简支组合梁抗火性能参数研究

采用经试验结果验证的有限元模型,对影响组合梁抗火性能的混凝土板、钢梁、栓钉相关参数,混凝土板中的纵筋参数,钢梁防火保护层相关参数和荷载参数进行分析研究,得出了对组合梁抗火设计有益的结论。     

高性能耐火耐候钢-混凝土简支组合梁抗火性能的数值分析

随着钢材冶炼技术发展,采用耐火耐候钢、闭口压型钢板提升钢-混凝土组合梁抗火性能成为钢结构抗火设计新方法。采用ABAQUS有限元软件,选取合理的材料高温热-力学性能参数和计算策略,并通过数值计算结果与钢-混凝土组合梁抗火性能试验结果对比,验证了数值模型的准确性与可靠性。以此为基准模型,改变材料热膨胀系数、荷载比、钢梁截面尺寸等参数,总结得出钢材热膨胀系数、钢梁高度、楼板厚度、荷载比对耐火耐候钢-混凝土简支组合梁耐火极限影响较大的结论,并基于参数化计算,分析数值模型计算组合梁正截面抗弯承载力与GB 51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》中承载力法计算结果的差异,提出了标准升温下该型组合梁修正的承载力计算方法。     

轻钢-混凝土组合梁抗火计算方法

应用ANSYS软件计算了轻钢-混凝土组合梁截面在标准升温模式下的温度场，并分析了各参数对截面温度场的影响；然后利用其后处理功能将温度场计算结果导入轻钢-混凝土组合梁抗火计算程序，对其抗火全过程曲线和抗力折减系数进行了分析。结果表明：由于混凝土的热作用，钢梁的温度明显低于无混凝土时的裸钢构件；影响全过程曲线和抗力的折减系数的主要参数是梁高和钢梁厚度，而其它参数影响较小；抗力折减系数的变化在后期比前期剧烈一些。     

混凝土基本构件抗火性能的影响因素研究

对近几年有关混凝土构件高温性能研究的文献进行了综述和分析,重点分析了高温火场、受力状态、约束、构造特点和制作材料等因素对混凝土柱、梁、板和墙抗火性能的影响.研究表明,火场、约束和受力状态对混凝土基本构件的抗火性能有重要影响.     

钢-混凝土组合梁抗火性能研究综述

随着钢-混凝土组合梁的广泛应用,组合梁的抗火性能和设计方法越来越引起人们的重视。目前关于钢-混凝土组合梁的抗火性能研究文献还不多。对国内外钢-混凝土组合梁的抗火性能试验和理论研究以及高温下栓钉的受力性能研究进行了文献综述,指出了目前研究中存在的问题和不足。此外,还对国内外常用的几个规范中关于钢-混凝土组合梁抗火设计方法和理论进行了分析和总结,用一个算例计算了组合梁的临界温度并进行了对比。最后对未来的研究趋势进行了展望。研究工作可为开展钢-混凝土组合梁抗火性能研究和进行组合梁抗火设计提供参考。     

组合梁的抗扭刚度分析

为研究钢-混凝土组合梁的抗扭刚度,在试验结果基础上,对钢-混凝土组合梁的抗扭刚度进行研究,分 别导出开、闭口组合梁在开裂前、从开裂到极限破坏、极限破坏三阶段的抗扭刚度计算公式;利用空间桁架模型理论,分析影响抗扭刚度的主要参数,并对计算值和实测值进行对比分析.     

钢-混凝土组合梁抗火性能试验研究

对两种组合梁形式:主梁式试件(压型钢板肋平行于钢梁)和次梁式试件(压型钢板肋垂直于钢梁)分别进行了抗火试验。试验中量测了试验炉火升温过程,试件的温度和跨中挠度。通过对试验结果的分析发现:由于混凝土板有明显的阻热作用,组合梁中的混凝土板升温较慢,钢梁升温较快,导致钢梁截面温度分布不均匀;由于高温和外力共同作用下,在梁端发生混凝土抗剪破坏,而栓钉由于受到混凝土的保护,温度较低,栓钉仍能正常发挥抗剪连接作用;跨中挠度达到梁跨的1/30后,变形快速增大,随之在跨中形成一条横向贯穿混凝土楼板的主压溃裂缝,产生塑性铰并形成机构,使简支组合梁产生不适于继续承载的变形,达到破坏。     

约束组合梁抗火试验及理论研究

处于整体结构中的构件受到相邻结构构件的约束作用,其火灾中的反应与单个构件具有明显差异。采用约束框架模拟整体结构为组合梁提供约束作用,通过2个组合梁试件研究简支组合梁和连续组合梁的火灾反应。试验表明,在整个火灾过程中,组合梁轴力、挠度及其抵抗弯距相互影响和转化,共同抵抗外荷载作用。在火灾初始阶段,组合梁轴力为压力,削弱了组合梁抗火能力;在火灾中后期,组合梁轴力发展为拉力,挠度可达跨度的1/15,产生的悬链线效应有效提高了组合梁极限抗火能力。简支组合梁和连续组合梁均发生了下翼缘屈曲,下翼缘屈曲是组合梁轴力由压力向拉力的转折点。依据功能原理建立了组合梁下翼缘屈曲的屈服线模型和计算方法,计算结果与试验结果吻合良好。     

组合梁的抗扭刚度分析

为研究钢—混凝土组合梁的抗扭刚度,在试验结果基础上,对钢—混凝土组合梁的抗扭刚度进行研究,分别导出开、闭口组合梁在开裂前、从开裂到极限破坏、极限破坏三阶段的抗扭刚度计算公式;利用空间桁架模型理论,分析影响抗扭刚度的主要参数,并对计算值和实测值进行对比分析。     

拉索防火涂层对预应力组合梁抗火性能的影响

采用有限元软件ABAQUS建立了用于模拟预应力组合梁在火灾下全过程受力行为的模型,研究拉索防火涂层对预应力连续组合梁抗火性能的影响.考察组合梁跨中挠度、拉索应力及塑性应变随温度的变化,分析了预应力组合梁在高温下的温度变化和破坏模式.结果表明:钢梁下翼缘与腹板升温较快,二者温差很小,而腹板与上翼缘的温差较大;混凝土截面各...     

预应力组合梁工程应用进展

预应力组合梁充分利用了高强预应力筋、钢材和混凝土三种材料的力学性能，具有应用范围广、承载力高、使用性能好、抗疲劳性能优良、经济性较好、施工较复杂等特点，目前在国内外得到了越来越多的应用。本文对预应力组合梁在国内外的最新应用进展进行了总结和回顾，并针对存在的问题提出了有关建议。     

体外预应力钢-混凝土组合连续梁的试验研究及有限元分析

与承受正弯矩的简支梁不同,连续梁中支座部分承受负弯矩,组成组合梁的钢板件受压力作用,其力学性能受稳定控制,不考虑稳定影响的规范简化塑性算法会带来不安全的结果.以Ⅱ类、Ⅲ类组合梁和是否配置预应力筋为参数,进行了两组共四根连续组合梁的单调加载对比试验.试验结果表明:无论预应力连续组合梁或是普通连续组合梁,最终破坏特征均为负弯矩区混凝土开裂,钢腹板局部屈曲,整个截面畸变失稳,正弯矩区混凝土板压碎;正弯矩区的承载能力可由简化塑性计算方法计算,而负弯矩区的受力性能由稳定控制,影响其承载能力的主要因素为板件的宽厚比所表征的截面种类,考虑屈曲的承载力计算方法与试验结果吻合.对各组合梁进行了有限元数值分析,分析考虑界面滑移、预应力、稳定等影响,结果和试验吻合较好.     

钢-混凝土组合梁抗弯承载力的统一计算公式

研究了组合梁接近塑性状态时的轴力和弯矩的力学关系,推导了部分栓钉剪力连接和部分纵向抗剪连接情况下组合梁抗弯承载力的简化计算公式,并与国内试验数据进行了验证分析。其结果表明,该公式形式简单,可作为简支钢—混凝土组合梁抗弯承载力的统一计算公式。     

钢-混凝土组合梁栓钉连接件的性能研究综述

以国内外相关理论、试验研究及设计资料的收集为基础,探讨栓钉剪力连接件的破坏机理,受力特性和影响栓钉承载力主要因素,对栓钉剪力连接件在高强混凝土组合梁中的性能进行了分析.最后,对钢混凝土组合梁中栓钉剪力连接件的设计提出了建议.     

钢-混凝土组合梁纵向抗剪的试验研究

本文结合国家某重点建设项目工程对钢一混凝土组合梁混凝土翼缘板的纵向抗剪进行了试验研究。根据8根两点对称集中加载试验架在静载作用下的试验结果，分析了组合梁纵向开裂的原因及主要影响因素，建立了组合梁纵向抗剪计算模型和计算公式，对于组合梁纵向抗剪计算和横向钢筋设计具有实用参考价值。     

外包钢-混凝土连续组合梁内力重分布的试验研究

为探讨外包钢-混凝土组合梁在负弯矩作用下的工作性能,对两根外包钢-混凝土连续梁试件进行了静力加载试验研究。试验结果表明:外包钢-混凝土组合梁负弯矩区钢筋和外包钢梁通过抗剪连接措施能有效地共同工作,整体工作性能良好。配筋率是影响梁塑性转动能力和弯矩重分布程度的一个重要参数。通过控制配筋率,在承载能力极限状态,外包钢-混凝土组合梁在负弯矩及正弯矩最大截面的塑性变形均充分发展,具有较好的转动能力和延性,能够保证连续梁形成充分的塑性内力重分布。     

爆炸荷载作用下钢-混凝土组合梁的动力响应及破坏形态分析

本文利用LS-DYNA软件对同冲量不同超压峰值不同时间的三种荷载工况下钢-混凝土组合梁的动力响应及破坏模式进行了研究对比,并对梁的变形过程、关键位置点的位移、速度、支座剪力和跨中弯矩进行了详细的分析。结果表明,在爆炸冲击波下,开始阶段混凝土板对钢梁有很好的保护作用,但混凝土易于破碎,钢-混凝土组合梁容易丧失共同工作的能力,剪切破坏是钢-混凝土组合梁的一种重要破坏形式。     

抗扭钢-混凝土组合梁的构造要求和设计过程

为研究抗扭钢-混凝土组合梁的构造要求和设计过程,分析了影响组合梁抗扭强度的主要因素,结合试验和理论分析成果,对抗扭组合梁的截面尺寸、纵筋和箍筋的最大、最小配筋率和间距的构造要求作了说明。给出了抗扭混凝土翼板截面的限制条件,提出了供实际使用的抗扭组合梁的实际设计方法。     

钢-压型钢板混凝土组合梁在大跨人行天桥中的应用

本文结合工程实例,介绍了钢-压型钢板混凝土连续组合梁首次应用于我国大跨人行天桥建设中的基本情况和设计方法。理论计算和实践表明,从造价、桥型、结构刚度及舒适度等方面综合考虑,这种新型的人行天桥结构形式具有相当大的优越性,值得进一步推广和应用。