检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑钢结构进展 2023年第12期25卷 11-22页

作者：吴承家邓利霞邵永波周满西南石油大学土木工程与测绘学院成都610500 武汉大学土木建筑工程学院武汉430072

为研究钢管混凝土翼缘-波纹腹板组合曲梁(CIG-CFTF-CW)在局部压力作用下的承载力,设计制作了3根曲梁试件,包括2个CIG-CFTF-CW和1个平板翼缘-波纹腹板曲梁(CIG-CW),对其进行局部承压破坏试验研究。通过分析试件的破坏形态、荷载-位移曲... 详细信息

为研究钢管混凝土翼缘-波纹腹板组合曲梁(CIG-CFTF-CW)在局部压力作用下的承载力,设计制作了3根曲梁试件,包括2个CIG-CFTF-CW和1个平板翼缘-波纹腹板曲梁(CIG-CW),对其进行局部承压破坏试验研究。通过分析试件的破坏形态、荷载-位移曲线和关键区域的应变发展规律,研究了试件的失效机制和承载力。将试验结果与已有文献中的钢管混凝土翼缘-波纹腹板组合直梁(SIG-CFTF-CW)的局部承压试验结果进行对比,并结合有限元分析,研究了初始曲率对CIG-CFTF-CW的局部承压承载力的影响。研究结果表明:新型组合曲梁试件的局部承压承载力为CIG-CW试件局部承压承载力的1.98倍;受压翼缘的抗弯、抗扭强度和波纹腹板的波形对CIG-CFTF-CW的局部承压承载力影响较大;当新型组合曲梁的圆心角不大于0.6 rad时,初始曲率对承载力的影响较小。

关键词：组合曲梁波纹腹板钢管混凝土翼缘局部承压承载力失效机制

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁静力性能及桥梁应用中的疲劳分析研究

波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁静力性能及桥梁应用中的疲劳分...

引用

作者：刘梓锋四川大学

学位级别：硕士

与传统钢-混组合梁相比,本文研究的组合梁具有截面刚度高、结构高度低、抗震性能好等多种优点,目前相关的结构已经开始出现在桥梁结构的实际应用中,随着国家相关指导意见对组合梁结构梁桥的建设的进一步推动,该形式组合梁凭借其优势将... 详细信息

与传统钢-混组合梁相比,本文研究的组合梁具有截面刚度高、结构高度低、抗震性能好等多种优点,目前相关的结构已经开始出现在桥梁结构的实际应用中,随着国家相关指导意见对组合梁结构梁桥的建设的进一步推动,该形式组合梁凭借其优势将有更广阔的应用空间,但目前对于该结构的相关研究尚不完善,对于双钢管翼缘的截面形式以及该结构在桥梁中的疲劳分析等内容还存在空缺,此外,目前大部分有限元软件对于波形钢腹板的模拟都较为困难,因此本文以波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁为研究对象,对其静力性能展开一系列研究,建立完整的受弯理论模型,建立简洁、高精度的有限元模型,此外对于该结构应用于连续梁桥时,运营阶段的疲劳细节进行探究分析,给出相关的设计参考。本文主要内容及安排逻辑如下: (1)首先本文对于所研究的组合梁进行了受弯性能的理论分析,结合各部分材料力学性能特性,建立了跨中集中力作用下组合梁弹性阶段以及极限承载力的理论模型,同时考虑波形腹板导致的翼缘平面外横向弯曲作用,并结合理论模型进行了组合梁的截面尺寸参数分析。 (2)对本文研究的组合梁进行试验研究,对翼缘平面外弯曲和腹板屈曲强度进行了验算,结果表明本文研究的组合梁翼缘抗弯刚度和腹板屈曲强度较高,这两种作用对试验结果影响较小。分析实验结果,验证了本文组合梁符合“拟平截面假定”,探究试验梁的挠度及应变分布情况。 (3)对本文组合梁进行有限元模拟分析,对比理论模型和试验结果,以保证各部分研究结果的正确性。同时,根据有限元分析发现本文组合梁处跨中底部为最不利位置外,跨中下翼缘上部与波形钢腹板连接位置的应力水平也明显高于同平面其它位置。根据有限元模拟数据进一步分析,定义应变集中系数ηSCF,补充本文理论分析中未考虑的波形转角位置处波形角角度对于应力集中的影响问题。 (4)以某3跨波形钢腹板-钢管混凝土梁桥为例,结合本文组合梁构件部分研究对于该桥梁结构主梁下弦杆截面形式按等效惯性矩的原则进行调整,采用Midas FEA建立全桥的有限元实体模型,在考虑自重、二期和活荷载的在最不利组合情况下通过静力分析确定结构受力的最不利位置,计算结果表明结构最大拉应力出现于中跨跨中下弦杆位置,最大压应力出现在中跨支座处,此外跨中以及支座下弦杆与波形腹板连接位置应力水平也明显高于平面其他位置。 (5)对全桥结构进行疲劳细节分析,根据我国相关规范选择疲劳车辆等分析参数,计算求得应力荷载历程进行疲劳分析,结果表明在设计中除跨中下弦杆底部为最不利位置外,腹板与弦杆连接部位疲劳寿命也小于同平面其他位置,在设计中需要合理考虑波形腹板尺寸设计以减小波形腹板引起的应力集中问题。

关键词：波形钢腹板钢管混凝土翼缘组合梁受弯承载力疲劳分析

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁的受弯性能分析

引用

建筑结构学报 2019年第S01期40卷 325-332页

作者：刘梓锋王志宇周夏芳四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 同济大学工程结构服役性能演化与控制教育部重点实验室上海200092 四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室四川成都610065

为研究波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁受弯性能,推导其在弹性和塑性状态下理论计算公式,建立了钢管混凝土翼缘刚度相关参数。利用有限元分析,对此类构件的受弯承载力进行了模拟计算,分析了钢管管壁上应变集中特性规律。结果表明:波形... 详细信息

为研究波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁受弯性能,推导其在弹性和塑性状态下理论计算公式,建立了钢管混凝土翼缘刚度相关参数。利用有限元分析,对此类构件的受弯承载力进行了模拟计算,分析了钢管管壁上应变集中特性规律。结果表明:波形钢腹板高度及钢管混凝土翼缘刚度相关参数(钢管管壁厚度)对减小弹性阶段组合梁跨中截面薄弱位置应变,最大可使应变减小59%;组合梁截面含钢率对于提高其受弯承载力影响显著,最大可提高78%;有限元模型结果与试验和理论结果拟合较好,所采用的材料本构模型及边界条件假定可较好地反映此类组合梁的弯曲受力性能,理论方法能有效预测管壁纵向应变值。结合有限元分析结果,对跨中附近波形转角处的钢管管壁应变集中与波形角关系进行了分析,结果表明计算时需要引入与波形角有关的应变集中系数,以合理预测跨中附近波形角部位的应力集中。

关键词：钢管混凝土翼缘波形钢腹板组合梁受弯承载力应变集中

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁扭转与弯扭屈曲理论研究

钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁扭转与弯扭屈曲理论研究

引用

作者：宋旭旭安徽建筑大学

学位级别：硕士

钢管混凝土结构具有强度高、塑性延性好、施工简便等优点,在国内外的工程实践中得到了广泛的应用。钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁是一种新型的建筑结构形式,箱形截面形式构件梁抗弯刚度和抗扭刚度较高,可以提高构件的强度以及平面外稳定性... 详细信息

钢管混凝土结构具有强度高、塑性延性好、施工简便等优点,在国内外的工程实践中得到了广泛的应用。钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁是一种新型的建筑结构形式,箱形截面形式构件梁抗弯刚度和抗扭刚度较高,可以提高构件的强度以及平面外稳定性。此外,以钢管混凝土材料作为箱形梁的翼缘,可以有效降低腹板高度,减小腹板的高厚比,提高了结构的抗剪能力。钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁在形式上可以看作是闭口-闭口-实体构件的组合。在建筑物的使用过程中,由于结构所受活载的可变性,箱形梁会承受偏心活载的作用。因此,在实际工程结构地设计、建造和使用过程中,我们既要考虑箱形梁的弯曲问题,也要考虑其扭转问题。相对于弯曲问题来说,组合箱形梁的扭转问题是一个更加复杂的力学问题,现有的关于钢管混凝土组合箱形梁的扭转以及弯扭屈曲的理论还比较少,解决其扭转问题对于当代建筑行业具有很大的意义。本文以张文福教授所著“板-梁理论”中的闭口薄壁构件组合扭转理论为基础,对以钢管混凝土为翼缘的组合薄壁箱形梁的相关扭转和弯扭问题的理论进行研究,并利用有限元软件ANSYS进行数值分析,验证了理论推导的正确性。本文的主要研究内容有:(1)以“板-梁理论”为基础,以连续化模型为前提,对钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁的扭转问题进行了理论推导和分析,给出了钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁发生扭转时的总应变能以及自由扭转刚度和约束扭转刚度表达式。(2)以悬臂梁为例,建立钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁扭转的能量变分模型和微分方程模型,并给出扭转角沿梁的长度方向的解答和最大扭转角的理论解析解。(3)通过改变梁的长度以及梁的截面尺寸,选择12根不同的箱形梁,利用有限元软件ANSYS建立梁的模型,提取悬臂梁形式下的最大扭转角(即自由端扭转角),并与理论解析解进行对比分析,验证了理论解析解的正确性。(4)以“板-梁理论”为基础,以连续化模型为前提,对钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁的弯扭屈曲问题进行了理论推导和分析,给出了钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁发生弯扭屈曲时的总应变能、总初应力势能以及总势能的表达式。(5)以简支梁为例,建立钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁弯扭屈曲的能量变分模型和微分方程模型,并给出箱形梁发生弯扭屈曲时的临界弯矩计算公式。(6)通过改变梁的长度以及梁的截面尺寸,选择12根不同的箱形梁,利用有限元软件ANSYS建立模型,对箱形梁进行特征值屈曲分析,提取临界荷载,并与理论值进行对比分析,结果表明了理论推导得到的临界弯矩公式是合理的。

关键词：钢管混凝土翼缘薄壁箱形梁板-梁理论扭转弯扭屈曲

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁的受弯性能分析

波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁的受弯性能分析

引用

中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十七次学术会议

作者：刘梓锋王志宇周夏芳四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 同济大学工程结构服役性能演化与控制教育部重点实验室上海200092 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室四川成都610065

为研究波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁受弯性能，推导其在弹性和塑性状态下理论计算公式，建立了钢管混凝土翼缘刚度相关参数。利用有限元分析，对此类构件的受弯承载力进行了模拟计算，分析了钢管管壁上应变集中特性规律。结果表明... 详细信息

为研究波形钢腹板-钢管混凝土翼缘组合梁受弯性能，推导其在弹性和塑性状态下理论计算公式，建立了钢管混凝土翼缘刚度相关参数。利用有限元分析，对此类构件的受弯承载力进行了模拟计算，分析了钢管管壁上应变集中特性规律。结果表明：波形钢腹板高度及钢管混凝土翼缘刚度相关参数(钢管管壁厚度)对减小弹性阶段组合梁跨中截面薄弱位置应变，最大可使应变减小59％;组合梁截面含钢率对于提高其受弯承载力影响显著，最大可提高78％;有限元模型结果与试验和理论结果拟合较好，所采用的材料本构模型及边界条件假定可较好地反映此类组合梁的弯曲受力性能，理论方法能有效预测管壁纵向应变值。结合有限元分析结果，对跨中附近波形转角处的钢管管壁应变集中与波形角关系进行了分析，结果表明计算时需要引入与波形角有关的应变集中系数，以合理预测跨中附近波形角部位的应力集中。

关键词：钢管混凝土翼缘波形钢腹板组合梁受弯承载力应变集中

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

矩形钢管混凝土翼缘-波纹腹板组合钢梁的性能研究

矩形钢管混凝土翼缘-波纹腹板组合钢梁的性能研究

引用

作者：王亚敏烟台大学

学位级别：硕士

由于自身特点，工字型梁被广泛应用于结构工程当中，是一种普遍常见的钢结构构件。平腹板工字型梁在使用中常会产生如下现象：当腹板较薄时，容易发生腹板失稳;当跨度较大时，容易产生整体失稳。在不同荷载作用下，破坏模式以及极限承... 详细信息

由于自身特点，工字型梁被广泛应用于结构工程当中，是一种普遍常见的钢结构构件。平腹板工字型梁在使用中常会产生如下现象：当腹板较薄时，容易发生腹板失稳;当跨度较大时，容易产生整体失稳。在不同荷载作用下，破坏模式以及极限承载力均有所不同。本文提出了一种上翼缘为矩形薄壁钢管的新型工字梁，截面是由一个填充混凝土的矩形钢管作为上翼缘，由波型钢板作为腹板，由平钢板作为下翼缘组合而成。各板件之间通过焊接连接到一起，称为矩形钢管混凝土翼缘-波纹腹板组合梁(RCFTFG-CW)。　　文中按照试验装置以及试验要求设计了两组长度不等的新型钢梁(分别为6m和2m)，并设置了两个相应尺寸的工字形钢梁作为对比对象，来研究不同跨度的新型钢梁在集中加载条件下的受力性能。对跨度较大的6米梁用双球铰连杆加载器进行加载，主要用来研究新型钢梁的抗弯能力以及整体稳定性能;对跨度较小的2米梁用万能试验机连接半球铰进行加载，主要用来研究新型钢梁腹板局部屈曲及剪切性能。　　分析了钢梁的破坏机理并对钢梁的试验数据进行处理，对钢梁中一些关键位置的应变关系曲线进行分析，说明试验过程发生的现象并解释产生这种现象的原因;同时分析了钢梁的荷载与跨中挠度曲线、荷载与端部位移的关系曲线，对钢梁的整个受力过程进行了分析。结果显示，对于跨度较大的钢梁，新型钢梁改变了传统工字型钢梁的破坏模式，提高了钢梁的稳定性，也使得钢材的利用率大大提高;对于腹板较薄的短跨钢梁，传统型工字钢梁腹板的稳定性较差，而新型钢梁很好地改善了这一性质，且极大地提高了钢梁的承载能力。

关键词：钢管混凝土翼缘波纹腹板稳定性承载力剪切性能

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

五边形钢管混凝土翼缘组合梁整体稳定性能研究

五边形钢管混凝土翼缘组合梁整体稳定性能研究

引用

作者：张丹虹华中科技大学

学位级别：硕士

钢管混凝土结构因其结合了钢材和混凝土的优点被广泛应用于梁柱设计中，填充混凝土可以改善外钢管的局部稳定性、提高构件的整体稳定性和强度，而钢材给内填混凝土提供有效的约束作用，使混凝土处于复杂应力（三向应力）状态。如果传统... 详细信息

钢管混凝土结构因其结合了钢材和混凝土的优点被广泛应用于梁柱设计中，填充混凝土可以改善外钢管的局部稳定性、提高构件的整体稳定性和强度，而钢材给内填混凝土提供有效的约束作用，使混凝土处于复杂应力（三向应力）状态。如果传统I型梁的平板受压翼缘用钢管混凝土替换，则形成一种新型截面组合梁——钢管混凝土翼缘梁，与平板翼缘钢混形式的组合梁相比，该类梁具有更高的强度、刚度以及稳定性。目前对于该类型梁的相关试验及数值模拟研究较少，本文利用已有的试验数据，对五边形钢管混凝土翼缘梁（CFPFB）在集中力作用下的整体稳定性能进行深入研究。主要内容如下：首先，利用有限元软件ANSYS建模，钢管采用SHELL181单元模拟，混凝土采用SOLID65单元模拟，并利用已有的试验数据对模型进行破坏模式、极限承载力、荷载-位移曲线等方面的验证，结果表明，有限元能较好的模拟CFPFB的受力性能。随后，对空翼缘梁以及CFPFB进行对比分析，结果表明内填混凝土可以增强翼缘的稳定性，增加翼缘的抗扭刚度和抗弯刚度。并研究CFPFB的五个重要几何参数（上翼缘含钢率(s)、腹板高厚比(f)、底部翼缘宽厚比(d)、跨高比(k)、五边形夹角(θ)）对整体稳定性能的影响，对提高构件的承载力提出合理的建议。基于能量法得出的弹性临界弯矩公式与出现整体失稳破坏的CFPFB弹性屈曲结果符合较好。通过分析中长跨和长跨CFPFB的荷载-应变曲线，用失稳极限、失稳发生以及初始屈服三种极限状态来定义不同跨度的CFPFB的侧向弯扭屈曲强度。最后，对整体稳定性能影响较大的四个参数s、f、d、k进行正交组合，建立192个模型，基于单参数分析的结果利用非线性拟合软件Datafit软件进行多元回归分析，得到集中荷载作用下的CFPFB整体稳定参数方程，有限元计算结果与试验结果的验证分析表明该参数方程有相对较高的精度和可靠度。

关键词：钢管混凝土翼缘集中荷载整体稳定参数分析极限承载力参数方程

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

钢管混凝土翼缘和波纹腹板工字梁的力学性能研究

钢管混凝土翼缘和波纹腹板工字梁的力学性能研究

引用

作者：陈英烟台大学

学位级别：硕士

波纹腹板工字型梁是一种新型钢结构构件，由于其自身的特点，在结构工程中得到广泛应用。本文采用矩形钢管混凝土作为波纹腹板工字梁的受压翼缘，得到一种新型结构构件。采用跨中施加集中荷载的加载方式，对4根简支的不同截面形式的工... 详细信息

波纹腹板工字型梁是一种新型钢结构构件，由于其自身的特点，在结构工程中得到广泛应用。本文采用矩形钢管混凝土作为波纹腹板工字梁的受压翼缘，得到一种新型结构构件。采用跨中施加集中荷载的加载方式，对4根简支的不同截面形式的工字梁进行试验测试，并对试验现象和测试结果进行分析。本文的主要内容有： (1)完成4根工字梁的静力试验测试，并处理试验现象和试验数据，分析不同截面形式的试验梁的受力性能和破坏机理。结果发现，波纹腹板可以有效地改善普通工字型钢梁的腹板稳定性差的性质，提高腹板的屈曲强度；采用薄壁钢管混凝土作为梁的受压翼缘可以明显提高梁的整体稳定性。另外，用理论公式计算试验梁的极限承载力，研究波纹腹板对提高工字梁承载力的有效性和钢管混凝土翼缘对梁稳定性的提高效果。 (2)运用有限元软件ANSYS建立4根试验梁的有限元模型，将有限元模拟结果与试验结果相对比，通过试验梁破坏现象和荷载—位移曲线、荷载—转角曲线的对比，发现有限元结果与试验结果吻合的较好，从而验证了有限元模型的准确性，为后来的参数分析做好铺垫。 (3)分别对波纹腹板钢梁和受压翼缘为钢管混凝土的波纹腹板梁进行参数分析，研究了材料强度、波纹形状和尺寸、梁的跨高比等参数变化对梁极限承载力和破坏模式的影响，结果表明，增大材料强度、合理的设计腹板波纹的尺寸可以明显的提高梁的承载力。对于跨度较大的波纹腹板梁，采用钢管混凝土作为受压翼缘可以改善梁的整体稳定性能，从而提高梁的极限承载力。

关键词：波纹腹板钢管混凝土翼缘承载力试验测试参数分析

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

美国高性能钢工字形钢板梁新型截面形式研究

引用

世界桥梁 2011年第5期39卷 35-39页

作者：陈华婷张磊黄艳北京工业大学土木工程系道路与桥梁工程研究所北京100124

高性能钢(HPS)在美国钢桥建设中得到了越来越广泛的应用。与传统桥梁用钢相比,HPS强度高、可焊性好、断裂韧性强、耐腐蚀耐候,较适于公路桥梁。为进一步充分利用HPS的优点,需要开发新型的优化截面形式,取代常规的箱形截面与工字形截面... 详细信息

高性能钢(HPS)在美国钢桥建设中得到了越来越广泛的应用。与传统桥梁用钢相比,HPS强度高、可焊性好、断裂韧性强、耐腐蚀耐候,较适于公路桥梁。为进一步充分利用HPS的优点,需要开发新型的优化截面形式,取代常规的箱形截面与工字形截面。介绍北美3种新型高性能钢工字形钢板梁的研发与应用情况,即:波纹腹板工字形钢板梁、钢管混凝土翼缘工字形钢板梁、双层腹板工字形钢板梁。上述新型截面形式提高了腹板稳定性,同时又易于制造、加工、安装,可以降低工程造价。

关键词：高性能钢工字形钢板梁新型截面波纹腹板钢管混凝土翼缘双层腹板

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：