检索结果-南通市图书馆

考虑栓钉剪切滑移的钢—混凝土组合梁抗火性能研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑栓钉剪切滑移的钢—混凝土组合梁抗火性能研究

作者：黄国胜重庆大学

学位级别：硕士

钢-混凝土组合梁由于其兼有钢结构和混凝土结构的优点，又避免了钢结构和混凝土结构的缺点，在土木工程界得到越来越广泛的推广和应用。钢-混凝土组合梁是指通过剪力连接件将钢梁与混凝土翼板连接起来，以抵抗二者在交界面处的掀起及相... 详细信息

钢-混凝土组合梁由于其兼有钢结构和混凝土结构的优点，又避免了钢结构和混凝土结构的缺点，在土木工程界得到越来越广泛的推广和应用。钢-混凝土组合梁是指通过剪力连接件将钢梁与混凝土翼板连接起来，以抵抗二者在交界面处的掀起及相对滑移组成为一个整体的结构型式。栓钉是一种常用的柔性剪力连接件，关于栓钉常温的抗剪承载力、滑移性能，很多学者进行了研究，多国规范也有详细的条文规定;但在高温下，栓钉的抗剪承载力仅仅在欧洲规范里有相关规定，而栓钉在高温下的滑移性能尚没有规范给出了详细的条文说明。组合梁钢梁与混凝土板之间的相对滑移与栓钉的性能息息相关，而滑移又决定了组合梁的各种性能。理论上，对完全剪力连接组合梁来说，钢梁与混凝土板间的相对滑移可以忽略不计，而对于部分剪力连接组合梁，则必须考虑滑移对组合梁性能的影响。实际工程中，满足结构要求的前提下，设计成部分剪力连接组合梁可以取得良好的经济效益。目前还没有相关的规范对火灾高温下考虑栓钉剪切滑移组合梁的抗火性能进行规定。本文通过完全剪力连接组合梁部分剪力连接组合梁在高温下的抗火性能试验，和高温下组合梁性能的理论计算，将理论计算结果与试验结果进行对比，并进行参数分析，分析不同剪力连接程度和不同温度下组合梁的抗火承载力，主要内容和结论如下：①理论分析：介绍国内外规范和学者在常温和高温下关于栓钉抗剪承载力、剪切滑移性能的研究，以及各国规范关于组合梁的抗火承载力设计方法，并进行对比分析。②热传递分析：对高温下组合梁进行热传递分析，进行构件的升温计算，得到高温下组合梁各部分的温度，了解温度分布的特点。③钢板、钢筋和混凝土材性试验：对试验组合梁所用的钢板、钢筋和混凝土进行材性试验，测量钢板和钢筋的屈服强度、极限抗拉强度、伸长率，混凝土的抗压强度和弹性模量。④组合梁的抗火性能试验：设计了2根钢-混凝土组合梁，一根完全剪力连接，一根部分剪力连接，剪力连接程度为0.5，在ISO834标准升温条件下进行抗火性能试验，并进行对比。⑤理论推导：通过常温下组合梁的承载力、滑移理论推导组合梁在高温下的理论，通过计算机软件编程，计算组合梁抗火承载力、挠度和滑移，并与试验进行对比，吻合较好。上述研究结果表明，栓钉在高温下抗剪承载力和滑移性能与常温下有较大差异，高温下栓钉抗剪承载力和抗滑移能力随温度升高退化变快;剪力连接程度对组合梁的抗火性能影响较大，部分剪力连接组合梁与完全剪力连接组合梁相比，显著降低组合梁在高温下的承载能力、延性，增大了变形、滑移和掀起位移;理论推导得到的组合梁性能与试验数据吻合良好，可以作为考虑栓钉剪切滑移组合梁抗火设计的参考。

关键词：栓钉剪切滑移剪力连接程度组合梁抗火性能

考虑压型钢板影响的栓钉往复加载受力性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑压型钢板影响的栓钉往复加载受力性能研究

作者：刘某文清华大学

学位级别：硕士

钢-混凝土组合梁是组合结构中最常见的构件形式，压型钢板钢-混凝土组合梁则广泛应用于高层结构和钢结构建筑中。组合结构具有优良的受力性能和经济效益，刚度大、承载力高、截面小、抗开裂等优点使得组合结构得到了广泛的应用。抗剪连... 详细信息

钢-混凝土组合梁是组合结构中最常见的构件形式，压型钢板钢-混凝土组合梁则广泛应用于高层结构和钢结构建筑中。组合结构具有优良的受力性能和经济效益，刚度大、承载力高、截面小、抗开裂等优点使得组合结构得到了广泛的应用。抗剪连接件是连接钢梁和混凝土板的构件，以栓钉最为常见，对组合结构的研究离不开对抗剪连接件的分析和研究。组合结构的抗震性能也是结构抗震研究中的热点问题之一，准确的分析抗剪连接件的抗震性能才能对组合结构的抗震性能特点有更深入的认识和理解。压型钢板组合梁的剪力连接以栓钉为主要形式，而此类栓钉的受力机理与无压型钢板组合梁栓钉连接件又有所不同。本文针对压型钢板组合梁栓钉的受力特点，进行了10组推出试验研究。试验中采用了三种压型钢板，分别考虑单调推出和往复加载两种加载方式。试验结果呈现出三种破坏模式，栓钉变形呈现出三种不同形态。通过比较不同试件，发现边界条件对试验结果影响明显，往复加载试件的承载力并不比单调加载试件的承载力更低。往复加载作用下，推出试件延性明显降低。将单调推出试验结果与各国规范公式的计算结果进行比较，发现部分结果有所偏差，其中M1、M2号试件的公式计算结果比试验结果更高，对此展开了分析计算，认为针对混凝土肋整体剪切旋转破坏的特定破坏模式，可以从受力机理和破坏机构进行分析得到更准确的承载力计算公式。本文通过有限元软件建立数值模型，与试验结果进行比较，验证了有限元模型的可靠性。根据有限元模型进行了参数分析，分析了混凝土强度、栓钉直径、压型钢板槽口尺寸对栓钉承载力的影响。最后根据往复加载试验的结果，建立了透焊压型钢板栓钉的恢复力模型，并将通过该模型计算的滞回曲线与试验结果进行比较，吻合较好，证明了该模型的可靠性，并分析了模型中涉及到的参数的意义和确定方法。本文的研究确定了一种透焊压型钢板栓钉受力性能的分析方法和恢复力模型，并可以为进一步的压型钢板组合梁及组合框架抗震性能的研究提供基础依据。

关键词：压型钢板组合梁栓钉往复加载有限元分析恢复力模型

混凝土中考虑氯离子扩散的栓钉锈蚀和抗剪承载力数值模拟研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

混凝土中考虑氯离子扩散的栓钉锈蚀和抗剪承载力数值模拟研究

作者：李浩重庆大学

学位级别：硕士

钢-混凝土组合梁通过抗剪连接件将钢梁与混凝土板组合而共同工作,兼具钢结构和混凝土结构的优点。对于处于海洋或者恶劣环境下的组合结构,环境中氯离子侵蚀作用引起栓钉锈蚀,导致栓钉力学性能下降,严重影响组合结构的整体性能。由于在... 详细信息

钢-混凝土组合梁通过抗剪连接件将钢梁与混凝土板组合而共同工作,兼具钢结构和混凝土结构的优点。对于处于海洋或者恶劣环境下的组合结构,环境中氯离子侵蚀作用引起栓钉锈蚀,导致栓钉力学性能下降,严重影响组合结构的整体性能。由于在役组合结构中栓钉锈蚀监测较困难,准确模拟混凝土中氯离子扩散引起的栓钉锈蚀过程显得尤为重要。本文将混凝土中氯离子扩散与栓钉锈蚀耦合分析,研究组合结构服役期内的栓钉锈蚀过程和力学性能退化规律。本文主要研究内容如下:（1）建立氯离子扩散和钢材锈蚀的耦合分析方法。基于Butler–Volmer方程和混凝土中钢材锈蚀电化学反应,编程实现单个时间步长内混凝土中钢材锈蚀迭代计算,并通过积分实现长期锈蚀计算。引入了氯离子扩散模块,考虑混凝土中氯离子浓度升高引起的钢筋脱钝,建立了氯离子扩散和钢材锈蚀耦合计算程序。给出边区和角区钢筋的耦合分析计算实例,验证了该程序计算结果的合理性。（2）采用氯离子扩散和钢材锈蚀的耦合计算栓钉的长期锈蚀过程。设定了两种氯离子暴露面,当混凝土板顶面为暴露面时,锈蚀位置随时间逐渐往下发展,栓钉横截面保持圆形,顶杆长度方向锈蚀形态为“两头粗中间细。当混凝土板底面为暴露面时,锈蚀位置随时间逐渐往上方发展,栓钉横截面接近椭圆形,顶杆长度方向锈蚀形态为“上端粗下端细。栓钉锈蚀呈规律如下:越靠近边界混凝土的位置越早产生锈蚀,锈蚀深度也越大,锈蚀位置朝氯离子扩散方向基本一致。（3）由于锈蚀栓钉的不规则形态不便于有限元建模计算,对锈蚀栓钉的形态进行简化处理,建模分析两种氯离子暴露面下的栓钉在不同锈蚀时间的力学性能,分别得到两种栓钉随时间变化的力学性能退化曲线。结论如下:栓钉极限抗剪承载力也随着暴露时间增加逐渐下降,暴露100年两种栓钉的极限抗剪承载力均降至原来的半左右,相同条件下底面为暴露面的的栓钉承载力下降风险更大。

关键词：钢-混凝土组合结构栓钉锈蚀 Butler–Volmer方程抗剪承载力

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

低埋深比插入式柱脚抗震性能试验

哈尔滨工业大学学报 2021年第10期53卷 101-111页

作者：胡卫中杨维国王萌刘佩王诚北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国航空规划设计研究总院有限公司北京100120

为研究低埋深比插入式柱脚的抗震性能,设计了8个缩尺比例为1∶2的柱脚节点,试验中以是否布置栓钉、埋深比、轴向荷载以及翼缘厚度为变化参数,对柱脚的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化以及耗能能力展开分析。结果表明:低... 详细信息

为研究低埋深比插入式柱脚的抗震性能,设计了8个缩尺比例为1∶2的柱脚节点,试验中以是否布置栓钉、埋深比、轴向荷载以及翼缘厚度为变化参数,对柱脚的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化以及耗能能力展开分析。结果表明:低埋深比插入式柱脚有两种破坏模式,分别是混凝土二次浇筑面破坏和型钢柱底部屈曲破坏;布置栓钉或施加轴向压力可有效改善插入式柱脚的破坏模式,由二次浇筑面破坏转变为底部型钢屈曲破坏,提高柱脚的耗能能力;无栓钉且无轴向压力作用下,埋深比由1.0提高至1.5,能够减轻二次浇筑面的破坏程度并保证其继续承载,但不能改变破坏模式;工程应用中插入式柱脚在埋深比1.0时应布置栓钉。

关键词：插入式柱脚栓钉埋深比拟静力试验滞回性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

钢-轻骨料混凝土栓钉连接件推出试验研究

公路 2018年第2期63卷 73-76页

作者：刘迎倩中铁大桥科学研究院有限公司桥梁结构健康与安全国家重点实验室

为研究钢-轻骨料混凝土栓钉连接件的力学性能,以某长江大桥钢—混组合梁为原型设计制作钢-轻骨料混凝土栓钉连接件,进行推出试验,研究其破坏形态、荷载-滑移曲线、栓钉的抗剪承载力和受力行为。结果表明,试件的破坏形式为栓钉剪断;试件... 详细信息

为研究钢-轻骨料混凝土栓钉连接件的力学性能,以某长江大桥钢—混组合梁为原型设计制作钢-轻骨料混凝土栓钉连接件,进行推出试验,研究其破坏形态、荷载-滑移曲线、栓钉的抗剪承载力和受力行为。结果表明,试件的破坏形式为栓钉剪断;试件的滑移过程包括弹性和塑性两个阶段;栓钉的设计承载力为113.8kN,大于按Eurocode 4规范和我国《钢结构设计规范》计算的栓钉抗剪承载力设计值;栓钉在加载过程中的受力以受拉为主,同时受弯。

关键词：钢-混组合梁轻骨料混凝土栓钉推出试验破坏形态研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

型钢混凝土不同界面的黏结性能及锚固设计

应用基础与工程科学学报 2015年第3期23卷 596-607页

作者：陈宗平郑华海徐金俊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 同济大学建筑工程系上海200092

为了研究不同界面型钢混凝土的自然黏结性能,设计4个试件进行静力单调推出试验,试件分别考虑了型钢外翼缘、内翼缘、腹板以及全截面与混凝土黏结时的4种不同情况,通过试验观察了各试件的受力破坏过程和形态,获取了荷载-滑移曲线、极限... 详细信息

为了研究不同界面型钢混凝土的自然黏结性能,设计4个试件进行静力单调推出试验,试件分别考虑了型钢外翼缘、内翼缘、腹板以及全截面与混凝土黏结时的4种不同情况,通过试验观察了各试件的受力破坏过程和形态,获取了荷载-滑移曲线、极限黏结强度等参数,分析了型钢不同界面与混凝土的黏结强度;此外,为了深层次研究型钢混凝土构件的黏结锚固性能,设计了3个焊接栓钉的型钢混凝土试件进行静力单调推出试验,试件分别考虑了栓钉仅焊接在型钢外翼缘、腹板、以及外翼缘和腹板均焊接3种不同情况,获取了焊接栓钉后型钢混凝土试件的黏结滑移性能,分析了不同位置处焊接栓钉对型钢混凝土黏结性能的影响,最后分别推导并建立了型钢混凝土构件仅考虑自然黏结以及焊接栓钉时的最小锚固长度计算公式.研究结果表明,不同界面型钢混凝土的自然黏结强度不相等,腹板处黏结强度最小,外翼缘次之,内翼缘最大,三者的比例关系为1∶1.39∶1.59;栓钉焊接位置对黏结性能有影响,腹板处焊接栓钉比在翼缘处焊接栓钉试件的延性更好.

关键词：型钢混凝土黏结强度黏结界面栓钉锚固长度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

方钢管约束型钢混凝土柱受剪承载力计算

建筑结构学报 2020年第5期41卷 129-137页

作者：黎翔王宣鼎周绪红刘界鹏重庆大学土木工程学院重庆400045

基于已有受剪破坏方钢管约束型钢混凝土短柱试验结果,建立精细化有限元模型,对设有型钢栓钉与钢管斜拉加劲肋的方钢管约束型钢混凝土短柱受剪性能进行有限元分析。研究结果表明:栓钉对方形截面钢管约束型钢混凝土短柱的力学行为影响较小... 详细信息

基于已有受剪破坏方钢管约束型钢混凝土短柱试验结果,建立精细化有限元模型,对设有型钢栓钉与钢管斜拉加劲肋的方钢管约束型钢混凝土短柱受剪性能进行有限元分析。研究结果表明:栓钉对方形截面钢管约束型钢混凝土短柱的力学行为影响较小;而斜拉加劲肋有效限制钢管局部屈曲,提高约束作用,改善型钢与混凝土的共同工作性能。基于试验与有限元分析结果,考虑方钢管等效密排箍筋效应,提出了方钢管约束型钢混凝土短柱的受剪承载力计算公式,预测结果与试验及有限元参数分析结果吻合较好。

关键词：钢管约束型钢混凝土栓钉斜拉加劲肋有限元分析受剪承载力

四边简支钢-混凝土组合板的弹性局部剪切屈曲分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程力学 2010年第1期27卷 52-57页

作者：吴丽丽聂建国中国矿业大学(北京)力学建筑工程学院清华大学土木工程系结构工程与振动教育部重点实验室

钢-混凝土组合板近年来在建筑及桥梁结构领域逐渐受到关注,但目前关于组合板弹性稳定性能方面的研究较少,尤其是局部屈曲性能。剪力连接件(栓钉)的最大间距是防止钢板局部屈曲先于屈服的最关键因素,也是保证组合板中钢板与混凝土板协同... 详细信息

钢-混凝土组合板近年来在建筑及桥梁结构领域逐渐受到关注,但目前关于组合板弹性稳定性能方面的研究较少,尤其是局部屈曲性能。剪力连接件(栓钉)的最大间距是防止钢板局部屈曲先于屈服的最关键因素,也是保证组合板中钢板与混凝土板协同工作的前提。采用有限元计算方法,通过模型参数分析,研究四边简支钢-混凝土组合板在纯剪切作用下发生局部屈曲的特征,建立具有典型边界条件单块钢板计算模型来模拟组合板中栓钉包围钢板局部屈曲特性,从而推导出四边简支组合板栓钉连接最大间距的计算公式,计算结果偏于安全。

关键词：钢-混凝土组合板剪切局部屈曲栓钉最大间距

配箍率对有栓钉的型钢高强混凝土柱受力性能影响的试验研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

配箍率对有栓钉的型钢高强混凝土柱受力性能影响的试验研究

作者：马翔重庆大学

学位级别：硕士

型钢高强混凝土是钢与高强混凝土相结合的产物,是现代钢结构和混凝土结构发展的一个新方向。型钢高强混凝土结构以其承载力高、刚度大并具有良好的延性和耗能性能等优点越来越受到人们的重视,并被广泛应用于实际工程,特别是适用于地震... 详细信息

型钢高强混凝土是钢与高强混凝土相结合的产物,是现代钢结构和混凝土结构发展的一个新方向。型钢高强混凝土结构以其承载力高、刚度大并具有良好的延性和耗能性能等优点越来越受到人们的重视,并被广泛应用于实际工程,特别是适用于地震区。型钢与高强混凝土之间良好的粘结性能是保证型钢高强混凝土构件中型钢与混凝土协调工作的基础,只有型钢、钢筋和混凝土三种材料元件协同工作,才能够充分发挥型钢混凝土组合结构的抗震优点。反复荷载作用下的试验研究表明:体积配箍率是影响型钢高强混凝土柱抗震性能的重要指标。随着体积配箍率的增加,抗震性能越来越好。因此,实际工程中必须对型钢高强混凝土柱的体积配箍率有个合理的配置范围,以有利于结构的抗震需要。本文通过3个混凝土强度为86.6MPa～88.6MPa的型钢高强混凝土柱(型钢翼缘上带有栓钉)低周反复加载试验,得到了型钢高强混凝土柱在不同体积配箍率下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数、耗能指标以及强度衰减规律和粘结应力退化等,并通过与3个混凝土强度为73.3MPa～81.9MPa的型钢高强混凝土柱(型钢翼缘上不含栓钉)在各自对应的相同体积配箍率下的工作性能对比,初步得出栓钉对型钢高强混凝土柱抗震性能及承载力的影响。并分析推导出含栓钉的型钢高强混凝土柱的粘结机理及抗剪承载力计算,从而更好的判断型钢与混凝土之间的粘结性能对结构抗震的影响;最后推导计算出型钢与混凝土之间的粘结应力。

关键词：型钢高强混凝土柱体积配箍率栓钉粘结应力抗剪机理