钢管高强灌浆料翼缘-波纹腹板曲梁抗剪性能分析

为研究新型钢管高强灌浆料翼缘-波纹腹板曲梁的受剪性能,设计制作了4个缩尺试件开展新型梁的受剪性能试验。4个试件包括1个直梁和3个曲梁。试验得到了试件的失效模式、极限载荷、荷载-应变曲线和荷载-位移曲线。结果表明:在剪切荷载作用下,曲率较小的曲梁和直梁的波纹腹板失效模式基本相同;波纹腹板的稠密程度影响曲梁的失效模式。为了进一步研究新型曲梁的受剪性能,建立了有限元分析模型。基于试验测试结果,校验了有限元模型在分析试件失效过程的有效性。利用校验后的有限元模型,研究了波纹腹板厚度、曲率、波纹子平板宽度、波纹倾角、波纹深度及腹板约束条件对新型曲梁抗剪性能的影响。结果表明:曲率对新型曲梁波纹腹板抗剪屈曲性能影响较小,腹板高厚比对新型曲梁腹板的屈曲模式和受剪承载力影响较大。新型曲梁钢管高强灌浆料翼缘对腹板有较强约束并承担部分剪力。

钢管混凝土翼缘-波纹腹板曲梁抗剪性能分析

采用数值模拟方法对波纹腹板剪切屈曲破坏的钢管混凝土翼缘曲梁承载力问题进行了研究。运用有限元分析软件,建立跨中集中荷载作用下的矩形钢管混凝土翼缘-波纹腹板曲梁(curved girders with rectangular concrete-filled tubular flange and corrugated web, CG-RCFTF-CW)的有限元模型。利用有限元建模方法分别对平翼缘波纹腹板直梁和钢管混凝土翼缘平腹板曲梁建立了相应的有限元模型,有限元模型的精确性通过和相关文献中的试验测试结果进行了验证。基于验证后的有限元模型,研究了腹板高度、腹板厚度、圆心角、波纹板宽度、波纹板高度以及波纹倾角6个参数对CG-RCFTF-CW的抗剪承载力的影响。发现腹板高度和厚度对新型梁的抗剪承载力影响较为显著;不同的波形会直接影响到腹板的破坏模式。结合实际情况增加腹板高度、厚度、波纹倾角都可有效提高梁腹板剪切极限承载力。