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腹板开洞箱形钢梁受扭性能的试验研究及数值分析

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腹板开洞箱形钢梁受扭性能的试验研究及数值分析

配置组合封闭箍筋的钢筋混凝土叠合梁受扭性能试验研究

2024年工程结构抗震技术交流会

作者：杨苗苗冀科峰刘衍中建八局(山东)设计咨询有限公司

为了探究腹板开设不同形状及尺寸洞口对箱形钢梁抗扭性能的影响,完成5根不同腹板开洞形状及尺寸及1根未开洞钢梁的纯扭试验,采用ABAQUS软件建立与试验构件对应的精细化有限元模型并进行模拟分析,得到箱形钢梁的扭矩-单位长度扭转角曲线... 详细信息

为了探究腹板开设不同形状及尺寸洞口对箱形钢梁抗扭性能的影响,完成5根不同腹板开洞形状及尺寸及1根未开洞钢梁的纯扭试验,采用ABAQUS软件建立与试验构件对应的精细化有限元模型并进行模拟分析,得到箱形钢梁的扭矩-单位长度扭转角曲线、极限扭矩及受扭变形特征等,得出腹板开洞箱形钢梁受扭性能的变化规律,并将有限元分析结果与试验结果进行对比,验证了有限元模拟的准确性。结果表明:箱形钢梁腹板开洞后,强度和刚度发生降低,开洞尺寸越大,承载力下载越多;当方洞边长与圆洞直径相同时,方洞较圆洞更为不利;洞高较洞宽对承载力的影响更大;开方形或矩形洞口应力集中较圆洞更为严重,导致洞口凹角过早开裂,抗扭承载力下降较多,不利于抗扭承载力发挥。

关键词：箱形钢梁腹板开洞开洞形状开洞尺寸受扭性能数值模拟试验研究

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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建筑结构学报 2020年第3期41卷 116-122页

作者：李国强黄小坤田春雨李然刘璐远芳中国建筑科学研究院有限公司建筑安全与环境国家重点实验室北京100013 哈尔滨工业大学建筑设计研究院黑龙江哈尔滨150090 建研科技股份有限公司北京100013

进行了10个足尺钢筋混凝土叠合梁试件的单调扭转试验,研究了箍筋形式和配箍率对纯扭作用下叠合梁的变形特征、破坏模式、受扭承载力等的影响。研究结果表明:配置组合封闭箍筋叠合梁的受扭承载力与配置传统封闭箍筋叠合梁的基本相同;在... 详细信息

进行了10个足尺钢筋混凝土叠合梁试件的单调扭转试验,研究了箍筋形式和配箍率对纯扭作用下叠合梁的变形特征、破坏模式、受扭承载力等的影响。研究结果表明:配置组合封闭箍筋叠合梁的受扭承载力与配置传统封闭箍筋叠合梁的基本相同;在达到峰值荷载之前,配置组合封闭箍筋叠合梁与配置传统封闭箍筋叠合梁的受扭性能基本相同;峰值荷载后,配置单钩组合封闭箍筋叠合梁的延性变差,配置双钩组合封闭箍筋叠合梁的延性与配置传统封闭箍筋叠合梁的基本相同。承受单向扭矩的叠合梁中可以配置双钩组合箍筋,并可以按照国家标准GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》方法计算其受扭承载力;不建议采用配置单钩组合箍筋的受扭叠合梁。

关键词：装配式混凝土结构钢筋混凝土叠合梁组合封闭箍筋单调扭转试验受扭性能

预应力钢箱高强混凝土组合梁受扭性能全过程分析

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工程力学 2011年第2期28卷 129-133页

作者：胡少伟陈亮南京水利科学研究院江苏南京210029 水利部水科学与水工程重点实验室江苏南京210029

为研究预应力钢箱高强混凝土组合梁从加载到破坏受扭全过程的力学性能,把受扭全过程分为开裂前和开裂后两个阶段。基于变角空间桁架理论模型,通过受力平衡方程、几何条件和应力-应变关系等,推导出适用于预应力组合箱梁全过程分析的一系... 详细信息

为研究预应力钢箱高强混凝土组合梁从加载到破坏受扭全过程的力学性能,把受扭全过程分为开裂前和开裂后两个阶段。基于变角空间桁架理论模型,通过受力平衡方程、几何条件和应力-应变关系等,推导出适用于预应力组合箱梁全过程分析的一系列方程,进而提出了预应力钢箱高强混凝土组合梁全过程分析的简化算法,并利用VB编制了预应力钢箱高强混凝土组合梁受扭全过程分析的仿真计算程序,制作了输入和输出的可视化界面。最后,对试验和理论分析结果进行了对比,结果表明方法合理,精度满足要求。

关键词：预应力钢箱高强混凝土组合梁受扭性能仿真可视化界面程序全过程分析理论与试验对比分析

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预应力钢箱高强混凝土组合梁受扭性能试验

中国公路学报 2010年第6期23卷 66-72页

作者：胡少伟陈亮南京水利科学研究院江苏南京210029

为掌握预应力钢箱高强混凝土组合梁的受扭性能,以箍筋间距和预应力等级为主要参数设计了3根足尺试验梁,在自行研制的扭转试验装置上进行试验,得到了试验梁的扭矩-扭率曲线、钢筋扭矩-应变曲线、钢梁及混凝土应变分布等重要参数,对破坏... 详细信息

为掌握预应力钢箱高强混凝土组合梁的受扭性能,以箍筋间距和预应力等级为主要参数设计了3根足尺试验梁,在自行研制的扭转试验装置上进行试验,得到了试验梁的扭矩-扭率曲线、钢筋扭矩-应变曲线、钢梁及混凝土应变分布等重要参数,对破坏形态与工作机理进行了详细分析。采用预应力影响系数,推导出了该类组合梁的开裂扭矩计算公式;基于变角空间桁架模型理论,推导出了极限扭矩计算公式,并将计算值和实测值进行了对比分析。结果表明:计算值与试验值吻合良好;受扭承载力由混凝土翼板和钢箱梁组成的箱形梁承担;预应力等级对试验梁开裂扭矩影响明显,而箍筋间距和预应力等级对试验梁极限抗扭承载力影响不大。

关键词：桥梁工程预应力组合箱梁试验研究高强混凝土受扭性能开裂扭矩极限扭矩

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H型钢混凝土梁受扭性能试验研究及理论分析

建筑结构 2014年第9期44卷 22-28页

作者：朱筱俊张根俞梁书亭东南大学土木工程学院南京210096 中国建筑设计研究院北京100044

为研究H型钢混凝土梁的受扭性能,以不同种类型钢及不同配筋方式为研究参数,完成了2根钢筋混凝土对比梁,6根H型钢混凝土梁的纯扭试验,分析了试件的受力过程、破坏形态等,研究了H型钢混凝土梁独特的裂缝开展与分布规律。试验和分析结果表... 详细信息

为研究H型钢混凝土梁的受扭性能,以不同种类型钢及不同配筋方式为研究参数,完成了2根钢筋混凝土对比梁,6根H型钢混凝土梁的纯扭试验,分析了试件的受力过程、破坏形态等,研究了H型钢混凝土梁独特的裂缝开展与分布规律。试验和分析结果表明,钢筋及型钢对试件的开裂扭矩的提高作用可忽略不计,但在一定程度上提高了试件的极限扭矩,且型钢能显著改善试件开裂后的变形性能和后期抗扭刚度。

关键词：型钢混凝土受扭性能开裂扭矩极限扭矩

装配式预应力混凝土框架梁柱压接接缝受扭性能试验研究

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工程抗震与加固改造 2022年第2期44卷 11-20页

作者：卫晓刚李东彬李伟龙柴彦凯中国建筑科学研究院北京100013

装配式预应力混凝土框架结构体系适用于大柱网重荷载建筑,其边框架梁受扭是不可忽视的受力状态,因此对梁柱压接接缝扭转受力机理和承载性能进行研究很有必要。本文设计制作了15个装配式梁柱压接试件,并对其进行静力纯扭转试验,试验中观... 详细信息

装配式预应力混凝土框架结构体系适用于大柱网重荷载建筑,其边框架梁受扭是不可忽视的受力状态,因此对梁柱压接接缝扭转受力机理和承载性能进行研究很有必要。本文设计制作了15个装配式梁柱压接试件,并对其进行静力纯扭转试验,试验中观察了试件的破坏现象、记录了扭矩-扭转角关系及相关特征点。结合试验现象及对试验结果进行分析表明:预加力可显著提升接缝的受扭承载力和延性,受扭承载力和延性与预压应力呈正相关关系;预应力筋的销栓作用可提高接缝的受扭承载力和延性;结合面凿毛处理,接缝材料掺入适量聚丙烯纤维均有利于提高受扭性能。

关键词：装配式混凝土框架预应力梁柱接缝受扭性能

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焊接栓钉型钢混凝土梁的受扭性能分析

广西大学学报（自然科学版） 2017年第1期42卷 28-35页

作者：钟铭陈宇良陈宗平广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

为了研究栓钉对型钢混凝土梁抗扭性能的影响,基于前期完成的7根焊接栓钉型钢混凝土梁试件的受扭试验结果,采用ABAQUS有限元软件进行多参数拓展数值模拟研究,探讨了焊接栓钉的间距、直径、位置和长度等变化参数对型钢混凝土梁抗扭性能的... 详细信息

为了研究栓钉对型钢混凝土梁抗扭性能的影响,基于前期完成的7根焊接栓钉型钢混凝土梁试件的受扭试验结果,采用ABAQUS有限元软件进行多参数拓展数值模拟研究,探讨了焊接栓钉的间距、直径、位置和长度等变化参数对型钢混凝土梁抗扭性能的影响。结果表明:焊接栓钉型钢混凝土梁与梁普通型钢混凝土梁相比,其抗扭性能更优越;栓钉焊接在腹板上较焊接在翼缘上好,腹板和翼缘交错焊接栓钉,试件抗扭性能最好;增大栓钉直径对抗扭性能影响不大;栓钉间距取250~350 mm之间时,抗扭性能较好;栓钉长度延伸至纵向钢筋保护层厚度范围内,其抗扭效果更好。研究结果可为该类构件的进一步科学研究和工程应用提供参考。

关键词：焊接栓钉型钢混凝土梁受扭性能

钢筋ECC柱复合受扭性能的试验研究和数值模拟

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建筑科学 2020年第11期36卷 84-89,158页

作者：周一帆邵永健傅少华岁亮施怀博苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011 徐州工程学院土木工程学院江苏徐州221009

为了研究钢筋ECC复合受扭柱的受扭性能,以轴压比、剪跨比、扭弯比和不同基体材料为参数,完成了4个钢筋ECC柱和1个RC柱在压弯剪扭共同作用下的单调静力试验。在此基础上,用ABAQUS建立钢筋ECC复合受扭柱的有限元模型,进一步分析其受扭性... 详细信息

为了研究钢筋ECC复合受扭柱的受扭性能,以轴压比、剪跨比、扭弯比和不同基体材料为参数,完成了4个钢筋ECC柱和1个RC柱在压弯剪扭共同作用下的单调静力试验。在此基础上,用ABAQUS建立钢筋ECC复合受扭柱的有限元模型,进一步分析其受扭性能的影响规律,试验和模拟结果吻合较好。结果表明:掺入ECC试件的最低峰值扭矩比RC试件的峰值扭矩高50.48%;轴压比越高,试件的峰值扭矩越大,但延性越差;不同扭弯比试件的峰值扭矩差别不大,但扭弯比的增加会适当增加峰值扭矩和延性,弯矩对试件变形起主导作用;剪跨比越大,峰值扭矩越小,延性越好。

关键词：钢筋ECC 复合受扭受扭性能试验有限元

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槽钢骨架型钢混凝土梁受扭性能试验研究

工业建筑 2014年第2期44卷 118-122页

作者：任瑞薛建阳陈宗平西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 广西大学土木建筑工程学院南宁530004

为研究配槽钢骨架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,设计了4根配槽钢骨架型钢混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁对比试件,通过观察配槽钢骨架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力过程及破坏形态,探讨混凝土强度、配箍形式、缀条形式及其间... 详细信息

为研究配槽钢骨架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,设计了4根配槽钢骨架型钢混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁对比试件,通过观察配槽钢骨架型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力过程及破坏形态,探讨混凝土强度、配箍形式、缀条形式及其间距等对试件受扭承载力的影响。试验结果表明:截面配钢率对提高梁的开裂扭矩作用不明显,但槽钢骨架能显著提高试件的极限扭矩和后期抗扭刚度,还能有效改善构件的延性。最后提出配槽钢骨架型钢混凝土梁开裂扭矩和极限扭矩的计算公式。

关键词：槽钢骨架型钢混凝土梁受扭性能开裂扭矩极限扭矩