用电化学快速锈蚀试验的方法模拟可能的锈蚀情形,然后对锈蚀后的试件进行静力试验和疲劳试... 详细信息

通过15个标准试件的推出试验,研究栓钉连接件锈蚀后抗剪承载力、变形能力和疲劳寿命的变化规律。按照锈蚀位置和锈蚀量的不同将试件分组,首先采用电化学快速锈蚀试验的方法模拟可能的锈蚀情形,然后对锈蚀后的试件进行静力试验和疲劳试验。通过与无锈蚀栓钉的试验结果对比,分析锈蚀特性参数变化对试件静力工作性能的影响。并用参数拟合的方法建立两类锈蚀栓钉连接件的抗剪承载力和荷载-滑移性能的计算模型。模型分析结果表明,Ⅰ类锈蚀使栓钉极限承载力下降很多,最大达到18%;Ⅱ类锈蚀对承载力影响不大,但对试件的变形影响较大。疲劳试验结果表明,栓钉锈蚀后其疲劳寿命会有一个明显的下降,当栓钉锈蚀率达到20%左右时,其疲劳寿命下降高达40%。

关键词：栓钉连接件锈蚀推出试验抗剪承载力疲劳寿命

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考虑疲劳损伤的栓钉连接件抗剪承载力研究

中国公路学报 2013年第4期26卷 88-93,101页

作者：荣学亮黄侨赵品东南大学交通学院江苏南京210096

针对钢-混凝土组合梁桥在结合面处承受反复剪力作用的栓钉连接件极限承载力降低现象进行了试验研究。基于考虑构件初始缺陷影响的断裂力学方法,建立了栓钉连接件疲劳寿命分析模型,并通过试验数据确定了模型参数,提出了栓钉连接件残余抗... 详细信息

针对钢-混凝土组合梁桥在结合面处承受反复剪力作用的栓钉连接件极限承载力降低现象进行了试验研究。基于考虑构件初始缺陷影响的断裂力学方法,建立了栓钉连接件疲劳寿命分析模型,并通过试验数据确定了模型参数,提出了栓钉连接件残余抗剪承载力与等幅循环荷载加载次数关系的计算方法,采用此计算方法对不同的影响因素进行了参数分析。研究结果表明:栓钉直径越大,其抗剪承载力退化程度越大;栓钉初始缺陷率大于0.1且剪应力幅值大于100MPa时,其抗剪承载力降低速度很快,在工程设计中须加以控制。

关键词：桥梁工程栓钉连接件断裂力学残余抗剪承载力疲劳累积损伤

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混凝土肋式转向装置力学性能

哈尔滨工业大学学报 2011年第10期43卷 119-123页

作者：杨明黄侨荣学亮东南大学交通学院南京210096 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨150090

针对波纹钢腹板体外预应力箱梁结构的力学和构造特点,采用有限元分析与实验研究相结合的方法,研究用于波纹钢腹板体外预应力箱梁的混凝土肋式转向装置的承载机理、受力特点、破坏形态、极限承载力等力学特性.采用非线性有限元方法对结... 详细信息

针对波纹钢腹板体外预应力箱梁结构的力学和构造特点,采用有限元分析与实验研究相结合的方法,研究用于波纹钢腹板体外预应力箱梁的混凝土肋式转向装置的承载机理、受力特点、破坏形态、极限承载力等力学特性.采用非线性有限元方法对结构从加载开始直至破坏的受力全过程进行了模拟分析,并用实验对有限元分析的结果进行验证,二者吻合良好.结果表明:转向装置对混凝土翼缘板的局部影响集中在转向装置与混凝土翼板连接部分及附近区域内;转向装置破坏时,受拉区混凝土受拉开裂、环向钢筋受拉屈服,而受压区混凝土受压劈裂破坏;转向装置受压区混凝土的受力表现出明显的偏心受压构件的受力特点.研究结果可供工程设计人员在设计波纹钢腹板体外预应力箱梁转向装置时参考.

关键词：波纹钢腹板体外预应力箱梁混凝土肋式转向装置力学性能