关于波形钢腹板与混凝土顶、底板的连接方式的探讨

设计这种类型的桥梁,其中一个最重要的环节是：如何让混凝土顶、底板与波形钢腹板连接的更紧密,尽量减少两者之间的相对位移,这将直接影响到整座结构的承载能力。另外,两者的结合部还能起到抗掀起的作用。     

钢底板波形钢腹板组合箱梁桥剪滞效应分析

研究对象采用中川机场在建钢底板波形钢腹板组合箱梁桥,并将钢底板等效为混凝土底板,探讨了荷载作用对钢底板波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应的影响。分别对箱梁顶板、悬臂板和底板取纵向位移差函数,箱梁纵向位移差函数设为三次抛物线。运用能量变分法推导出了顶、底板剪力滞效应的体系总势能。利用最小势能原理得出了简支梁在弯曲荷载作用下的微分方程,进一步得出了集中荷载下简支箱梁位移及截面应力解。建立了实际桥梁精细化有限元模型,进行了加载试验验证。讨论了该桥跨中截面顶底板纵向正应力、剪力滞系数的变化规律。结果显示,跨中截面位移及其顶底板应力分布三者结果吻合良好。通过有限元分析和模型试验验证本文方法的正确性,为钢底板波形钢腹板剪力滞效应分析提供有效方法。     

波形钢腹板PC箱梁抗剪连接键设计

波形钢腹板PC箱梁是一种新型的钢-混凝土组合结构,这种结构以波形钢板代替混凝土作为箱梁的腹板,并采用箱内体外预应力技术,实现了主梁的轻型化,进而减少了下部结构的工程量,由于其良好的受力特性在日本和欧美得到了广泛的应用。而抗剪连接键是能否为结构提供足够完整组合作用的一个决定因素,文章主要介绍波纹钢腹板PC组合箱梁抗剪连接键的设计计算方法,并介绍某波纹钢腹板PC组合箱梁连续梁桥（70m＋120m＋70m）的抗剪连接键的计算实例。     

波形钢腹板箱梁的抗剪性能研究

波形钢腹板组合箱梁的混凝土顶底板承担抗弯,波形钢腹板承担抗剪,能充分利用钢材和混凝土的优点。文章对波形钢腹板的剪应力分布进行了总结,对波形钢腹板的抗剪计算给出了相应的建议;探讨了剪力连接件抗剪性能的影响因素,栓钉连接件和开孔钢板连接件。     

正弦腹板网格结构中复合钢和混凝土连接节点的受弯承载力

多年来,钢梁已经被成功地运用于复合钢及混凝土结构领域中。制造技术的进一步发展和改进导致了新型结构型材的产生。其中复合正弦腹板网格结构在近些年被运用于巴西建筑结构中。尽管这种复合结构有很多优点,仍然缺少技术规范来计算这种梁结构的性能。因此,仍需要更多的设计建议妥善处理这些构件及它们与相邻构件连接处的弯扭承载力和初始刚度问题。所以:1)试验测试中所用构件按十字形排列;2)使用有限元分析软件AN-SYS构建构件和组合梁的有限元模型;3)有限元模型通过试验数据的验证;4)对其进行参数研究;5)提出一个理论模型。所提出的理论模型虽然包含了很多复杂因素,仍与试验和数值分析结果相吻合。     

波形钢腹板钢管混凝土梁受弯试验研究

提出了一种新型的组合结构--波形钢腹板钢管混凝土梁,进行了3根模型梁的受弯试验。对试验梁的变形、应变、破坏模式和极限承载力等进行了分析,比较了上下弦管填充混凝土对梁受力性能的作用,并与钢管混凝土桁梁的试验结果进行了对比。结果表明,与钢管混凝土桁梁相比,波形钢腹板钢管混凝土梁避免了节点破坏问题,其抗弯刚度和极限承载力得到较大的提高;上弦钢管填充混凝土对提高极限承载力作用很大,下弦钢管填充混凝土也能提高梁的极限承载力,但作用小于上弦管;"拟平截面假定"的计算方法可以用于波形钢腹板钢管混凝土梁的极限承载力计算。     

钢底板和波形钢腹板组合简支箱梁桥方案研究

结合40 m跨度城市汽车专用简支梁桥设计,针对钢箱梁桥方案存在的正交异性钢桥面铺装困难、抗疲劳性能差等问题,提出一种钢底板和波形钢腹板组合简支箱梁方案。根据公路桥涵设计相关规范,采用MIDAS/Civil有限元软件建立了全桥组合单元模型,分析了该种桥型在不同工况下的应力和变形,对比了组合梁方案与钢箱梁方案在技术、经济上的特点。研究表明:钢底板和波形钢腹板组合简支箱梁桥能满足承载能力和正常使用的要求;该种桥型在材料用量、施工周期、施工质量、耐久性能等方面都具有显著优势。     

波形钢腹板组合箱梁剪滞效应分析

以单箱室的梯形截面波形钢腹板简支组合箱梁作为研究对象,利用能量变分法推导了波形钢腹板简支组合箱梁在均布载荷作用下的剪滞效应计算公式,分析了箱梁混凝土的顶板和底板纵向应力沿板跨横向的变化,并与有限元分析结果进行对比,其结果相吻合,证明了理论推导结果的正确性。     

钢—混凝土组合结构抗剪连接构件承载力试验研究

对PBL连接件在一些重要工程中能很好地满足使用要求的情况进行了分析,并在传统PBL连接件的基础上设计了两种改良型抗剪连接件,即波形开孔板抗剪连接件、开孔折板抗剪连接件,经过试验证实,这两种抗剪连接件能有效提高钢—混凝土构件的力学性能与两种材料间的协同工作能力。     

混凝土剪力墙受剪承载力计算

依据收集到的313片混凝土剪力墙受剪性能试验资料,对我国现行《混凝土结构设计规范》推荐的剪力墙受剪承载力公式的可靠性进行了分析;分别采用我国规范混凝土剪力墙受剪承载力计算模式、混凝土偏心受压构件受剪承载力计算模式和美国ACI规范剪力墙受剪承载力计算模式,用回归分析方法建立了相应的剪力墙受剪承载力计算公式。分析结果表明,现行规范推荐的剪力墙受剪承载力公式的计算结果为试验结果的偏下限值,具有91.7%的保证率;而用上述3种计算模式建立的剪力墙受剪承载力公式,亦采用试验结果的偏下限值,均具有不低于95%的保证率。建议以我国规范的混凝土偏心受压构件受剪承载力计算模式为基础建立的公式,可作为混凝土剪力墙受剪承载力计算公式。     

波形腹板钢底板组合箱梁荷载横向分布的研究

为推广波形腹板钢底板组合箱梁的应用,通过Midas FEA对不同横向联系的情况下荷载横向分布影响线计算,得出横向联系对波形腹板钢底板组合箱梁荷载横向分布的影响,结果发现:随着横向联系刚度的增加,各主梁分担比例最大值逐渐减小,且中梁分担比例减小比边梁更加明显。     

非对称配钢型钢混凝土柱受剪机理及承载力研究

为揭示非对称配钢型钢混凝土柱的受力特点和破坏机理,考虑剪跨比、轴压比、体积配箍率以及拉结筋等4个影响因素,对12个T形配钢型钢混凝土柱进行了水平低周往复荷载试验。对水平低周反复荷载和恒定轴向荷载作用下试件的受力过程和破坏特征进行了研究,结果表明:非对称配钢型钢混凝土柱具有较好的滞回性能和耗能性能,其破坏形态主要有弯曲破坏、剪切斜压破坏和剪切粘结破坏三类。通过实测型钢腹板和箍筋的荷载-应变滞回曲线,分析了试件在不同阶段的受力状态,基于破坏机理和力学分析推导了T形配钢型钢混凝土柱发生剪切斜压破坏和剪切粘结破坏时的受剪承载力计算公式,计算结果与实测值符合较好。     

植筋连接混凝土梁抗剪承载力试验研究

对6根通过植筋连接的混凝土梁柱构件进行试验研究,并运用正交试验原理对构件的配筋率、截面尺寸、混凝土强度这3个参数进行分析研究。通过比较分析,发现若按规范中普通梁斜截面抗剪承载力公式计算得到的设计值,均比试验值小,因此在工程应用中,植筋连接混凝土梁的抗剪承载力可按规范中普通梁抗剪承载力的要求进行设计。     

波形钢腹板H型截面梁抗剪性能理论研究

在前人研究波形钢腹板H型截面梁抗剪承载力成果的基础上,总结归纳了2种形式波形钢腹板在局部屈曲、整体屈曲和合成屈曲3种情况下的临界应力计算公式,通过对不同计算公式的比较提出了推荐公式.利用大量的数值计算分析,分别找出影响2种波形钢腹板H型截面梁极限抗剪承载力的因素,并得出2种不同波形钢腹板H型截面梁极限抗剪承载力计算的等效转换条件.结合前人的试验数据和本文的数值计算结果,提出了剪切稳定系数的实用计算公式.结果表明:波形钢腹板H型截面梁的波高、平子面板宽度、波幅、波长应合理设置,过大或过小都将削弱钢梁的极限承载力;提出的剪切稳定系数的实用计算公式与数值分析结果和试验数据拟合较好,并且计算简便,便于实际工程设计应用.     

大跨径波形钢腹板箱梁底板裂缝处治措施

通过对波形钢腹板箱梁段底板下缘纵向裂缝的检测、原因分析,结果表明水化热及养护条件等底板温度梯度效应导致的主拉应力方向,与实际裂缝出现的方向一致,是产生裂缝的主要原因,通过控制混凝土凝结期间里表温差、加强养护措施等能有效减少表面裂缝。对裂缝现象应早预防、早发现、早检测、早研究、早处治,能有效保证桥梁结构安全。     

部分混凝土外包波形钢腹板组合工字梁的抗剪性能试验研究

针对提高负弯矩作用下连续梁的结构特性提出了一种新型的部分混凝土外包波形钢腹板组合工字梁。对这种混凝土外包组合工字梁在对抗荷载下的抗剪性能进行试验分析研究。试验结果显示与普通的工字梁相比,混凝土外包组合工字梁的剪切屈曲因受外包混凝土的限制而有了更好的抗剪强度。由于组合截面的抗剪刚度是基于波形钢腹板和破裂前外包混凝土平均厚度的总和,且其抗剪强度决定了由钢腹板和外包混凝土共享的抗剪强度比。此外,根据试验中的破坏模式和应变分布,提出部分混凝土外包波形钢腹板组合工字梁的预估抗剪强度。试验结果验证了之前分析得出的弹性阶段的抗剪刚度和抗剪比。且之前计算得出的钢腹板与组合梁的抗剪强度也与试验结果一致。通过对比可知文中提到的分析方法可以应用到部分混凝土外包波形钢腹板组合工字梁结构的抗剪刚度预估和抗剪强度设计中去。     

波形钢腹板PC组合箱梁桥构造简述

本文以运宝黄河大桥副桥为工程实例,借鉴国内外已修建(在建)的波形钢腹板PC组合箱梁桥,阐述该种箱梁桥构造措施及结构设计要点,为今后该种桥型的设计提供参考。     

钢管混凝土柱受剪承载力试验

为建立钢管混凝土柱的受剪承载力计算式,完成了35根试件的静力加载试验。试件参数包括钢管壁厚、混凝土强度、剪跨比和轴压比。结果表明,剪跨比λ≤0.5施加轴压力的试件为剪切破坏,1.0≥λ>0.5施加轴压力的试件为剪弯破坏,λ≥0.5未施加轴压力的试件为弯曲破坏;试件有较大的变形能力;钢管混凝土柱的受剪承载力与轴压比、剪跨比有关。建立了由钢管、混凝土和轴压力三部分贡献组成的钢管混凝土柱受剪承载力计算公式,计算值与试验值符合较好,且偏于安全。     

波形钢腹板—混凝土组合桥梁研究的新进展

阐述了波形钢腹板PC箱梁桥的结构特点,概括了国内外在波形钢腹板箱梁偏载作用下力学性能研究、箱梁弯曲承载能力研究、钢腹板与顶底板混凝土连接形式研究、波形钢腹板稳定性研究及体外预应力筋的参数分析等方面的研究现状.给出了部分国内外此类桥梁一览表,归纳了波形钢腹板混凝土组合桥梁的最新桥型发展趋势,最后指出了波形钢腹板-混凝土组合桥梁需进一步深入研究的方向.     

波形钢腹板混凝土箱型拱圈受力特性研究

波形钢腹板混凝土箱型拱圈具有自重轻、受力小、腹板不开裂、施工方便等优点,从而具有广阔的应用前景。为研究波形钢腹板箱拱的力学特性,以某工程实例为原型,利用大型有限元软件建模研究了波形钢腹板拱圈和混凝土腹板拱圈在自重作用、弯矩最大工况、剪力最大工况下的受力特性,结果表明在上述三种工况下钢腹板应力最大处均发生在拱脚截面,且波形钢腹板承担了大部分荷载,使该型拱圈顶底板混凝土受力比混凝土腹板拱圈更小。对比分析了两种类型拱圈的材料用量,表明波形钢作为腹板可使拱圈混凝土用量减少33.7%,总用钢量减少6.1%,总重减轻30.8%。研究结果可为该类型拱桥的研究提供参考。