T形钢梁加强负弯矩区组合框架梁的试验研究

针对框架梁在梁端存在较大负弯矩及混凝土不能承受较大拉应力的状况,提出了在框架梁的负弯矩区段采用T形钢梁加强的组合框架梁模型。通过两个组合框架梁单层框架足尺模型的试验研究,得到新型组合框架梁的荷载-挠度曲线,截面应变分布曲线。从组合框架梁与一般组合梁的试验结果对比可看出,T形加强截面能有效提高梁的刚度,使框架梁刚度分布趋于合理。最后,提出并验证了按T形肋截断位置分成三段刚度不同的梁分析组合框架梁的方法。     

承载极限状态下组合梁的有效翼缘宽度

考虑到剪力滞效应的影响，在钢-混凝土组合梁设计分析中，常采用翼缘有效宽度的概念计算组合结构的应力和变形。针对简支组合梁，采用非线性有限元方法结合试验比较有效宽度在承载极限状态下及弹性状态下的区别，分析宽跨比、栓钉布置、加载形式等主要因素对有效宽度的影响程度，提出组合梁极限状态下有效宽度取值及不同栓钉布置情况下的取值方法，可供工程设计人员参考。     

钢-混凝土组合梁翼缘有效宽度分析

在进行钢-混凝土组合梁设计分析时,考虑到剪力滞效应的影响,常采用翼缘有效宽度的概念计算组合结构的应力和变形.就国内外不同规范对翼缘有效宽度的规定进行了比较,指出了影响翼缘有效宽度的基本因素,阐明了我国规范和其他规范的差别,以及我国规范的不足之处.     

钢-混凝土连续组合梁负弯矩区裂缝宽度

为了完善钢-混凝土连续组合梁负弯矩区裂缝宽度设计的内容,在充分考虑混凝土开裂前后组合梁的受力状态和钢梁与混凝土接触面的相对滑移对裂缝宽度影响的基础上,根据钢梁和混凝土截面应力和应变的本构关系,推导出钢-混凝土连续组合梁负弯矩区裂缝宽度的理论计算公式,并进行了钢-混凝土组合梁裂缝宽度的试验研究.试验结果表明,在结构裂缝宽度容许范围内该理论公式计算结果与试验结果吻合良好.     

T梁结构翼缘有效宽度力学分析及讨论

本文通过对不同梁高跨比的T梁翼缘有效宽度的力学分析,给出了考虑横向剪切变形影响的T梁结构翼缘有效宽度取值公式。对本文公式的讨论表明:T梁结构翼缘有效宽度不是常数,而随梁的不同高跨比、宽跨比、梁高与翼缘厚度比、梁跨度与翼缘厚度比及材料泊松比变化而改变;文献的公式为本文公式当梁高跨比趋于零时的特例。     

负弯矩区深肋组合扁梁抗弯性能的有限元分析

深肋压型组合扁梁具有承载力高、刚度大、结构高度小、防火性能好等优点。明确组合扁梁的受力性能是进行结构设计的基础。但是国内外对其承载性能的研究还很不充分,特别是对负弯矩区,现有的计算方法尚需进一步研究和论证,设计计算依靠经验为主。本文采用通用有限元程序Ansys研究负弯矩区深肋组合扁梁的承载性能,通过建模计算悬臂深肋组合扁梁的承载力和变形特征,得到相应的荷载一位移全过程曲线,揭示其受力特点,并与相关的理论推导进行比较,探讨其理论计算的合理性。     

负弯矩区深肋组合扁梁抗弯性能的有限元分析

深肋压型组合扁梁具有承载力高、刚度大、结构高度小、防火性能好等优点。明确组合扁梁的受力性能是进行结构设计的基础。但是国内外对其承载性能的研究还很不充分,特别是对负弯矩区,现有的计算方法尚需进一步研究和论证,设计计算依靠经验为主。本文采用通用有限元程序Ansys研究负弯矩区深肋组合扁梁的承载性能,通过建模计算悬臂深肋组合扁梁的承载力和变形特征,得到相应的荷载—位移全过程曲线,揭示其受力特点,并与相关的理论推导进行比较,探讨其理论计算的合理性。     

框架梁负弯矩区粘钢加固锚固方法试验研究

为研究L型钢板在转角处不同锚固措施以及柱上箍板下边缘距梁顶不同距离时对梁端负弯矩区的加固效果,设计制作了三榀H型框架梁,对2个梁端配筋不足的梁采用4种不同的锚固方法进行粘钢加固,并将加固梁与全配筋的对比梁进行对比,分析了在静载作用下采用4种不同锚固方式粘钢加固的梁端负弯矩区的受拉钢筋应变、钢板应变以及跨中挠度的发展规律.试验结果表明,钢板转角处的刚度和梁、柱在转角处箍板的锚固强度是影响锚固效果的主要因素,增强钢板转角处的刚度能更好地发挥钢板的能力,实际加固效果也更能接近设计要求.     

钢-混凝土组合梁负弯矩区裂缝宽度数值计算模型

为得到较为准确的钢-混凝土组合梁负弯矩区裂缝宽度分析模式,综合考虑钢筋和混凝土间黏结应力-滑移关系、钢梁与混凝土界面的滑移效应、混凝土收缩应变以及拉伸硬化效应,基于黏结-滑移理论建立了静力荷载作用下组合梁负弯矩区裂缝宽度的数值计算模型,并将模型预测值与相关文献数据和规范公式计算结果进行了对比分析.结果表明:在组合梁达到...     

组合框架梁刚度增大系数取值研究

分析了钢框架-混凝土核心筒混合结构中组合框架梁正弯矩区截面抗弯刚度增大系数的变化范围和负弯矩区楼板翼缘有效宽度范围内钢筋对梁截面惯性矩的增大效果,对受力状态与组合框架梁负弯矩区长度的关系进行了深入研究,提出了变刚度组合框架梁刚度增大系数的计算方法,探讨了各种因素对混合结构中组合框架梁刚度增大系数的影响,并给出了混合结构设计时框架梁刚度增大系数的取值建议。     

简支组合扁梁有效宽度的影响因素分析

组合扁梁将钢梁内嵌于混凝土楼板之中,不仅能够较大程度的降低结构层高,改善钢结构的防火性能,而且能够满足建筑上对大空间的无柱要求,在多层钢结构建筑中有广阔的应用前景。组合扁梁有效宽度的选取将直接影响其承载力和刚度的计算,更是组合扁梁工程应用的设计基础。本文通过建立简支组合扁梁的有限元模型,分析了组合扁梁的跨度、梁间距、翼缘板厚度等因素对组合扁梁有效宽度的影响并对进一步的研究提出了建议。     

钢框架梁翼缘扩翼型节点受力性能研究

针对钢框架梁翼缘扩翼型节点试件进行了非线性有限元分析,研究了梁端扩翼形式以及扩翼参数对节点应力、塑性区分布、塑性发展规律以及极限承载力的影响.分析了梁柱对接焊缝处及梁截面改变处的应力分布状况.作为比较,还进行了1个传统型梁柱全焊接刚性连接节点的有限元分析,研究结果表明,圆弧扩翼型节点和侧板扩翼型节点通过将梁翼缘进行适当的扩大后,均能有效的将塑性铰移出焊缝热影响区,避免梁柱连接焊缝附近的脆性破坏,并且比传统普通节点具有更高的极限承载力,是较为理想的延性节点.当采用相同的扩翼参数,圆弧型节点的延性性能要好于加侧板节点,另外对于侧板扩翼式节点,由于扩翼段的末端截面变化突出,易产生局部应力集中现象,建议工程设计中宜采用圆弧扩翼型节点.     

均布与线性荷载作用下的简支T梁翼缘的有效宽度

以辛弹性力学方法为基础,将简支宽翼缘T梁翼缘部分简化为平面应力板,推导了简支T梁在满跨均布荷载与线性荷载作用下翼缘部分的有效宽度的表达式。将均布荷载下翼缘有效宽度比求解结果与英国规范BS5400中的取值进行了比较,验证了本文闭合多项式形式的有效宽度表达式的正确性。用本文方法计算T梁翼缘有效宽度简洁有效,丰富了简支T梁桥有效宽度的理论分析并简化了计算。     

连续钢-混凝土结合梁桥负弯矩区处理方法研究

北京地铁5号线立水桥~立水桥北站段第2联结合梁桥首次综合施加强迫位移、预加静荷载和张拉高强钢筋三种方法对负弯矩区混凝土施加预压应力,施工工序复杂.为判别该施工方法能否有效控制裂缝开展,保证施工质量及安全,分别采用ANSYS数值模拟和施工监测手段对其各施工阶段的应力和变形进行了研究.结果表明,采用现有通用有限元软件可很好地对实际施工过程进行仿真分析,施加强迫位移、预加静荷载和张拉高强钢筋三种方法综合使用可有效为负弯矩区施加预应力,其中预加静荷载法最有效,但对钢梁内力及变形影响较大.     

钢-砼组合梁负弯矩区抗弯承载力的计算建议

钢-混凝土组合梁具有一系列的优点,在工程实践中的应用也日益广泛,因此,关于此类构件抗弯承载力的设计方法就显得尤为重要.笔者分析了传统设计方法和规程设计方法,发现对于承受负弯矩的钢-混凝土组合梁,当截面塑性中和轴位于钢梁上翼缘时,传统方法过于保守,规程方法的个别计算式不正确;应用等效应力法提出了新的计算建议,以算例对3种方法进行了对比,并通过试验研究加以验证,结果表明,本文的计算建议最能反映实际情况,能够保证计算的合理性.     

内翻U形外包钢组合梁正截面抗弯承载力分析

为研究新型内翻U形外包钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力及其构造要求,以已有内翻U型外包钢混凝土组合连续试验梁为参照,建立该组合连续梁非线性有限元模型,模拟组合连续梁有限元模型的荷载跨中挠度曲线,并与相关试验结果对比,验证了该组合梁有限元模型的建模方法和参数选取的合理性与有效性。应用建立的组合连续梁有限元模型,分析了内翻外包钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力的主要影响参数。综合内翻U型外包钢混凝土组合连续梁正截面抗弯承载力试验和模拟结果,提出采用简化塑性理论计算组合梁正截面抗弯承载力计算时,组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值应乘0.96的修正系数。0.96倍组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值与组合梁有限元模型模拟计算值相比较,发现二者十分接近,偏于安全,提出的组合梁正截面抗弯承载力修正简化塑性理论计算值具有足够的准确性和可靠性。     

考虑楼板影响的钢框架结构节点域数学模型

为研究混凝土楼板对钢框架结构节点域受力性能的影响,在有限元分析基础上,确定影响节点域性能的楼板有效宽度.根据对弹性和塑性阶段节点域的受力分析,提出了考虑组合效应的节点域数学模型,推导出相应的抗剪刚度和强度计算公式,并与有限元结果进行对比分析.研究结果表明:该数学模型能够很好地模拟考虑楼板影响的节点域的受力性能;在梁端弯矩相同情况下,作用在考虑楼板影响的节点域上的剪力比不考虑楼板影响的情况小.     

梁端翼缘扩大型梁柱节点受力性能

为了研究不同形状参数下梁端翼缘加强板对梁端翼缘扩大型梁柱节点的影响,分析了不同形状的梁端扩大翼缘形状最优方案.基于梁端强度相同的准则,改变其翼缘加强板的形状,设计了三种形状的梁端翼缘扩大型梁柱节点.利用有限元分析软件ABAQUS建立了不同形状参数下的有限元分析模型,研究在静载作用下节点的力学特征,对比分析不同材料参数的扩翼对梁端翼缘扩大型节点性能的影响程度.结果表明,不同扩翼形状对节点承载力水平影响并不显著,而对节点处应力分布影响较大;扩翼强度对节点的受力性能影响不大.