承受正彎矩作用的鋼-混凝土組合橋面板受力性能試驗

采用有限元法模擬了墊片的非線性特性,計算了墊片應(yīng)力及法蘭應(yīng)力。按應(yīng)力分析設(shè)計方法校核法蘭;基于pvrc緊密性的計算方法,以墊片應(yīng)力為判據(jù),關(guān)聯(lián)了外彎矩與接頭緊密度之間的關(guān)系。

為了研究鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝對正交異性鋼橋面板受力性能的改善,設(shè)計制作了1個正交異性鋼橋面板試件及1個帶剛性鋪裝的鋼橋面板試件。通過靜力試驗,考察了橋面板在車輪荷載作用下結(jié)構(gòu)的受力性能,測試了橋面板不同部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)變和變形。試驗結(jié)果表明：采用鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝,能顯著改善在車輪荷載作用下鋼橋面板焊縫附近的疲勞性能,可以大大減小橋面板發(fā)生疲勞破壞的可能性;采用適當(dāng)連接件的剛性鋪裝可以提高橋面板的剛度。

為了研究鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝對正交異性鋼橋面板受力性能的改善,設(shè)計制作了1個正交異性鋼橋面板試件及1個帶剛性鋪裝的鋼橋面板試件。通過靜力試驗,考察了橋面板在車輪荷載作用下結(jié)構(gòu)的受力性能,測試了橋面板不同部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)變和變形。試驗結(jié)果表明:采用鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝,能顯著改善在車輪荷載作用下鋼橋面板焊縫附近的疲勞性能,可以大大減小橋面板發(fā)生疲勞破壞的可能性;采用適當(dāng)連接件的剛性鋪裝可以提高橋面板的剛度。

對一塊簡支半單元波紋鋼一鋼筋混凝土組合橋面板進(jìn)行了模型試驗，結(jié)果表明：這種新型橋面板整體工作性能良好，剛度較大；結(jié)構(gòu)破壞時具有較高的承載力，安全儲備較高。

為了研究鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝對正交異性鋼橋面板受力性能的改善,設(shè)計制作了1個正交異性鋼橋面板試件及1個帶剛性鋪裝的鋼橋面板試件.通過靜力試驗,考察了橋面板在車輪荷載作用下結(jié)構(gòu)的受力性能,測試了橋面板不同部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)變和變形.試驗結(jié)果表明:采用鋼纖維混凝土作為剛性鋪裝,能顯著改善在車輪荷載作用下鋼橋面板焊縫附近的疲勞性能,可以大大減小橋面板發(fā)生疲勞破壞的可能性;采用適當(dāng)連接件的剛性鋪裝可以提高橋面板的剛度.

采用有限元法模擬了墊片的非線性特性,研究了外彎矩對于墊片應(yīng)力分布、螺栓載荷及法蘭轉(zhuǎn)角的影響;有限元計算結(jié)果與pvrc實驗數(shù)據(jù)做了比較,結(jié)果表明,有限元計算具有較高的可靠性,基于墊片應(yīng)力,提出了外彎矩與接頭緊密度之間的關(guān)系。

采用三維有限元方法模擬了墊片的非線性特性,計算了外彎矩作用下墊片應(yīng)力的分布,采用pvrc墊片常數(shù)計算了加載過程接頭的緊密性,與sawa的計算結(jié)果相比,相差不大;此外,又提出了卸載過程接頭緊密性的計算方法。

對7塊鋼板-輕骨料混凝土空心組合橋面板和2塊鋼板-普通混凝土空心組合橋面板進(jìn)行了疲勞試驗研究,主要考察了疲勞荷載作用下組合板中鋼管的布置形式、疲勞荷載幅值、疲勞荷載上下限、疲勞加載次數(shù)及混凝土材料特性5個關(guān)鍵因素對空心組合橋面板疲勞破壞形態(tài)、疲勞剛度退化、疲勞動力響應(yīng)及疲勞強(qiáng)度等疲勞性能的影響。結(jié)果表明:2種鋼管布置形式的空心組合橋面板的疲勞破壞形態(tài)都是底部鋼板發(fā)生疲勞斷裂導(dǎo)致整體失效破壞;組合橋面板疲勞循壞加載次數(shù)主要由疲勞荷載幅值控制,與疲勞荷載上限關(guān)系不明顯;鋼板-普通混凝土組合橋面板疲勞性能優(yōu)于鋼板-輕骨料混凝土組合橋面板;組合橋面板疲勞破壞主要是由于底部鋼板疲勞斷裂破壞所致,在組合橋面板中未發(fā)現(xiàn)組合橋面板組合作用的明顯疲勞破壞現(xiàn)象;組合橋面板疲勞壽命計算主要為底部鋼板疲勞強(qiáng)度計算,可以采用基于疲勞荷載幅值方法所建立的鋼結(jié)構(gòu)疲勞壽命理論進(jìn)行計算。

針對選擇pk斷面組合梁時,必須面對阻礙其在斜拉橋中大量應(yīng)用的主要因素——混凝土橋面板開裂問題,通過工程實例,運用ansys軟件仿真模擬,分析了pk斷面組合梁中橋面板的應(yīng)力大小及分布特點.認(rèn)為pk斷面組合梁混凝土橋面板橫向受力,可通過配置適當(dāng)橫向受力鋼筋以滿足抗裂要求.

frp-混凝土組合橋面板是由底部frp型材和上部混凝土通過各種組合連接方式結(jié)合而成的新型橋面板形式,由于frp材料所具有高強(qiáng)輕質(zhì)、良好耐久性能和良好抗疲勞性能等特點,經(jīng)合理設(shè)計的frp-混凝土組合橋面板在橋梁上部結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用中具有顯著性能優(yōu)勢和廣泛應(yīng)用前景,逐漸受到工程界重視.frp-混凝土組合橋面板的疲勞強(qiáng)度計算、疲勞剛度退化、疲勞壽命評估以及在疲勞荷載下的動力響應(yīng)機(jī)制等疲勞受力行為是直接關(guān)系到frp-混凝土組合橋面板工程應(yīng)用的關(guān)鍵問題,亟待開展相關(guān)試驗與理論研究.本文綜述介紹了國內(nèi)外frp-混凝土組合橋面板及采用frp-混凝土組合橋面板的組合梁橋的應(yīng)用情況與疲勞性能研究現(xiàn)狀,并對今后需要重點研究的問題提出了相關(guān)建議.

通過模型試驗研究了斜腹板鋼箱組合連續(xù)梁中間支座處負(fù)彎矩區(qū)的非線性力學(xué)性能.測試了在不同荷載作用下沿縱向各部位的變形、不同截面的應(yīng)變分布、混凝土板的裂縫分布、鋼與混凝土之間的相對滑移以及整個結(jié)構(gòu)的極限承載力等.試驗表明,試件在加載初始階段呈現(xiàn)線彈性,但由于混凝土裂縫較早出現(xiàn),試件在大部分的加載過程中表現(xiàn)為非線性特征;此外,混凝土中鋼筋配筋率對斜腹板鋼箱組合梁受力的影響顯著,配筋率較少時組合梁在混凝土開裂后剛度降低很快,并使得鋼梁較早屈服,而配筋率適當(dāng)?shù)男备拱邃撓浣M合梁表現(xiàn)出了較好的力學(xué)性能.試驗結(jié)果與現(xiàn)行組合梁設(shè)計方法對比分析表明,規(guī)范規(guī)定采用簡化折減剛度法計算斜腹板鋼箱組合梁的整體變形是安全可行的,以混凝土裂縫寬度為0.2mm對應(yīng)的承載能力作為斜腹板鋼箱組合梁正常使用狀態(tài)下的承載力具有較大的安全儲備.

混凝土板柱中節(jié)點在剪力和不平衡彎矩作用下的計算分析

為了研究鋼-混凝土組合橋面板的混凝土開裂、鋼與混凝土界面之間的滑移及掀起效應(yīng),設(shè)計了采用開孔鋼板剪力連接件的鋼-混凝土組合橋面板試驗構(gòu)件,并進(jìn)行了負(fù)彎矩作用下的全過程試驗研究。引入光纖光柵測試技術(shù),完成了試驗構(gòu)件的滑移、掀起及開裂等的測試;采用有限元方法建立了試驗構(gòu)件的數(shù)值仿真模型,并將計算結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行了對比分析。研究結(jié)果表明:光纖光柵傳感器能較準(zhǔn)確地觀測到開裂荷載,且與應(yīng)變片測試結(jié)果吻合較好;對于普通應(yīng)變片難以觀測的滑移和掀起效應(yīng),光纖光柵傳感器均表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)越性。

鋁合金橋面板的應(yīng)用在國內(nèi)沒有先例,天津市蚌埠橋首次采用,因此需要專門試驗來進(jìn)行研究分析,以確保安全性。通過兩種不同尺寸的橋面板的靜力加載試驗,能夠確定該橋面板的靜力承載性能并考察連接件的使用性能。實驗結(jié)果顯示出該橋面板具有良好的承載力,連接件符合要求,同時ansys計算也驗證了試驗結(jié)果的可靠性。總之,試驗表明橋面板及連接件完全滿足靜力承載性能的要求,另外,也對新興建筑材料鋁合金的性能作進(jìn)一步探究。

偏心受拉型鋼-混凝土組合梁的受力性能試驗研究(精)

通過三跨聚氨酯-鋼板夾層結(jié)構(gòu)正交異性橋面板空間結(jié)構(gòu)的計算,分析該種夾層橋面板在夾芯層厚度及面板厚度變化時,在不同受力狀況和不同截面處各控制點的受力性能.結(jié)果表明,夾層橋面板的受力特性在于:在跨中截面中間縱向u形加勁肋上方的夾層板底面縱、橫向應(yīng)力拉壓性質(zhì)與常規(guī)受彎構(gòu)件不同;加勁肋底面縱向應(yīng)力比截面其它位置大得多,橫向應(yīng)力可忽略;在支點截面中間加勁肋與橋面連接處,聚氨酯芯層縱向應(yīng)力最大,橫向應(yīng)力可忽略;鋼板與聚氨酯結(jié)合面的剪切強(qiáng)度大于6mpa時可滿足粘結(jié)要求.

正交異性鋼橋面板受力特征研究

正交異性鋼橋面板受力特征研究——論述正交異性鋼橋面板的結(jié)構(gòu)受力特點，對易出現(xiàn)裂紋的構(gòu)造受力情況進(jìn)行分析。通過ansys有限元軟件，分別對公路正交異性橋面和鐵路正交異性橋面建立模型，在移動荷載作用下，對橋面的豎向變形、橫隔板部位的面外變形，以及u肋...

水泥混凝土橋橋面板處理工藝試驗研究——本文通過對常用的幾類處理工藝進(jìn)行探討，分析其對橋面鋪裝使用性能的影響，并結(jié)合浙江省舟山連島工程混凝土橋面板的實際情況，為其推薦橋面板的處理工藝。

采用自行設(shè)計的壓力-彎矩-扭矩復(fù)合受力加載裝置,基于力-位移混合控制加載方法,完成了8個鋼管混凝土柱試件在壓-彎-扭等復(fù)合荷載作用下的擬靜力試驗,變化了截面形式、加載方式和彎扭比等參數(shù)。試驗結(jié)果表明:圓鋼管混凝土柱和矩形鋼管混凝土柱在壓-彎-扭等復(fù)合受力往復(fù)荷載作用下的滯回曲線較為飽滿,沒有"捏攏"現(xiàn)象產(chǎn)生,具有較好的耗能能力;彎扭比較大的矩形鋼管混凝土試件在扭轉(zhuǎn)角較大時由于鋼管底部局部屈曲較為明顯,存在承載力退化現(xiàn)象;鋼管混凝土截面軸向應(yīng)變基本滿足平截面假定;彎矩的存在將削弱鋼管混凝土柱的受扭能力;在壓-彎-扭等復(fù)合受力往復(fù)荷載作用下,鋼管剪應(yīng)變與扭轉(zhuǎn)角之間存在較好的線性關(guān)系。對試驗實測結(jié)果和已有文獻(xiàn)分析表明:在彎扭比較大時由主壓應(yīng)力導(dǎo)致鋼管表面發(fā)生局部鼓曲而破壞,彎扭比較小時,主拉應(yīng)變將導(dǎo)致鋼管混凝土柱表面在低周往復(fù)荷載作用下開裂。研究成果可為進(jìn)一步開發(fā)考慮扭轉(zhuǎn)作用的鋼管混凝土纖維梁單元提供基礎(chǔ)性依據(jù)。

本文闡述了使用不同frp材料與混凝土結(jié)合形成一種質(zhì)輕、剛度大、耐腐蝕且經(jīng)濟(jì)合理的組合結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計思路,提出了一種新型的frp-混凝土組合橋面板的結(jié)構(gòu)形式,給出了frp-混凝土組合橋面板的簡化失效分析方法及其計算公式,并提供了frp-混凝土組合橋面板的初步設(shè)計步驟。

以貴州省黎平至洛香高速公路某預(yù)應(yīng)力混凝土t梁橋為實例,詳細(xì)介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土t梁橋橋面板的受力計算方法,對同類型結(jié)構(gòu)具有實際參考意義。