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钢—混凝土连续组合梁性能的试验及理论研究

钢—混凝土连续组合梁性能的试验及理论研究

作者：尚永亮西安建筑科技大学

学位级别：硕士

钢—混凝土组合结构兼有钢结构和混凝土结构的优点,近年来在工程界得到广泛的应用。而钢—混凝土组合梁则是通过抗剪连接件将钢梁与混凝土翼板组合在一起共同工作的一种新型梁。尽管钢—混凝土组合梁在国内外都有比较广泛的研究,然而在... 详细信息

钢—混凝土组合结构兼有钢结构和混凝土结构的优点,近年来在工程界得到广泛的应用。而钢—混凝土组合梁则是通过抗剪连接件将钢梁与混凝土翼板组合在一起共同工作的一种新型梁。尽管钢—混凝土组合梁在国内外都有比较广泛的研究,然而在设计理论及实际应用中仍然存在着许多问题,随着钢—混凝土连续组合梁的进一步应用,其负弯矩区的混凝土受拉开裂,导致负弯矩区截面刚度降低,影响结构的使用功能的问题越来越突出。基于此,本文对1根倒T形简支组合梁和3根两等跨连续组合梁的力学性能进行了试验研究。本文通过对组合梁的静力加载试验,表明组合梁负弯矩区钢筋与钢梁通过抗剪连接件能够有效地形成组合截面共同工作。分别研究了组合梁负弯矩区和连续组合梁的破坏机理、破坏规律、裂缝开展过程。得到组合梁跨中荷载挠度曲线、交界面滑移曲线、裂缝荷载发展曲线;研究连续组合梁试件的整个破坏过程,得到连续组合梁沿截面高度的应变变化规律;通过考虑抗剪连接程度、抗剪连接件的布置影响,分析总结了不同因素对连续组合梁承载力和延性的影响程度。利用弹性分析理论,建立适合于在跨中对称荷载作用下、跨中集中荷载作用下的简支梁交界面滑移的计算公式、挠度计算公式,并将计算结果与实测结果相比较,吻合良好。通过试验及理论分析比较提出对连续组合梁负弯矩区段截面刚度的计算方法。通过平截面假定,依据截面力学平衡进一步求得组合梁负弯矩区的开裂弯矩及开裂荷载。最后,结合钢筋混凝土梁的裂缝开展规律,着重分析组合梁裂缝的影响因素,建立了以组合梁弯曲曲率为主要参数,同时考虑裂缝高度和平均裂缝间距的裂缝宽度计算方法。根据本文的研究结果,可对钢—混凝土连续组合梁抗弯性能的进一步研究及理论分析提供参考。

关键词：钢-混凝土连续组合梁负弯矩滑移挠度裂缝

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钢-混凝土连续组合梁的内力分析研究

浙江建筑 2008年第4期25卷 12-15页

作者：金波童根树杭州广播电视大学浙江杭州310012 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310027

对钢-混凝土连续组合梁的设计方法进行了分析研究,介绍了钢-混凝土连续组合梁与钢筋混凝土连续梁内力重分布的区别,内力分析模型,连续梁弯矩调幅的幅度与塑性分析方法的一些应用条件。并对连续梁的弯矩进行了计算,通过算例发现内力分析... 详细信息

对钢-混凝土连续组合梁的设计方法进行了分析研究,介绍了钢-混凝土连续组合梁与钢筋混凝土连续梁内力重分布的区别,内力分析模型,连续梁弯矩调幅的幅度与塑性分析方法的一些应用条件。并对连续梁的弯矩进行了计算,通过算例发现内力分析方法和截面的类别是紧密关联的。

关键词：钢-混凝土连续组合梁内力分析弹性塑性截面类别

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钢-混凝土连续组合梁腹板局部屈曲分析

建筑科学与工程学报 2009年第3期26卷 27-31页

作者：蒋丽忠曾丽娟孙林林中南大学土木建筑学院湖南长沙410075 江苏省交通科学研究院股份有限公司江苏南京210017

对连续组合梁负弯矩区钢腹板的稳定性进行了研究,分析了负弯矩区钢梁腹板在弯曲、轴向压力和剪切作用下的力学性能,提出了组合梁腹板在各种荷载作用下的局部稳定性简化计算模型,建立了非均匀受压、纯剪和弯剪复合受力状态下的临界屈曲... 详细信息

对连续组合梁负弯矩区钢腹板的稳定性进行了研究,分析了负弯矩区钢梁腹板在弯曲、轴向压力和剪切作用下的力学性能,提出了组合梁腹板在各种荷载作用下的局部稳定性简化计算模型,建立了非均匀受压、纯剪和弯剪复合受力状态下的临界屈曲应力计算公式;分别计算了钢梁腹板在非均匀受压和纯剪状态下的弹性屈曲系数,并根据偏心受压与剪切作用下的相关方程计算了钢梁腹板在复杂应力状态下的弹性屈曲系数;基于屈曲分析结果,提出了组合梁在弹性受力阶段钢梁腹板不设横向加劲肋的高厚比限值。结果表明:采用该方法确定的钢梁腹板高厚比更具合理性,且计算过程简单,结果偏于安全。

关键词：钢-混凝土连续组合梁稳定承载力屈曲模型局部屈曲高厚比

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钢-混凝土连续组合梁受力性能的有限元分析

钢结构 2009年第2期24卷 20-22,48页

作者：谭燕秋王伟武祥宝河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038

为了分析钢-混凝土连续组合梁混凝土翼板的厚度、钢梁翼缘厚度、腹板高度和厚度等参数的变化对梁的应力和挠度的影响,利用ANSYS有限元软件,对两跨连续组合梁进行非线性瞬态分析,将计算结果和实测结果进行比较,验证了该模型的有效性。通... 详细信息

为了分析钢-混凝土连续组合梁混凝土翼板的厚度、钢梁翼缘厚度、腹板高度和厚度等参数的变化对梁的应力和挠度的影响,利用ANSYS有限元软件,对两跨连续组合梁进行非线性瞬态分析,将计算结果和实测结果进行比较,验证了该模型的有效性。通过变换组合梁混凝土翼板的厚度,钢梁翼缘的厚度,腹板的厚度和高度,分析得出对梁的应力和挠度的影响强弱依次为:混凝土板厚,腹板高度,钢梁上下翼缘的厚度,腹板的厚度。

关键词：钢-混凝土连续组合梁挠度应力 ANSYS 有限元

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力比对钢-混凝土连续组合梁抗震性能的影响

工程抗震与加固改造 2006年第3期28卷 21-25页

作者：蒋丽忠戚菁菁曹华余志武中南大学铁道校区土木建筑学院湖南长沙410075

本文介绍了5根不同力比钢-混凝土连续组合梁在竖向低周反复荷载作用下的试验结果,对其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化规律、耗能能力、变形恢复能力等抗震性能进行了分析,结果表明综合力比对连续组合梁抗震性能有较大的影响。

关键词：钢-混凝土连续组合梁综合力比抗震性能试验研究

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预应力钢-混凝土连续组合梁的研究及应用

预应力钢-混凝土连续组合梁的研究及应用

新世纪预应力技术创新学术交流会

作者：余志武冯昌茂蒋丽忠周凌宇中南大学铁道校区土木建筑学院北京市市政工程设计研究总院中南大学铁道校区土木建筑学院中南大学铁道校区土木建筑学院

本文简要地介绍了关于预应力钢-混凝土连续组合梁的受力性能和设计方法研究的主要成果,并将这些研究成果在国内多项实际工程中推广应用。1996年设计建造的岳阳市琵琶王立交桥成功地采用了异形（Y 形）预应力混钢-混凝土叠合板连续组合... 详细信息

本文简要地介绍了关于预应力钢-混凝土连续组合梁的受力性能和设计方法研究的主要成果,并将这些研究成果在国内多项实际工程中推广应用。1996年设计建造的岳阳市琵琶王立交桥成功地采用了异形（Y 形）预应力混钢-混凝土叠合板连续组合梁技术,跨度为28+40+28m。2001年建成通车的鞍山市五一路立交桥,在主跨（68+90+72m）、2号匝道（68+97．2+75m）和3号匝道（68+83+60m）采用了预应力钢-混凝土连续组合梁技术,产生了良好的经济效益与社会效益。

关键词：预应力钢-混凝土连续组合梁试验研究设计方法工程应用

来源： cnki会议评论

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两跨连续钢-再生混凝土组合梁长期性能研究

工业建筑 2023年第5期53卷 124-131页

作者：尤广迪李峰张启军王庆贺韩涛沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 中建七局交通建设有限公司郑州450004

为研究再生粗骨料的掺入对两跨连续钢-混凝土组合梁长期性能的影响,考虑混凝土收缩徐变等影响,基于ABAQUS软件建立组合梁长期性能有限元模型,采用现有的3组两跨连续钢-混凝土组合梁长期试验数据验证模拟的可靠性。在此基础上,对两跨连续... 详细信息

为研究再生粗骨料的掺入对两跨连续钢-混凝土组合梁长期性能的影响,考虑混凝土收缩徐变等影响,基于ABAQUS软件建立组合梁长期性能有限元模型,采用现有的3组两跨连续钢-混凝土组合梁长期试验数据验证模拟的可靠性。在此基础上,对两跨连续钢-再生混凝土组合梁进行参数分析,量化各因素对其长期性能的影响。研究结果表明:采用龄期调整的有效模量法考虑构件的长期持荷效应、采用温度场考虑混凝土的收缩效应,所建立的两跨连续组合梁跨中挠度的有限元结果与试验结果最大相差11.7%、中支座负弯矩有限元结果与试验结果相差3.77%;与普通混凝土试件相比,再生粗骨料取代率为50%和100%时,两跨连续钢-再生混凝土组合梁长期挠度增加5.52%~9.72%和12.98%~20.39%;与采用钢筋混凝土楼板(承受均匀收缩徐变影响)的试件相比,采用开口型和闭口型组合楼板的试件(承受非均匀收缩徐变影响)长期挠度与瞬时挠度的比值减少8.04%~19.56%,故应针对不同的楼板类型选用不同的收缩徐变模型。

关键词：再生混凝土钢-混凝土连续组合梁长期性能收缩徐变有限元分析

侧扭屈曲的波形钢腹板钢筋混凝土连续组合梁的转动刚度

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钢结构(中英文) 2012年第11期 79-79页

在负弯矩区,连续组合梁将达到由腹板刚度以及混凝土板和剪力连接刚度所产生的侧扭屈曲的极限状态。这3种刚度构成了组合梁的转动刚度。EC4在平面钢腹板组合梁中定义了这种刚度,但对于波形钢腹板组合梁结构中的刚度尚未有结论性研究。文... 详细信息

在负弯矩区,连续组合梁将达到由腹板刚度以及混凝土板和剪力连接刚度所产生的侧扭屈曲的极限状态。这3种刚度构成了组合梁的转动刚度。EC4在平面钢腹板组合梁中定义了这种刚度,但对于波形钢腹板组合梁结构中的刚度尚未有结论性研究。文中提出了一个公式,并基于以下几点来对波形腹板型材组合梁的转动刚度进行评估:1)倒U框架模型的4种代表性的试验结果;2)使用ANSYS有限元软件对数值模型进行构建和标定;3)68个数值模型的计算过程。在这些模型中,研究人员试图改变影响转动刚度的所有参数,例如腹板高度和厚度、平板的大小与类型(混凝土板或组合板)、横截面的剪力连接件的数量以及连接件的纵向间距。

关键词：钢-混凝土连续组合梁波形腹板侧扭屈曲转动刚度

钢—混凝土组合梁裂缝宽度计算研究与合理截面形式探讨

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钢—混凝土组合梁裂缝宽度计算研究与合理截面形式探讨

作者：季晓康湖南大学

学位级别：硕士

作为组合结构体系中重要的承重构件,钢-混凝土组合梁近年来在我国的发展很快,组合梁兼有钢结构和混凝土的优点,已经在建筑和桥梁结构等领域得到越来越多的应用,取得了显著的技术经济效益和社会效益。而随着钢—混凝土连续组合梁的进一... 详细信息

作为组合结构体系中重要的承重构件,钢-混凝土组合梁近年来在我国的发展很快,组合梁兼有钢结构和混凝土的优点,已经在建筑和桥梁结构等领域得到越来越多的应用,取得了显著的技术经济效益和社会效益。而随着钢—混凝土连续组合梁的进一步应用,其负弯矩区的混凝土受拉开裂,导致负弯矩区截面刚度降低,影响结构的使用功能的问题越来越突出。因此,自二十世纪六十年代开始,国内外不少学者展开了一系列的试验研究与理论分析,提出了一些裂缝宽度的计算方法和公式,但都不够完善。本文研究的主要目的是通过对组合梁负弯矩区裂缝的出现、发展的过程分析,讨论影响钢-混凝土连续组合梁负弯矩区受力性能的主要因素,建立了组合梁负弯矩区裂缝计算模式和裂缝宽度的计算公式,并初步探讨了连续组合梁合理截面形式。据此,本文的主要研究成果如下:(1)通过分析、对比普通混凝土梁和组合梁负弯矩区裂缝出现、发展过程,以构件受弯状态为出发点,提出了以弯曲曲率、裂缝高度、裂缝间距为主要参数的裂缝宽度计算模式。(2)在上述模式的基础上,分别建立使用荷载下曲率计算、裂缝高度取值及裂缝间距计算的公式,由此形成最终裂缝宽度计算公式,该公式概念清楚、计算简单,并引用其他文献的试验数据代入公式,计算结果与试验数据吻合较好。(3)分析可知连续组合梁的跨中、支座截面处荷载作用效应及截面抗力规律不匹配,本文提出了采用T形混凝土梁和工字钢代替一般的混凝土板和工字钢的组合梁截面形式,并给出了截面尺寸比例,能使正负截面抵抗矩接近,符合组合梁受力特征,减少了材料用量,满足承载力和刚度等要求。(4)运用通用有限元软件ANSYS对修正截面后的组合梁承载力性能进行了模拟分析,取得了较好的结果,验证了该截面形式的组合梁具有良好的适用性。

关键词：钢-混凝土连续组合梁裂缝宽度弯曲曲率合理截面