外包钢-混凝土组合梁研究进展

外包U型钢-混凝土组合梁是一种新的组合结构形式,它吸收了其他组合梁的优点并克服了它们的缺点,具有承载力高,刚度大,施工方便,工业化生产和综合经济指标好等特点,成为一种更有应用前景的组合构件。其截面形式包括轻钢-混凝土组合梁、帽形冷弯薄壁型钢-混凝土组合梁和新型外包U形钢-混凝土组合梁。     

新型U型外包钢-混凝土组合梁薄弱截面分析

新型U型钢-混凝土组合粱强度高、延性好且便于施工、应用前景广阔。针对这种新型U型钢-混凝土组合梁的两个受力薄弱截面,并根据试验,分析其具体位置和形成原因,对薄弱截面采取抗剪、抗滑移措施,效果良好。     

外包钢-混凝土组合梁的试验研究和理论分析

外包钢-混凝土组合梁是一种新型的组合梁,为了研究其受力性能和破坏模式,进行了三根足尺简支梁的试验研究。通过对构件荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线及应变沿截面高度变化的分析,认为外包钢混凝土组合梁具有较优越的工作性能,其力学性能介于钢梁和普通钢筋混凝土梁之间。采用组合梁弹塑性理论,用积分的方法计算梁的屈服荷载和极限荷载,与试验结果比较吻合。提出了该种组合梁的一些构造措施。     

新型外包钢-混凝土组合梁与普通钢-混凝土组合梁性能对比分析

新型外包钢-混凝土组合梁与普通钢-混凝土组合梁相比具有受力性能好,防火性能高,综合经济指标提升等优势。运用ANSYS有限元分析软件从完全剪力连接和部分剪力连接两个方面对新型外包钢-混凝土组合梁和普通钢-混凝土组合梁进行受力性能对比和分析,得出新型外包钢-混凝土组合梁性能优于普通钢-混凝土组合梁的结论。     

外包钢-混凝土组合梁受扭性能

为了研究外包钢〖XC半字线.tif,JZ〗混凝土组合梁的扭转性能,对8根外包钢〖XC半字线.tif,JZ〗混凝土组合梁进行了纯扭和复合受扭实验。研究了组合梁在纯扭和复合受扭作用下的破坏形态,工作机理以及裂缝发展分布的情况,比较分析了组合梁扭矩〖XC半字线.tif,JZ〗扭率、荷载〖XC半字线.tif,JZ〗应变、弯矩〖XC半字线.tif,JZ〗挠度、荷载〖XC半字线.tif,JZ〗裂缝之间的相互关系。通过对组合梁受扭性能的弹塑性理论分析,提出了组合梁纯扭及复合受扭作用下开裂扭矩的计算公式;采用变角空间桁架模型,提出了该新型组合梁在纯扭及复合受扭作用下的极限扭矩计算公式,理论公式计算结果与试验结果吻合良好。     

新型外包钢-混凝土组合梁扭矩计算

在对5根新型外包钢-混凝土组合梁进行了纯扭和复合受扭试验的基础上,研究了这种新型组合梁在纯扭和复合受扭作用下的破坏形态、工作机理以及裂缝发展分布的情况,比较分析了新型外包钢-混凝土组合梁的扭矩-扭率、荷载-应变、弯矩-挠度、荷载-裂缝之间的相互关系.通过对组合梁受扭性能的弹塑性理论分析,提出了组合梁纯扭及复合受扭作用下开裂扭矩的计算公式;采用变角空间桁架模型,提出了该新型组合梁在纯扭及复合受扭作用下的极限扭矩计算公式,理论公式计算结果与试验结果吻合良好.为评估结构的安全稳定性提供了依据,丰富了组合梁受扭性能的研究方法和内容.     

新型外包钢-高强混凝土组合梁的试验研究

针对普通混凝土组合梁在理论及工程应用上存的问题,首先提出了新型外包钢-高强混凝土组合梁,进行了8根足尺简支梁的试验研究,考虑的主要参数有截面几何特性、混凝土强度、跨高比等,分析了外包钢-高强混凝土组合梁试件荷载-位移曲线,荷载-应变关系和应变沿截面高度的分布,认为外包钢-高强混凝土组合梁具有较优越的力学性能和良好的工程应用前景.与一般的组合梁比较,其抗弯承载能力更高,延性好,施工方便,耐久性更高,整体经济效益优良,适用于跨度较大的结构.采用三维实体模型,对外包钢-高强混凝土组合梁进行非线性有限元分析,程序计算结果与试验结果比较吻合.     

内翻U形高强外包钢-高强混凝土连续组合梁截面设计及内力重分布试验研究

设计了内翻U形高强外包钢-高强混凝土连续组合梁,并采用了一体式开孔板剪力连接件。为研究梁的内力重分布规律,对3根足尺两跨连续组合梁进行跨中对称单调加载。结果表明,梁中间支座截面和跨中截面塑性变形均充分发展,具有较好的转动能力和延性,能够保证塑性铰充分形成。通过试验和理论分析,提出了弯矩调幅系数β和力比R关系公式及限值,给出了极限承载力设计时弯矩的计算公式。     

新型外包钢-混凝土组合梁受扭的非线性有限元分析

基于5根新型外包钢-T形截面混凝土组合梁受纯扭作用的试验成果,采用ANYSY参数化程序设计语言(APDL)编制了命令流,对纯扭作用下组合梁的受扭性能进行了非线性有限元分析(FEM).FEM分析考虑了钢筋和混凝土间的相互作用,以及外包钢和混凝土间的相互作用,较好地模拟了新型外包钢一混凝土T形截面组合梁以及T形截面钢筋混凝土梁受扭构件的受力、破坏全过程.模拟得到构件的扭矩-扭率关系曲线以及构件的极限扭矩与试验结果吻合较好,验证了所建模型分析组合梁受扭全过程分析方法的可行性,以及所编制的APDL命令流程序对组合梁受扭计算的有效性,为组合梁受扭设计提供了实用的计算软件.     

高强新型外包钢-混凝土组合梁延性性能研究

为探讨高强新型外包钢-混凝土组合梁的延性性能,对5根高强新型外包钢-混凝土组合梁进行抗弯试验。根据试验结果对组合梁的位移延性比、曲率延性比与耗能进行分析,并通过弯矩曲率法对其进行全过程模拟,从曲率延性比的角度对混凝土强度、外包钢板屈服强度的影响规律进行定量模拟分析,为工程设计提供技术参考和理论指导。研究表明:弯矩曲率法可有效避免传统有限元模拟中存在的不收敛、计算效率较低等问题,且模拟结果与试验结果吻合良好,可用于高强新型外包钢-混凝土组合梁受力与延性性能的模拟研究;提高混凝土强度以及降低外包钢强度都有利于高强新型外包钢-混凝土组合梁延性的提高,且这种影响会随着混凝土强度以及钢板强度的提高而减小。     

外包钢-混凝土组合梁节点抗剪承载力研究

分析了U形外包钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱节点中钢管与混凝土在轴力、弯矩和剪力作用下的应力,提出新型外包钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱连接下节点的抗剪承载力计算公式,为这种新型结构形式的推广应用奠定了基础。     

方钢管混凝土柱-外包钢混凝土组合梁连接节点滞回性能分析

提出了一种新型的方钢管混凝土柱与外包U形钢混凝土组合梁连接节点形式：隔板贯通部分钢筋贯穿式节点。设计了3个节点试件,对其进行低周反复荷载试验,利用ANSYS软件对低周反复荷载作用下的节点试件进行非线性有限元分析并与试验结果对比。结果表明:有限元分析得到的节点破坏形态、应力分布、滞回曲线、骨架曲线与试验结果吻合较好。在此基础上,对发生梁端塑性铰破坏模式的节点滞回性能进行参数分析,研究楼板厚度、U形钢壁厚、组合梁纵向受力钢筋配筋率、贯通隔板厚度以及轴压比对节点滞回性能的影响。研究结果表明：楼板厚度和U形钢壁厚对节点滞回性能有显著的影响,组合梁纵向受力钢筋配筋率对节点滞回性能影响较为显著,贯通隔板厚度和轴压比对节点滞回性能影响很小。     

外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱节点的试验研究

外包钢-混凝土组合梁是一种新型组合梁,在负弯矩作用下具有良好的工作性能,其与柱连接节点的构造还有待合理设计并试验验证。采用两种不同的构造形式,设计4个外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点,并对其进行低周反复荷载作用下的试验研究。对节点的破坏形态、滞回曲线、强度、延性和钢筋、钢板的应变等性能进行分析,结果表明:通过合理的构造措施,外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点具有较好的受剪承载力、延性和耗能能力,能够满足工程要求。在此基础上对节点的受力机理进行探讨,提出节点核心区受剪承载力的计算公式,计算结果和试验结果吻合良好。     

新型外包钢-混凝土组合梁的技术经济性能比较研究

设计了新型外包钢—混凝土梁、传统的I型钢—混凝土组合梁、普通钢筋混凝土三种形式的结构体系,通过MATLAB计算软件和EXCEL数据分析软件比较研究在不同跨度和跨高比条件下,三种梁的抗弯承载力、抗剪承载力、抗弯刚度、跨中挠度和造价曲线,为新型外包钢—混凝土梁结构体系实际应用提供依据。     

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。     

高强U形外包钢-混凝土组合连续梁极限受弯承载力试验研究

为探究高强U形外包钢-混凝土组合连续梁的受弯性能,对4根跨度为4m的组合连续梁进行了静载试验。并对其破坏形态、荷载-挠度曲线、混凝土、钢梁及钢筋的应变等性能进行了分析。结果表明:组合连续梁在两跨跨中荷载作用下发生典型的弯曲破坏,有明显塑性破坏特征;组合连续梁中外包U形钢梁和负弯矩区钢筋能通过抗剪连接件有效协同作用,整体性能良好;将高强混凝土与高强钢板组合用于U形外包钢-混凝土组合连续梁中是可行的,两者通过栓钉连接,整体组合作用良好,具有良好的延性及较高的安全储备,适用于大跨度结构。     

方钢管混凝土柱-外包U形钢混凝土组合梁节点抗震性能试验研究

为了研究外包U形钢混凝土组合梁和方钢管混凝土柱连接节点的抗震性能,进行了5个外包U形钢-混凝土组合梁与方钢管混凝土柱连接节点的拟静力试验,包括2个外环板节点和3个内隔板节点。通过研究节点试件破坏模式、滞回曲线、骨架曲线和核心区剪切变形等,进一步分析节点试件的承载能力、延性和耗能能力等抗震性能。研究表明：节点试件加载过程中经历了由弹性、弹塑性到塑性的发展过程;核心区混凝土密实节点试件的滞回曲线更为饱满,延性较好,耗能能力强;外环板节点试件延性要优于内隔板节点试件,耗能能力更强;核心区混凝土不密实的内隔板节点试件具有良好的延性,但承载力显著降低,施工中应严格控制核心区混凝土的浇筑质量,或者在节点核心区采用厚度较大的钢板来提高其延性和承载力。     

钢-混凝土组合梁研究进展分析

科技的不断发展和进步,直接体现到工程技术的不断改进和提高,推动了结构物由功能单一、体积庞大向着轻型化、多功能化、低碳化、环保型迈进。钢—混凝土组合结构是一种现代新型结构,组合结构的混凝土板与钢梁通过栓钉、角钢等抗剪连接件连接成整体共同受力,能充分的发挥钢材抗拉性能好和混凝土抗压强度高的材料特性。本文分析了组合梁发展历程,分析了弹性理论和塑性理论的适用条件,以期指导工程设计,促进组合梁的推广应用。     

外包钢—混凝土组合梁正截面优化研究

结合外包钢—混凝土组合梁的受力特点,建立外包钢—混凝土简支梁截面的优化数学模型,并采用MATLAB优化工具箱,通过编制相应的程序进行求解,进而对组合梁进行了优化设计,并证明了该优化方法的正确性、有效性。     

外包钢—混凝土组合梁与钢筋混凝土柱节点的非线性分析

U形外包钢—混凝土组合梁是一种新型组合梁,在负弯矩作用下具有良好的工作性能,其与柱连接节点的构造还有待合理设计。在试验的基础上,通过ANSYS软件建立了两个不同构造形式的外包钢—混凝土组合梁与钢筋混凝土柱节点的有限元模型,并根据试验的情况对模型施加边界条件与荷载。将ANSYS计算出的两个节点的承载力、滞回曲线、延性和耗能等抗震性能与试验结果进行对比。结果表明,两者吻合较好,但存在一定的误差。