低温下栓钉连接件抗剪承载力的数值模拟研究

为研究低温下栓钉连接件的抗剪承载力,通过有限元软件ABAQUS建立低温推出试验模型,并进行低温推出试验验证有限元模型的准确性。通过56个模型参数化分析,得出研究结论:栓钉连接件的抗剪承载力随温度降低而提高,在-20,-40,-60℃时相较于常温下分别提高12. 1%、18. 6%和24. 2%;低温环境下,混凝土强度是栓钉连接件抗剪承载力的主要影响因素,而栓钉自身强度对连接件整体抗剪承载力的影响较小。在严寒地区组合结构的设计中,建议在已有的承载力设计公式基础上,引入混凝土低温影响系数。     

焊缝形态对栓钉抗剪承载力的影响

采用推出试验分析和有限元模拟结合的方法,通过试验测试和有限元参数分析,研究栓钉受剪加载全过程和焊缝形态对栓钉抗剪承载力的影响。研究结果表明:试件的破坏模式为栓钉断裂,断裂前试件经历了显著的弹性和塑性变化过程;焊缝对栓钉的抗剪承载力有显著提高,试验测试值为公路桥梁现行设计标准规定计算值的1.59倍;采用角焊缝围焊的栓钉,当焊缝尺寸控制在合理范围内时,栓钉的抗剪承载力随焊缝高度线性增大;采用瓷环成形的栓钉,焊缝高度h与直径D的比值不宜大于0.42,在此限值范围内,栓钉抗剪承载力随焊缝高度和直径线性增大;有限元模拟时需考虑焊缝形态的影响,否则会降低栓钉的抗剪承载力。     

低温下栓钉连接件的抗剪性能试验研究

为了研究低温下栓钉连接件的抗剪承载力,通过15个栓钉连接件在低温下的推出试验,对栓钉连接件在低温下的破坏形态、荷载-位移曲线、抗剪承载力和抗剪刚度进行了研究。结果表明:低温下栓钉连接件的破坏形式会由混凝土破坏转变为栓钉剪断破坏;随着温度降低,栓钉的抗剪承载力近似呈线性提高,但塑性及延性变差;栓钉的抗剪刚度随温度降低而提高,且直径越大,提升幅度越小。     

抗拔不抗剪栓钉连接件抗拔性能试验研究

钢-混凝土组合梁是组合结构中最常见的构件形式,而栓钉连接件是混凝土与钢梁发挥组合作用的关键,也是组合梁研究的重点。随着组合梁的广泛应用,改善其负弯矩下受力状态成为推动组合梁进一步发展的关键。针对可用于改善组合梁负弯矩区受力性能的抗拔不抗剪栓钉,本文进行了7组不同参数的抗拔不抗剪栓钉试件的拉拔试验,获得了混凝土锥体冲切破坏和栓钉径缩拉断两种破坏形态。根据试验结果,对抗拔不抗剪栓钉抗拔性能与栓钉尺寸的关系进行分析,提出了抗拔承载力的设计公式及构造要求。研究表明,抗拔不抗剪栓钉具有良好的抗拔性能,栓钉尺寸是影响其抗拔性能的主要因素。     

铝合金结构螺栓连接的抗剪计算方法

铝合金建筑结构在工程中的应用已逐渐增多,但对于铝合金结构螺栓连接的计算方法还缺乏系统的研究,相关的规程规范还有待于完善。本文采用有限元数值计算方法探讨了铝合金螺栓连接的受剪破坏模式,并采用已有试验资料对计算模型进行了验证,研究了在各种连接长度的情况下,剪力在各个螺栓之间的分布规律,并与钢结构螺栓连接的情况进行了对比。在参数分析的基础上,本文建议了螺栓连接的抗剪计算公式,并给出了长连接的抗剪承载力折减系数。     

胶结-簇钉混合连接件破坏机理及承载力试验研究

为研究基于胶结-簇钉混合连接的装配式钢-混凝土组合结构的受力性能,开展了8组共16个试件的推出试验,研究了胶结-簇钉混合连接件的破坏机理、滑移性能、受力次序和抗剪承载力,探讨了栓钉间距、直径和高度对混合连接件抗剪性能的影响.试验结果表明:混合连接件破坏时试件整体性完好,呈现延性破坏;胶结层先于簇钉承担剪力,胶结层的抗剪...     

复合剪力墙板抗剪承载力计算方法的探讨

对CL(CompositeLight weight)体系中复合墙板的抗剪试验测得的抗剪承载力结果与各国理论公式计算值进行了对比分析 ,从而提出CL体系中复合剪力墙板的抗剪承载力理论计算公式 ,并由试验结果确定了公式中的系数。应用该公式可计算复合剪力墙板的极限抗剪承载力 ,或确定墙板的厚度和配筋。因而可正确合理地设计CL体系中的复合剪力墙板     

钢筋混凝土界面抗剪承载力计算方法比较研究

由于对钢筋混凝土界面剪切破坏机理缺乏足够的认识,国内外各规范、计算手册及规程中界面抗剪承载力的计算模式不尽相同。介绍了6个具有代表性的计算模式,并利用所收集的试验数据进行了比较。结果显示采用摩擦抗剪计算模式的计算值较试验值偏于保守,而采用修正的摩擦抗剪模式的计算值与试验值相对吻合较好。ACI318-05及PCI设计手册(第六版)中对界面抗剪承载力上限值的规定,在一定程度上限制了高强度混凝土材料性能的充分发挥。在比较分析的基础上对钢筋混凝土界面抗剪承载力的计算方法提出了建议。     

组合连续梁桥高强砂浆填充群钉连接件抗剪承载力试验研究

以71m 110m 71m三跨连续钢-混凝土组合箱形梁桥为工程背景,采用足尺模型推出试验方法研究了高强砂浆填充群钉连接件的抗剪承载力和荷载滑移曲线。共制作了7个C65砂浆填充剪力连接件试件,其中4个为单排标准推出试件,另外3个为20根22×200的群钉试件。比较了单排钉和群钉连接件的抗剪承载力和荷载滑移曲线,推荐了相应的经验公式,并且讨论了公式的适用性。     

剪力钉集束式与均布式布置下钢-混组合梁桥受力分析

本文针对港珠澳大桥6×85 m组合连续梁桥开展受力性能分析,采用Beam188梁单元模拟剪力钉、Solid45实体单元模拟混凝土桥面板、Shell163壳单元模拟钢箱梁,在最不利边跨建立了精细的空间有限元模型(按剪力钉的实际数量建立梁单元),采用生死单元法模拟港珠澳大桥的实际施工过程,即大节段整体吊装、简支变连续、支点顶升与回落、支点纵向预应力张拉以及二期恒载的全过程。按照剪力钉集束式布置和剪力钉均布式布置两种方式,分别计算了钢-混组合梁桥受力性能和剪力钉的受力状况。计算结果表明:两种布置形式下组合梁挠度、混凝土桥面板和钢梁应力基本相同;组合荷载工况下集束式与均布式布置剪力钉最大纵向剪力分别为64.49 kN和67.98 kN,最大拉拔力分别为45.44 kN和43.67 kN,都满足正常使用要求,为钢-混组合梁桥剪力钉集束式布置提供分析依据。     

钢筋混凝土短梁受剪承载力的计算方法

在系统分析了以往钢筋混凝土短梁受剪性能试验研究成果的基础上 ,提出了钢筋混凝土短梁受剪承载力的计算方法 ,该方法可用于计算深梁、短梁及浅梁的受剪承载力 ,可供工程设计人员参考     

可拆卸组合梁剪力连接件抗剪性能数值分析

为避免传统螺栓剪力连接方式的缺陷,提出了一种用于可拆卸组合梁的新型插块式螺栓剪力连接件。以螺栓直径、缩颈杆段长度、插块材料和插块尺寸为研究参数,共设计了9个静力推出试件,研究了插块式螺栓剪力连接件的抗剪性能。以推出试件为原型,建立ABAQUS有限元分析模型进行数值分析,并通过试验进行验证。结果表明:插块式螺栓剪力连接件的荷载-滑移曲线呈现出预期的明显二次刚度特性,具有良好的剪切滑移延性; 破坏模式为预设的缩颈杆段区段内的螺栓发生剪断,而此时预制混凝土板和钢梁无明显损伤; 增大螺栓直径可以显著提高连接件的抗剪承载力和抗剪刚度; 增加缩颈杆段长度可以提高连接件延性变形能力,但会降低连接件屈服抗剪承载力和抗剪刚度,对极限抗剪承载力则无显著影响; 相比于普通混凝土和高强砂浆,使用超高性能混凝土作为插块材料使得插块式螺栓剪力连接件的抗剪承载力和抗剪刚度均得到了提高; 插块尺寸对连接件力学性能没有明显影响,但螺栓缩颈杆段和混凝土板预留孔孔壁之间应确保螺栓有足够的剪切滑移变形空间。     

不同试验方法的剪切强度指标与地基承载力计算

结合抗剪强度指标的选取对地基承载力计算结果的影响,讨论了用三轴剪切试验指标取代直剪试验指标来计算承载力时,上海地区地基承载力计算方法及其修正的问题。根据工程资料的对比分析,分别对上海市地基规范的计算方法和国家地基规范的计算方法提出了相应的修正,使上海地区地基承载力的最终计算值与原来用直剪指标计算的承载力结果相符合,从而接近实测值。     

基于检测的折算系数法评定桥梁承载力研究

本文针对现有城市桥梁承载力评定方法的不足,提出了根据桥梁综合检测结果、结构固有模态参数测定结果以及使用荷载调查分析结果等数据,确定检算系数、截面折减系数、恶化系数以及活载影响修正系数,并结合桥梁设计和竣工资料,通过结构检算分析,进行荷载效应和抗力效应的比较,从而实现对桥梁承载力评定的方法。该方法综合考虑了结构构件质量现状、荷载状况和整体性能等多因素对桥梁承载能力的影响,使评定结果能够准确反映结构的实际状况,并便于实际应用。     

考虑冲刷效应的黄土沟壑区桥梁桩基极限承载力 计算方法

针对黄土沟谷地形特点和依托工程桩型特征,建立了考虑边坡系数和临坡距以及冲刷深度的桥梁桩基竖向承载力计算模型,利用FLAC3D三维软件分析水流的冲刷深度、边坡土削切对桥梁桩基竖向极限承载能力产生的不良影响; 通过回归方程拟合,建立了考虑局部冲刷效应的黄土沟壑地区计算公式。结果表明:计算桩基承载力的边坡系数与对应坡距耦合关系显著,桥梁桩基侧向摩阻力与对应因素的关联性随其摩阻力降低而增强; 局部冲刷作用和陡坡地形对桥梁桩基端部摩阻力影响较为微弱,对侧摩阻力影响相对较大; 桩基的竖向极限承载力负相关于水流冲刷深度,水流冲刷深度越低,产生的影响越大; 桥梁桩基的竖向承载力公式计算结果与模型试验结果相比影响度偏差较小,该公式具有较好的准确性与实用性,可为同类桩基设计计算提供参考。     

组合砌体剪力墙的抗弯承载能力

组合砌体剪力墙是由多种不同力学特性的材料复合而成的结构构件,其承弯能力的计算比较复杂。从各组成材料的本构关系出发,并借助平截面假定,给出了砌体材料和混凝土材料的匹配关系,推导了该类剪力墙在两种极限状态下的承弯能力,同时指出这两种极限状态的界限受压区高度。用本文公式计算的结果与弹塑性有限元及试验结果相比具有相当好的精度。     

钢筋混凝土结构楼层受剪承载力计算公式系数研究

钢筋混凝土结构的楼层受剪承载力计算研究目前主要参照《建筑抗震鉴定标准》中的公式。该计算公式没有考虑钢筋混凝土斜撑,也没有充分地考虑各构件的延性差异。本文针对上述两个问题对楼层受剪承载力的计算公式系数进行研究。利用有限元软件对大量各类型抗侧力构件(柱、剪力墙和斜撑)进行静力弹塑性分析,得到相应的荷载-位移角曲线。以此为基础,通过叠加各构件的荷载-位移角曲线,提出包含混凝土柱、剪力墙和斜撑在内的考虑各类构件之间延性差异的新的楼层受剪承载力计算公式。对比验算表明,该公式具有较好精度,可供结构设计参考。     

钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力计算方法的改进

分析了《混凝土结构设计规范》(GB5 0 0 1 0— 2 0 0 2 )中关于多种荷载作用下独立梁斜截面受剪承载力计算方法的不妥之处 ,在此基础上提出了受均布和集中荷载梁斜截面受剪承载力的算法 ,供工程设计参考