双管翼缘钢-混凝土新型组合梁抗弯性能试验
本文选题:桥梁工程 + 双管翼缘组合梁 ; 参考:《中国公路学报》2017年03期
【摘要】:提出了2种新型双管翼缘钢-混凝土组合梁截面形式:钢梁上翼缘为圆形钢管混凝土、下翼缘为矩形钢管混凝土(DFCG-1)与钢梁上、下翼缘均为矩形钢管混凝土(DFCG-2)的管翼缘组合梁。为研究此2种双管翼缘组合梁的抗弯性能,对1根DFCG-1和1根DFCG-2进行了跨中双点对称加载试验,分析了试验梁的变形、应变变化规律。依据试验梁弹性、弹塑性状态下的实测受力性能,采用简化弹塑性理论及结合应力-应变协调的弹塑性理论推导了双管翼缘组合梁屈服弯矩、极限抗弯承载力的简化计算公式。研究结果表明:试验梁破坏时表现出明显的塑性弯曲破坏特征,其破坏过程可分为弹性、弹塑性与破坏3个阶段;加载过程中,试验梁未出现平面内与平面外整体失稳,且未发生局部弹性失稳破坏;梁端钢管与内填混凝土间无相对滑移,管翼缘与混凝土翼板间最大滑移小于1.3mm,钢混组合截面各部分协同工作性能较好;DFCG-1,DFCG-2的位移延性系数分别为3.68,4.53,体现出较好的延性性能;DFCG-1,DFCG-2在抗弯刚度、承载力、破坏形态等力学性能上总体表现基本一致,但当翼板混凝土因压溃而退出工作后,DFCG-1更低的腹板高度使其较DFCG-2具有更好的腹板屈曲稳定性;所提公式计算结果与试验值吻合较好,可用于双管翼缘组合梁抗弯承载性能计算分析。
[Abstract]:In this paper, two new types of double-tube steel-concrete composite beams with steel tube flange are proposed: the steel beam has circular concrete filled steel tube on the upper flange, the concrete filled rectangular steel tube on the lower flange is DFCG-1) and the steel beam is on the top, and the lower flange of the steel beam is both rectangular steel tube concrete filled steel tube and DFCG-2). In order to study the flexural behavior of the two kinds of double-tube flange composite beams, a double-point symmetrical loading test of one DFCG-1 and one DFCG-2 was carried out, and the deformation and strain variation of the test beams were analyzed. Based on the elastic and elastic-plastic behavior of the test beam, a simplified formula for calculating the yield moment and ultimate flexural capacity of a double-tube flange composite beam is derived by using the simplified elastic-plastic theory and the elastic-plastic theory combined with stress-strain coordination. The results show that the failure process of the test beam can be divided into three stages: elastic, elastic-plastic and failure, and the in-plane and out-of-plane instability of the test beam does not occur during the loading process, and the failure process of the test beam can be divided into three stages: elastic, elastic-plastic and failure. There is no local elastic instability and there is no relative slippage between the steel tube at the end of the beam and the inner filled concrete. The maximum slip between the tube flange and concrete flange is less than 1.3 mm, and the cooperative working performance of each part of steel-concrete composite section is better. The displacement ductility coefficient of DFCG-1 and DFCG-2 is 3.68 ~ 4.53, respectively, which shows that the better ductility of DFCG-1 and DFCG-2 is the flexural stiffness and bearing capacity of DFCG-1 and DFCG-2. The mechanical properties such as failure form are basically the same, but the lower web height of DFCG-1 makes the flange concrete have better buckling stability than DFCG-2, and the calculated results are in good agreement with the experimental values. It can be used to calculate and analyze the flexural bearing capacity of double tube flange composite beam.
【作者单位】: 长安大学公路大型结构安全教育部工程研究中心;中交第一公路勘察设计研究院有限公司;山东交通职业学院公路工程检测中心;
【基金】:国家自然科学基金项目(51378070) 交通运输部应用基础研究项目(2014319812080) 陕西省交通科技项目(12-20K) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(10821153501,310821153401,310821153314,2014G1502037)
【分类号】:TU398.9
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