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。     

新型外包钢-混凝土组合简支梁的设计

钢-混凝土组合梁是一种重要的横向承重组合构件,在建筑及桥梁领域具有广泛的应用前景.新型外包钢-混凝土组合梁是介于普通钢-混凝土组合梁和钢骨混凝土组合梁之间的一种新型截面形式,因此具有普通钢-混凝土组合梁和钢骨混凝土组合梁的众多优点,但也决定其受力特点与其它组合梁有所不同.目前国内外相关设计标准皆未有具体的设计规定来指导这种组合梁的设计,本文在试验研究和理论分析的基础上给出新型外包钢-混凝土组合简支梁的系统设计方法,可指导这种组合梁的设计.     

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.     

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。     

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。     

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.     

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-砼组合梁滑移性能的试验

在新型外包铜-砼组合梁中,交界面相对滑移是影响构件受力性能的一个重要因素。为研究其交界面相对滑移性能,通过3根足尺新型外包钢-砼组合粱的试验研究,得到组合梁不同截面的荷载-滑移关系曲线。根据试验结果分析了新型外包钢-砼组合梁交界面相对滑移发展过程和分布规律。从理论上建立了新型外包铜-砼组合梁交界面相对滑移微分方程,得到了组合梁交界面相对滑移量的计算公式,并通过试验数据对其进行验证,理论计算结果与试验结果吻合良好。     

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U型梁与普通组合梁受弯性能对比

通过ABAQUS仿真模拟归纳对比了新型外包钢-混凝土组合U型梁、工字型钢组合梁以及型钢混凝土组合梁受弯性能,指出了不同类型组合梁之间抗弯承载力的差异,讨论了混凝土强度、钢材屈服强度以及钢板厚度等参数对组合梁受弯性能的影响,提出了不同强度等级材料搭配时组合梁类型选取方法。在此基础上,得出U型梁的优越性以及三种组合梁的使用条件以及合理控制各参数来达到经济适用的目的。     

外包钢组合梁抗弯性能的仿真模拟

应用ANSYS软件对外包钢组合梁从加载到破坏全过程的受力性能进行了分析。计算结果与已有试验结果吻合,证明采用本模型分析组合梁非线性问题是可行的。经过与普通钢筋混凝土的对比,证明了这种组合梁受力性能的优越性。     

外包角钢-混凝土组合梁正截面承载力试验研究

为研究外包角钢-混凝土组合梁的受力性能,设计并制作了4根外包角钢-混凝土组合梁试件,进行单调静载抗弯承载性能试验。试验实测了跨中挠度、混凝土应变、型钢应变、裂缝宽度等重要数据,绘制出构件荷载-位移曲线、荷载-应变曲线和应变沿截面高度分布的曲线,并对试验结果进行分析。试验结果表明:4根组合梁试件破坏形态均为弯曲破坏;组合梁有较优越的力学性能,承载性能高,延性较好;试件截面平均应变符合平截面假定。     

升温条件下组合梁连接件剪切滑移试验评述

通过对欧洲规范 4第 1 2部分有关试验数据结果的分析和介绍 ,对高温下连接件的极限承载力和力与滑移关系给出了详尽的说明和描述 ,从而为火灾条件下进一步考虑组合梁构件的实际工作性能提供重要的参考数据和理论模型 ,使结构设计人员能够较为系统和全面地了解在火灾情况下剪力连接件的滑移对组合梁的影响     

组合梁剪切连接件优化后滑移的计算

为了减小部分作用组合梁的粘结层滑移,将剪切连接件进行"三角形"重新分布的优化设计,并且推导出优化后滑移的具体表达式。通过数值算例将优化结果与未优化结果进行比较,发现优化后的粘结层滑移明显减小,为实际工程中剪切连接件的布置提供了合理的参考和依据。     

钢-轻骨料混凝土组合梁变形理论与试验研究

为研究钢─轻骨料混凝土组合梁变形机理，运用最小势能原理建立了不完全交互作用组合梁的变形微分方程及简支组合梁在常见荷载作用下的跨中变形计算公式，并通过试验进行论证，理论与试验结果吻合良好．     

体内预应力组合梁混凝土预压应力分析

针对在混凝土翼板中设置后张预应力的连续组合梁,提出由分担预加轴力、主弯矩和次弯矩产生的混凝土法向应力计算公式,主要分析施加于混凝土翼板的预应力通过剪力键向钢梁传递的力学模型,建立混凝土翼板承担的预压力沿梁纵轴的分布函数和理论解,求得考虑剪力键柔性的混凝土法向应力计算公式,作为组合梁抗裂设计依据。     

劲性钢筋混凝土低剪力墙抗震性能试验研究

为了改善钢筋混凝土低剪力墙的抗震性能，可在钢筋混凝土低剪力墙内设置型钢骨架，成为劲性钢筋混凝土低剪力墙。试验结果表明，劲性钢筋混凝土低剪力墙的抗震性能明显优于钢筋混凝土低剪力墙。同时，在分析试验结果的基础上，建议了劲性钢筋混凝土低剪力墙的抗剪承载力计算公式和用于动力分析的恢复力模型     

预应力混凝土迭合构件二阶段受力特征的分析及试验验证

本文通过试验,用精度较高的量测方法验证了文中提出的二阶段受力预应力混凝土迭合构件正截面受力性能电算模拟方法的合理性及准确性。在此基础上,对这类构件受力性能研究中尚未得到澄清的核心问题——二阶段受力特征系数的实质及其变化规律进行了论证,判明已有文献中存在的若干概念性错误。同时,还利用电算模拟方法验证了预应力混凝土迭合构件第二阶段截面开裂后钢筋应力的两种近似计算方法的适用性。