帶圓管翼緣的鋼——高性能混凝土組合梁抗彎性能試驗(yàn)研究.pdf

1、在研究國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,本文提出了一種新型的鋼和混凝土的組合形式:將傳統(tǒng)工字梁的上翼緣代之以圓形鋼管并在鋼管內(nèi)添充高性能自密實(shí)混凝土,從而形成了帶圓形鋼管混凝土上翼緣的新型鋼-混凝土組合梁。與平板翼緣鋼-混凝土組合梁相比,這種新型組合梁具有一些明顯的優(yōu)勢(shì)。在用鋼量相同的前提下,這種新型鋼-混凝土組合梁在強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性方面都比傳統(tǒng)的平板翼緣鋼-混凝土組合梁優(yōu)越。與傳統(tǒng)的工字梁相比,新型組合梁具有較高的承載力,自重小,從而可以節(jié)省

2、鋼材、減小梁高,在對(duì)橋下凈空有嚴(yán)格限制的城市橋梁中有很高的推廣價(jià)值。同時(shí),新型組合梁具有很好的延性,抗震性能好,適用于地震設(shè)防度高的地區(qū)。可見(jiàn),這種新型組合梁提供了一種更能充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)鋼和高性能混凝土兩種材料優(yōu)勢(shì)的組合方式,具有很好的發(fā)展前景。
　　 目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)帶鋼管混凝土上翼緣的鋼-混凝土組合梁的研究還很少。為了研究帶鋼管混凝土上翼緣的鋼-混凝土組合梁在靜載作用下的抗彎性能,進(jìn)行了2片帶鋼管混凝土上翼緣的鋼-混凝土組合梁的

3、靜力抗彎試驗(yàn),并進(jìn)行數(shù)值與理論分析,從試驗(yàn)、數(shù)值和理論三個(gè)方面對(duì)這種新型組合梁的抗彎性能進(jìn)行了研究。本文的研究工作為這種新型結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步研究及其在橋梁工程中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　 本文的主要研究工作如下:
　　 1.進(jìn)行了2個(gè)試驗(yàn)梁的抗彎承載力試驗(yàn)。從試驗(yàn)梁的設(shè)計(jì)、制作,到測(cè)點(diǎn)布置、試驗(yàn)過(guò)程等都進(jìn)行了完整的介紹。對(duì)試驗(yàn)得到的抗彎承載能力、變形和應(yīng)變結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
　　 2.利用有限元軟件ANSYS對(duì)試驗(yàn)

4、梁進(jìn)行數(shù)值分析,通過(guò)線彈性靜力計(jì)算初步確定試驗(yàn)梁的尺寸,進(jìn)一步考慮材料非線性的強(qiáng)度與穩(wěn)定計(jì)算對(duì)試驗(yàn)梁的尺寸進(jìn)行校核。將試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果進(jìn)行比較,修正數(shù)值計(jì)算模型,并進(jìn)行抗彎性能的影響參數(shù)數(shù)值分析,分析鋼管混凝土上翼緣內(nèi)添混凝土強(qiáng)度、鋼材屈服強(qiáng)度、鋼管混凝土上翼緣含鋼率等對(duì)抗彎性能的影響。
　　 3.通過(guò)對(duì)帶圓鋼管翼緣的鋼-高性能混凝土組合梁的抗彎承載能力試驗(yàn)研究和數(shù)值分析,得到了彎曲破壞特征,并基于模型試驗(yàn)結(jié)果和參數(shù)分析