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带矩形管翼缘的钢—高性能混凝土组合梁抗弯性能试验研究

作　者: 严新江
导　师: 王春生
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 矩形钢管混凝土翼缘钢-高性能混凝土组合梁波折钢腹板抗弯承载力试验研究有限元非线性计算
分类号: TU398.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

基于当前钢-混凝土组合结构和钢管(矩形)混凝土结构在用于梁类结构方面存在纵向滑移和受拉区混凝土增加了结构自重等问题,提出了二种钢和混凝土组合结构—带矩形钢管混凝土上翼缘的直腹板钢-混凝土组合梁和带矩形钢管混凝土上翼缘的波折腹板钢-混凝土组合梁。由于这两种新型组合梁的受压和受剪区段钢箱壁的内屈受到混凝土限制,结构局部屈曲强度大大提高,可更大限度地利用钢材强度;而混凝土主要充填在梁的受压区,又受矩形钢管壁约束,力学性能得到改善,也更能充分发挥其抗压性能好的长处。而且,这两种新型组合梁同样具有传统组合梁强度高、刚度大、延性好、施工方便等优点。本文的主要研究工作如下:1.进行了一根带矩形钢管混凝土上翼缘的直腹板钢—混凝土组合梁和一根带矩形钢管混凝土上翼缘的波折腹板钢—混凝土组合梁的受力性能试验研究。细致观察了试验过程中发生的现象,记录了试验梁在整个受载过程中的变形和应变数据,并对其进行了详细分析。2.以有限元理论为基础,运用ANSYS软件建立了试验梁的模型。将试验结果与有限元分析结果进行比较,修正数值计算模型,并进行抗弯性能的影响参数数值分析,分析钢管混凝土上翼缘钢材屈服强度、钢管混凝土上翼缘合钢率、内添混凝土强度和钢管混凝土上翼缘的高宽比对抗弯性能的影响。3.根据有限元计算结果与试验结果,对带矩形钢管混凝土上翼缘的直腹板钢—混凝土组合梁和带矩形钢管混凝土上翼缘的波折腹板钢-混凝土组合梁抗弯受力性能进行理论分析,给出了截面抗弯承载力简化计算公式,计算与试验结果较吻合。4.通过对两种新型组合梁的试验研究和数值分析,得到了弯曲破坏特征,并基于模型试验结果和参数分析结果,对这两种新型组合梁尺寸设计提出了建议。

带矩形管翼缘的钢—高性能混凝土组合梁抗弯性能试验研究

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