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负弯矩作用下可拆卸预制装配式组合梁力学性能试验

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吉林大学学报（工学版） 2022年第3期52卷 604-614页

作者：陈俊王韶纤胥卉莫端泉霍静思邓旭华湘潭大学土木工程与力学学院湖南湘潭411105 湖南恒运建筑科技发展有限公司湖南湘潭411101 华侨大学土木工程学院福建厦门361021

以抗剪连接度和是否脱黏处理为试验参数,设计了4根可拆卸预制装配式组合梁并研究了其在负弯矩作用下的力学性能。试验结果表明:(1)剪力连接度的提升可以改善可拆卸式组合梁在负弯矩作用下的抗裂性能,但是对其极限承载力和刚度影响不大;... 详细信息

以抗剪连接度和是否脱黏处理为试验参数,设计了4根可拆卸预制装配式组合梁并研究了其在负弯矩作用下的力学性能。试验结果表明:(1)剪力连接度的提升可以改善可拆卸式组合梁在负弯矩作用下的抗裂性能,但是对其极限承载力和刚度影响不大;(2)对抗剪连接件进行局部脱黏处理可以改善可拆卸式组合梁在负弯矩作用下的力学性能,延缓裂缝的发展,并且对试件的刚度、极限承载力影响较小,且该处理对于完全剪力连接的试件改善效果更为明显;(3)可拆卸式组合梁在负弯矩作用下的转动能力依然有较大的提升空间,脱黏处理和抗剪连接度的提升都可以改善组合梁的转动能力,可以对此进行进一步的优化。

关键词：建筑结构组合结构组合梁负弯矩脱黏处理

钢-混凝土组合梁负弯矩区畸变屈曲弯矩计算公式

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计算力学学报 2012年第3期29卷 446-451页

作者：周旺保蒋丽忠余志武中南大学土木工程学院长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075

侧向弯曲屈曲及侧向弯扭屈曲均为钢-混凝土组合梁负弯矩区钢梁的重要屈曲模式,而现有计算方法通常只考虑到侧向弯曲屈曲,未考虑到侧向弯扭屈曲,因此有一定局限性。本文在钢梁腹板对钢梁下翼缘的转动约束刚度及侧向约束刚度的计算公式上... 详细信息

侧向弯曲屈曲及侧向弯扭屈曲均为钢-混凝土组合梁负弯矩区钢梁的重要屈曲模式,而现有计算方法通常只考虑到侧向弯曲屈曲,未考虑到侧向弯扭屈曲,因此有一定局限性。本文在钢梁腹板对钢梁下翼缘的转动约束刚度及侧向约束刚度的计算公式上,结合弹性介质中薄壁杆件的屈曲理论推导了工形钢-混凝土组合梁负弯矩区的侧向弯曲屈曲弯矩及侧向弯扭屈曲弯矩计算公式。实例分析表明,现有计算方法均存在一定理论缺陷,本文计算方法更为合理;同时,本文计算式比现有文献中同类型计算式更为简洁,便于手算,实用性强并适于工程应用。

关键词：钢-混凝土组合梁畸变屈曲转动约束刚度侧向约束刚度临界弯矩负弯矩

钢-ECC/UHPC组合梁负弯矩区力学性能研究

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交通运输工程学报 2024年第1期24卷 218-231页

作者：武芳文左剑樊州贺润斌刘壮壮何岚清长安大学公路学院陕西西安710064

为改善钢-混组合梁负弯矩区混凝土易开裂缺点,引入工程水泥基复合材料(ECC)和超高性能混凝土(UHPC)代替普通混凝土(NC)形成钢-ECC/UHPC组合梁,展开了1片钢-NC组合梁、1片钢-ECC组合梁和2片钢-UHPC组合梁的负弯矩区静力试验;结合有限元... 详细信息

为改善钢-混组合梁负弯矩区混凝土易开裂缺点,引入工程水泥基复合材料(ECC)和超高性能混凝土(UHPC)代替普通混凝土(NC)形成钢-ECC/UHPC组合梁,展开了1片钢-NC组合梁、1片钢-ECC组合梁和2片钢-UHPC组合梁的负弯矩区静力试验;结合有限元分析方法对比了不同类型混凝土的应变、裂缝扩展与分布特点,分析了混凝土类型和配筋对钢-混组合梁破坏形态、承载能力与变形能力影响规律。研究结果表明:钢-混组合梁在负弯矩作用下整体协同工作性能良好,破坏形态均为弯曲破坏;ECC和UHPC裂缝呈现纤细的特点,ECC尤为明显;与钢-NC组合梁相比,钢-ECC组合梁和钢-UHPC组合梁的开裂荷载分别提高了2.00和2.75倍,抗弯刚度分别提高了17.23%和35.73%,抗弯承载力分别提高了9.00%和6.81%,表明UHPC抗裂能力更强,可以有效改善钢-混组合梁负弯矩区桥面板抗裂性能,ECC与UHPC代替NC可以提高钢-混组合梁的抗弯刚度和承载力;配筋与无筋钢-UHPC组合梁的开裂荷载和前期刚度无显著差异,无筋钢-UHPC组合梁破坏时形成贯通裂缝,其承载力相比配筋钢-UHPC组合梁下降了13.39%;ECC强度增加,钢-ECC组合梁承载力提高较显著,UHPC强度变化对钢-UHPC组合梁承载力影响不明显;配筋率对钢-UHPC组合梁承载力影响可分为2个阶段,当配筋率小于1.6%时承载力显著增长,当超过1.6%时承载力增幅趋缓。

关键词：桥梁工程钢-混组合梁模型试验负弯矩工程水泥基复合材料超高性能混凝土

采用混杂纤维ECC的叠合板组合梁负弯矩受力性能试验研究

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土木工程学报 2021年第4期54卷 57-67页

作者：樊健生刘入瑞张君杨松艾祖斌陈钒清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学土木水利学院北京100084 中电建路桥集团有限公司北京100084

基于一种新型混杂纤维ECC材料研发一种钢-混凝土-ECC组合桥面结构,用于连续组合桥梁的负弯矩区以提升其抗裂性能,可代替其他复杂的工程措施。完成2根钢-混凝土-ECC叠合板组合梁和1根钢-混凝土叠合板组合梁的静力单调加载试验。通过对承... 详细信息

基于一种新型混杂纤维ECC材料研发一种钢-混凝土-ECC组合桥面结构,用于连续组合桥梁的负弯矩区以提升其抗裂性能,可代替其他复杂的工程措施。完成2根钢-混凝土-ECC叠合板组合梁和1根钢-混凝土叠合板组合梁的静力单调加载试验。通过对承载力、刚度与裂缝发展的分析,初步论证混杂纤维ECC用于钢-混凝土组合梁的可行性和优势。试验表明:在纵向受拉钢筋配筋率相等的情况下,采用ECC后浇层的叠合板组合梁在正常使用阶段的承载力略高于对比梁,刚度则高于对比梁且裂缝数量减少、宽度减小;在采用界面拉毛处理后,后浇ECC与混凝土之间的黏结性能良好,界面未出现滑移破坏。基于试验数据和规范方法,提出了含ECC构件的受弯裂缝宽度计算公式,公式计算值与相关试验吻合较好。

关键词：钢-混凝土-ECC组合梁叠合板负弯矩裂缝宽度配筋率

钢-UHPC-NC组合梁负弯矩区受力性能试验研究

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桥梁建设 2021年第1期51卷 58-65页

作者：罗兵马冰中铁大桥局集团有限公司湖北武汉430050 桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034

为解决钢-混组合梁负弯矩区混凝土面板的开裂问题,采用薄层超高性能混凝土(UHPC)替代部分普通混凝土(NC),制作钢-UHPC-NC组合梁,对组合梁负弯矩作用下的受力性能进行研究。设计制作了2根钢-UHPC-NC组合梁(21cm厚的C50混凝土+4cm厚的UHPC... 详细信息

为解决钢-混组合梁负弯矩区混凝土面板的开裂问题,采用薄层超高性能混凝土(UHPC)替代部分普通混凝土(NC),制作钢-UHPC-NC组合梁,对组合梁负弯矩作用下的受力性能进行研究。设计制作了2根钢-UHPC-NC组合梁(21cm厚的C50混凝土+4cm厚的UHPC)和1根钢-NC组合梁试件(25cm厚的C50混凝土),通过负弯矩静力加载对组合梁的裂缝特征、开裂荷载、承载力等进行对比分析。结果表明:采用薄层UHPC替代部分组合梁负弯矩区混凝土翼缘的表层,与C50混凝土层相比,UHPC层裂缝分布呈现数量多、宽度小、长度短的特征;同等配筋率下刚度提升7%,对极限承载力影响不大;钢-UHPC-NC组合梁开裂荷载为1400 kN,远高于钢-NC组合梁300kN的开裂荷载。采用UHPC薄层可提高混凝土的开裂荷载,可有效解决组合梁负弯矩区混凝土面板的开裂问题。

关键词：钢-混组合梁超高性能混凝土负弯矩裂缝开裂荷载承载力静力试验

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负弯矩下钢-混凝土蜂窝组合梁力学性能研究

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2020年第5期36卷 769-778页

作者：贾连光唐康焦禹铭孙博文沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

目的研究负弯矩及弯剪作用下钢-混凝土蜂窝组合梁的破坏形态,分析不同参数对蜂窝组合梁力学性能的影响.方法在集中荷载作用下对一根蜂窝组合梁和一根蜂窝梁进行静力试验,研究在负弯矩和剪力共同作用下,钢-混凝土蜂窝组合梁的受力状态和... 详细信息

目的研究负弯矩及弯剪作用下钢-混凝土蜂窝组合梁的破坏形态,分析不同参数对蜂窝组合梁力学性能的影响.方法在集中荷载作用下对一根蜂窝组合梁和一根蜂窝梁进行静力试验,研究在负弯矩和剪力共同作用下,钢-混凝土蜂窝组合梁的受力状态和破坏模态.以蜂窝组合梁静力性能试验为基础,建立有限元模型,将模拟结果与试验结果对比以验证模型合理性,进而研究腹板高厚比、翼缘宽厚比以及是否设置混凝土板等影响因素对蜂窝组合梁受力性能的影响.结果设置混凝土板,对于蜂窝组合梁负弯矩下的承载力有相应的提高,混凝土板对承载力的贡献为7%左右;在混凝土板受拉情况下,减小腹板高厚比和翼缘宽厚比对蜂窝组合梁的承载力均有提高,增大钢筋纵向配筋率可以提高蜂窝组合梁的开裂荷载.结论腹板高厚比、翼缘宽厚比以及混凝土板纵向配筋率对蜂窝组合梁力学性能均有明显影响,设置混凝土板可以小幅提高组合梁承载力.

关键词：蜂窝组合梁负弯矩静力试验腹板高厚比有限元模拟

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钢-混凝土连续组合梁负弯矩区裂缝宽度

北京工业大学学报 2008年第7期34卷 714-719页

作者：亓路宽李琳常晶霍达北京工业大学建筑工程学院北京100022

为了完善钢-混凝土连续组合梁负弯矩区裂缝宽度设计的内容,在充分考虑混凝土开裂前后组合梁的受力状态和钢梁与混凝土接触面的相对滑移对裂缝宽度影响的基础上,根据钢梁和混凝土截面应力和应变的本构关系,推导出钢-混凝土连续组合梁负... 详细信息

为了完善钢-混凝土连续组合梁负弯矩区裂缝宽度设计的内容,在充分考虑混凝土开裂前后组合梁的受力状态和钢梁与混凝土接触面的相对滑移对裂缝宽度影响的基础上,根据钢梁和混凝土截面应力和应变的本构关系,推导出钢-混凝土连续组合梁负弯矩区裂缝宽度的理论计算公式,并进行了钢-混凝土组合梁裂缝宽度的试验研究.试验结果表明,在结构裂缝宽度容许范围内该理论公式计算结果与试验结果吻合良好.

关键词：裂缝宽度组合梁负弯矩

平端板连接半刚性梁柱组合节点的抗弯承载力Ⅰ:负弯矩作用

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土木工程学报 2007年第9期40卷 23-29页

作者：李国强石文龙同济大学上海200092 上海大学上海200444

基于现有试验数据以及组合节点抗弯承载力的研究成果,利用塑性分析方法和组件法,提出一种平端板连接组合节点承受负弯矩作用时,其塑性抗弯承载力的计算方法。探讨组合节点的实效模式,给出其各组件承载力的计算方法,组件包括钢筋、螺栓... 详细信息

基于现有试验数据以及组合节点抗弯承载力的研究成果,利用塑性分析方法和组件法,提出一种平端板连接组合节点承受负弯矩作用时,其塑性抗弯承载力的计算方法。探讨组合节点的实效模式,给出其各组件承载力的计算方法,组件包括钢筋、螺栓、柱腹板、梁翼缘、混凝土楼板等。考虑中和轴出现的6种位置:混凝土楼板内;钢梁上翼缘内;钢梁腹板内,所有螺栓受压;前m-1排螺栓受拉,第m排部分受拉,其余受压;1～m排完全受拉;只有钢梁下翼缘受压。该方法可以考虑节点承受非对称荷载作用的情况以及作用在连接上的剪力、高强度螺栓撬力等因素的影响。如果将组合连接的配筋率取为零,不考虑组合楼板的影响,使用该方法同样可以计算平端板连接梁柱纯钢节点在承受负弯矩作用时的抗弯承载力。

关键词：平端板连接组合节点组件法抗弯承载力负弯矩

同方期刊数据库

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钢-混凝土组合梁负弯矩区弹性畸变屈曲分析

中南大学学报（自然科学版） 2012年第6期43卷 2316-2323页

作者：周旺保蒋丽忠邵光强余志武中南大学土木建筑学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

基于畸变屈曲是钢-混凝土组合梁负弯矩区钢梁的重要屈曲模式,钢梁下翼缘提供给钢梁腹板的转动约束刚度及侧向约束刚度是影响其畸变屈曲性能的关键因素之一,对工字形钢-混凝土组合梁负弯矩区钢梁腹板提供给下翼缘的转动约束刚度及侧向约... 详细信息

基于畸变屈曲是钢-混凝土组合梁负弯矩区钢梁的重要屈曲模式,钢梁下翼缘提供给钢梁腹板的转动约束刚度及侧向约束刚度是影响其畸变屈曲性能的关键因素之一,对工字形钢-混凝土组合梁负弯矩区钢梁腹板提供给下翼缘的转动约束刚度及侧向约束刚度进行研究。采用利用能量法推导负弯矩区钢梁腹板对下翼缘的转动约束刚度及侧向约束刚度理论计算公式,并结合弹性介质中的中心受压薄壁杆件的屈曲理论推导钢梁侧向弯曲屈曲及侧向弯扭屈曲临界应力计算公式,进一步获得相应的屈曲弯矩。结合工程实例对转动约束刚度、侧向约束刚度及屈曲弯矩计算公式进行分析及讨论。研究结果表明:钢梁腹板转动约束刚度及侧向约束刚度均与外荷载呈线性关系,同时两者还可能出现负值;本文屈曲弯矩计算结果与ANSYS有限元计算结果较吻合;现有屈曲弯矩计算方法存在一定理论缺陷,且不同计算方法所得计算结果偏差较大;本文计算公式形式较简洁,适于工程应用。

关键词：钢-混凝土组合梁畸变屈曲转动约束刚度侧向约束刚度临界弯矩负弯矩