部分充填式钢箱—混凝土连续组合梁受力性能研究
发布时间：2021-09-30 15:17
钢-混凝土组合结构是通过特定方式将钢材和混凝土结合起来,形成能够充分发挥这两种材料各自性能的一种结构。然而,由于混凝土材料在拉力作用下容易开裂,因此传统的钢-混凝土连续组合梁在负弯矩区容易受上部混凝土开裂的影响而使结构的耐久性能有所降低,同时下部钢梁在压应力作用下也容易发生局部屈曲的现象,从而降低结构的承载能力。为了改善这种不利情况,本文提出了部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁,主要是通过在组合梁负弯矩区下部钢箱内充填混凝土,充分利用混凝土材料抗压强度高的特点,同时混凝土的存在也限制了钢箱向内屈曲,使钢箱的局部稳定性有所提高。本文在国家自然科学基金项目的资助下,对5根部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁受力性能进行了试验研究,在试验的基础上结合理论计算以及有限元模拟,最后将试验值、理论计算值以及有限元模拟值进行对比,分析了影响部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁抗弯承载力的多种因素,对组合梁抗弯承载力有了更深一步的认识,具体成果如下:（1）完成了5根试验梁的静力加载试验,描述了试件在加载过程中出现的试验现象并分析了相关现象产生的原因,然后对试验数据进行整理。（2）分析了不同配筋率、抗剪连接度、填...
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢-混凝土组合梁常见翼板形式
桂林理工大学硕士毕业论文9138mm，确定依据为：钢箱整体高度300mm，中隔板中心高度150mm、厚度为4mm,底板厚度10mm，因此混凝土的充填高度为150-4/2-10=138(mm)。同时为了防止钢箱梁在加载过程中出现局部屈曲应力过大，分别在梁端支座处、加载点处以及中支座处设置了竖向加劲肋，操作方式为人工焊接；抗剪连接件选取直径为13mm的4.8级普通栓钉，按照极限平衡法，忽略混凝土板与钢箱梁上翼缘之间的粘结力，将栓钉布置在钢梁上翼缘，焊接采用三垦电弧焊机，人工焊接。图2.1部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁横截面示意图(单位:mm)2.2.2试件参数设计为了研究抗剪连接度和配筋率这两个因素进对部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁受力性能的影响，本次试验以这两个变量为参数进行设计。具体数据如表2.1所示。表2.1部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁设计参数试件参数试件编号PFCSCB2-1PFCSCB2-2PFCSCB2-3PFCSCB2-4PFCSCB2-5钢筋正弯矩区配筋率1%1%1%1%1%数量11×1211×1211×1211×1211×12间距@96mm@96mm@96mm@96mm@96mm负弯矩区配筋率1%1.5%2%1.5%1.5%加密筋数量/6×1211×126×126×12加密筋间距/@192mm@96mm@192mm@192mm栓钉数量外剪跨2828282014内剪跨3438412819间距外剪跨115.5115.5115.5166.6250内剪跨918175107166.6栓钉抗剪连接度1.01.01.00.750.5混凝土翼板充填混凝土30030015015016022010001000220160（b）中支座负弯矩充填区截面形式120120（a）正弯矩区截面形式钢箱栓钉
桂林理工大学硕士毕业论文9138mm，确定依据为：钢箱整体高度300mm，中隔板中心高度150mm、厚度为4mm,底板厚度10mm，因此混凝土的充填高度为150-4/2-10=138(mm)。同时为了防止钢箱梁在加载过程中出现局部屈曲应力过大，分别在梁端支座处、加载点处以及中支座处设置了竖向加劲肋，操作方式为人工焊接；抗剪连接件选取直径为13mm的4.8级普通栓钉，按照极限平衡法，忽略混凝土板与钢箱梁上翼缘之间的粘结力，将栓钉布置在钢梁上翼缘，焊接采用三垦电弧焊机，人工焊接。图2.1部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁横截面示意图(单位:mm)2.2.2试件参数设计为了研究抗剪连接度和配筋率这两个因素进对部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁受力性能的影响，本次试验以这两个变量为参数进行设计。具体数据如表2.1所示。表2.1部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁设计参数试件参数试件编号PFCSCB2-1PFCSCB2-2PFCSCB2-3PFCSCB2-4PFCSCB2-5钢筋正弯矩区配筋率1%1%1%1%1%数量11×1211×1211×1211×1211×12间距@96mm@96mm@96mm@96mm@96mm负弯矩区配筋率1%1.5%2%1.5%1.5%加密筋数量/6×1211×126×126×12加密筋间距/@192mm@96mm@192mm@192mm栓钉数量外剪跨2828282014内剪跨3438412819间距外剪跨115.5115.5115.5166.6250内剪跨918175107166.6栓钉抗剪连接度1.01.01.00.750.5混凝土翼板充填混凝土30030015015016022010001000220160（b）中支座负弯矩充填区截面形式120120（a）正弯矩区截面形式钢箱栓钉
【参考文献】：
期刊论文
[1]负弯矩荷载下钢-混凝土组合梁抗弯刚度研究[J]. 刘劲,丁发兴,蒋丽忠,付磊,黄琰. 铁道科学与工程学报. 2019(09)
[2]带肋冷弯薄壁方钢管混凝土柱滞回性能研究[J]. 王志滨,郭俊涛,张万安,郑永乾. 建筑结构学报. 2019(11)
[3]负弯矩区部分充填混凝土对窄幅钢箱-混凝土组合梁受力性能影响试验研究[J]. 羊海林,郑艳,莫时旭. 建筑结构学报. 2019(11)
[4]钢-混凝土组合梁栓钉剪力连接件抗剪承载力研究[J]. 汪洋,张玉杰,陈炳聪. 建筑科学. 2019(01)
[5]钢-混凝土组合梁在简谐荷载下的动力响应试验研究[J]. 张彦玲,刘欢,章博. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2018(03)
[6]充填式钢箱-砼组合梁抗弯性能试验研究[J]. 莫时旭,林飞扬,胥海宁. 南京工业大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]开孔钢板剪力连接件静力性能试验[J]. 杨勇,陈阳,蔡军伟. 中国公路学报. 2017(03)
[8]钢-混凝土组合梁的研究现状与展望[J]. 李杰,张云龙,丛晓辉,王静. 吉林建筑大学学报. 2016(06)
[9]滑移对部分充填式钢箱-砼组合梁承载力的影响[J]. 班志鹏,江雪,郑艳,胥海宁. 华侨大学学报(自然科学版). 2016(05)
[10]钢-混凝土组合结构[J]. 金辉,朱志永. 河南建材. 2016(02)
博士论文
[1]钢箱—混凝土组合梁结构行为试验研究与分析[D]. 莫时旭.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]连续配筋混凝土路面结构设计与施工技术研究[D]. 张庆宇.上海交通大学 2006
本文编号：3416130
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢-混凝土组合梁常见翼板形式
桂林理工大学硕士毕业论文9138mm，确定依据为：钢箱整体高度300mm，中隔板中心高度150mm、厚度为4mm,底板厚度10mm，因此混凝土的充填高度为150-4/2-10=138(mm)。同时为了防止钢箱梁在加载过程中出现局部屈曲应力过大，分别在梁端支座处、加载点处以及中支座处设置了竖向加劲肋，操作方式为人工焊接；抗剪连接件选取直径为13mm的4.8级普通栓钉，按照极限平衡法，忽略混凝土板与钢箱梁上翼缘之间的粘结力，将栓钉布置在钢梁上翼缘，焊接采用三垦电弧焊机，人工焊接。图2.1部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁横截面示意图(单位:mm)2.2.2试件参数设计为了研究抗剪连接度和配筋率这两个因素进对部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁受力性能的影响，本次试验以这两个变量为参数进行设计。具体数据如表2.1所示。表2.1部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁设计参数试件参数试件编号PFCSCB2-1PFCSCB2-2PFCSCB2-3PFCSCB2-4PFCSCB2-5钢筋正弯矩区配筋率1%1%1%1%1%数量11×1211×1211×1211×1211×12间距@96mm@96mm@96mm@96mm@96mm负弯矩区配筋率1%1.5%2%1.5%1.5%加密筋数量/6×1211×126×126×12加密筋间距/@192mm@96mm@192mm@192mm栓钉数量外剪跨2828282014内剪跨3438412819间距外剪跨115.5115.5115.5166.6250内剪跨918175107166.6栓钉抗剪连接度1.01.01.00.750.5混凝土翼板充填混凝土30030015015016022010001000220160（b）中支座负弯矩充填区截面形式120120（a）正弯矩区截面形式钢箱栓钉
桂林理工大学硕士毕业论文9138mm，确定依据为：钢箱整体高度300mm，中隔板中心高度150mm、厚度为4mm,底板厚度10mm，因此混凝土的充填高度为150-4/2-10=138(mm)。同时为了防止钢箱梁在加载过程中出现局部屈曲应力过大，分别在梁端支座处、加载点处以及中支座处设置了竖向加劲肋，操作方式为人工焊接；抗剪连接件选取直径为13mm的4.8级普通栓钉，按照极限平衡法，忽略混凝土板与钢箱梁上翼缘之间的粘结力，将栓钉布置在钢梁上翼缘，焊接采用三垦电弧焊机，人工焊接。图2.1部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁横截面示意图(单位:mm)2.2.2试件参数设计为了研究抗剪连接度和配筋率这两个因素进对部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁受力性能的影响，本次试验以这两个变量为参数进行设计。具体数据如表2.1所示。表2.1部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁设计参数试件参数试件编号PFCSCB2-1PFCSCB2-2PFCSCB2-3PFCSCB2-4PFCSCB2-5钢筋正弯矩区配筋率1%1%1%1%1%数量11×1211×1211×1211×1211×12间距@96mm@96mm@96mm@96mm@96mm负弯矩区配筋率1%1.5%2%1.5%1.5%加密筋数量/6×1211×126×126×12加密筋间距/@192mm@96mm@192mm@192mm栓钉数量外剪跨2828282014内剪跨3438412819间距外剪跨115.5115.5115.5166.6250内剪跨918175107166.6栓钉抗剪连接度1.01.01.00.750.5混凝土翼板充填混凝土30030015015016022010001000220160（b）中支座负弯矩充填区截面形式120120（a）正弯矩区截面形式钢箱栓钉
【参考文献】：
期刊论文
[1]负弯矩荷载下钢-混凝土组合梁抗弯刚度研究[J]. 刘劲,丁发兴,蒋丽忠,付磊,黄琰. 铁道科学与工程学报. 2019(09)
[2]带肋冷弯薄壁方钢管混凝土柱滞回性能研究[J]. 王志滨,郭俊涛,张万安,郑永乾. 建筑结构学报. 2019(11)
[3]负弯矩区部分充填混凝土对窄幅钢箱-混凝土组合梁受力性能影响试验研究[J]. 羊海林,郑艳,莫时旭. 建筑结构学报. 2019(11)
[4]钢-混凝土组合梁栓钉剪力连接件抗剪承载力研究[J]. 汪洋,张玉杰,陈炳聪. 建筑科学. 2019(01)
[5]钢-混凝土组合梁在简谐荷载下的动力响应试验研究[J]. 张彦玲,刘欢,章博. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2018(03)
[6]充填式钢箱-砼组合梁抗弯性能试验研究[J]. 莫时旭,林飞扬,胥海宁. 南京工业大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]开孔钢板剪力连接件静力性能试验[J]. 杨勇,陈阳,蔡军伟. 中国公路学报. 2017(03)
[8]钢-混凝土组合梁的研究现状与展望[J]. 李杰,张云龙,丛晓辉,王静. 吉林建筑大学学报. 2016(06)
[9]滑移对部分充填式钢箱-砼组合梁承载力的影响[J]. 班志鹏,江雪,郑艳,胥海宁. 华侨大学学报(自然科学版). 2016(05)
[10]钢-混凝土组合结构[J]. 金辉,朱志永. 河南建材. 2016(02)
博士论文
[1]钢箱—混凝土组合梁结构行为试验研究与分析[D]. 莫时旭.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]连续配筋混凝土路面结构设计与施工技术研究[D]. 张庆宇.上海交通大学 2006
本文编号：3416130
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