不同抗剪连接度的部分充填式钢箱–混凝土连续组合梁性能研究

钢–混凝土连续组合梁根据抗剪连接程度可分为部分抗剪和完全抗剪。为了研究不同抗剪连接度对连续组合梁挠度、极限承载能力、相对滑移的影响,对3根抗剪连接度分别为0.5, 0.75, 1.0的部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁进行了两点对称集中荷载试验。试验结果表明:完全抗剪比部分抗剪的极限承载力更大、相对滑移更小。

钢-煤矸石混凝土组合梁抗弯性能及其设计方法

采用ABAQUS软件建立钢-混凝土组合梁抗弯性能有限元模型,并利用现有的钢-混凝土组合梁抗弯性能足尺试验结果验证模型的可靠性;进行参数分析,量化自燃煤矸石粗骨料取代率及抗剪连接度等参数对钢-混凝土组合梁抗弯性能的影响;基于有限元分析结果对现行的钢-混凝土组合梁设计方法的适用性进行评述,进而提出钢-自燃煤矸石混凝土组合梁抗弯设计方法。研究结果表明:钢-混凝土组合梁抗弯性能随自燃煤矸石粗骨料取代率的增加而降低,相比钢-普通混凝土组合梁,自燃煤矸石粗骨料取代率为50%和100%的组合梁抗弯承载力分别降低1.1%~2.6%和2.2%~5.4%、抗弯刚度分别降低3.6%~4.7%和8.3%~10.0%;自燃煤矸石粗骨料取代率及抗剪连接度对钢-混凝土组合梁抗弯性能存在耦合影响,随着抗剪连接度的增大,自燃煤矸石粗骨料取代率对组合梁抗弯承载力的影响增大、对组合梁抗弯刚度的影响降低;提出考虑取代率和抗剪连接度影响的组合梁设计方法,可有效预测钢-自燃煤矸石组合梁的抗弯性能,且与钢-普通混凝土组合梁设计方法的预测精度相近。

栓钉式钢-混凝土组合梁疲劳刚度退化研究

为了研究疲劳荷载作用下栓钉式钢-混凝土组合梁疲劳刚度的退化规律与影响因素,提出了改进的组合梁疲劳变形计算方法,并基于此结合疲劳刚度定义式与刚度退化函数,对组合梁疲劳刚度退化规律进行分析,探究抗剪连接度与荷载幅值对组合梁疲劳刚度的影响规律。结果表明:论文提出的组合梁疲劳变形计算方法与试验结果吻合较好,最大误差在12%以内;组合梁疲劳刚度退化呈“S”形,即在疲劳荷载加载初、末期,疲劳刚度退化量及退化速率较大,加载中期持续时间最长,疲劳刚度退化量及退化速率均较低,呈线性退化;荷载幅值增大及抗剪连接度降低会提高组合梁疲劳刚度退化速率及增大退化量。

部分充填式钢箱-混凝土组合连续梁滑移分析

为研究剪力连接度对部分充填式窄幅钢箱-混凝土组合连续梁相对滑移的影响,设计3片不同抗剪连接度试验组合梁进行单调加载试验,并利用有限元模型对部分充填式钢箱-混凝土组合连续梁相对滑移进行抗剪连接度参数分析。结果表明:部分充填式钢箱-混凝土组合连续梁的相对滑移随着抗剪连接度的增大而减小;保证组合梁刚度和承载能力的条件下,在0.4~1内调节抗剪连接度,可使栓钉连接效果最佳;抗剪连接度对部分充填式钢箱-混凝土组合连续梁的变形和承载能力有一定影响,特别是负弯矩区抗剪连接度影响最大。

栓钉式钢-混凝土组合梁剩余承载力有限元分析

为计算钢-混凝土组合梁剩余承载力,采用适用于组合梁的非线性有限元建模方法,提出疲劳简化分析法并用于组合梁剩余承载力计算中,通过与试验结果对比证明了该方法的有效性,在此基础上探究抗剪连接度与荷载幅值对组合梁剩余承载力的影响规律。结果表明:组合梁疲劳简化分析法用于计算组合梁剩余承载力可以简化计算过程,且计算结果与试验结果吻合较好,平均误差为15%;组合梁剩余承载力退化呈单调递减趋势,荷载幅值增大及抗剪连接度降低会提高组合梁剩余承载力退化速率,增大剩余承载力退化量,使处于加载末期的组合梁剩余承载力呈指数型退化。

Vacuum diffusion bonding of Ti_(2)AlNb alloy and TC4 alloy

The Ti_(2)AlNb alloy was joined with TC4 alloy by vacuum diffusion bonding.The relationship between bonding parameters,and joint microstructure and shear strength was investigated.The results indicated that the diffusion of Al,Ti,Nb and V elements across bonding interface led to the formation of three reaction layers:B2/βlayer andα2 layer on the TC4 side,andα2+B2/βlayer on the Ti_(2)AlNb side.The bonding temperature determined the atomic activity,thus controlling the growth of reaction layers and influencing the shear strength of the joint.When the Ti_(2)AlNb alloy and TC4 alloy were bonded at 950℃for 30 min under 10 MPa,the shear strength of the joint reached the maximum of 467 MPa.The analysis on the fracture morphology showed that the fracture occurred within the B2/βlayer and the fracture model was ductile rupture.Meanwhile,the formation mechanism of the Ti_(2)AlNb/TC4 joint was discussed in depth.

焊钉锈蚀后钢-混组合梁抗弯承载力简化计算方法

为预测界面焊钉锈蚀后钢-混组合梁抗弯承载力,考虑了焊钉锈蚀后其抗剪强度与混凝土黏结强度和有效面积降低对焊钉抗剪承载力的劣化影响,提出焊钉锈蚀后组合梁抗剪连接度和锈蚀焊钉抗剪承载力系数的概念及其计算公式;基于塑性简化计算假定,采用焊钉锈蚀后组合梁抗剪连接度对其抗弯承载力进行折减,建立了焊钉锈蚀后组合梁正负弯矩区抗弯承载力计算模型,分析了23根组合梁抗弯承载力试验结果,验证了计算模型的有效性。试验结果表明:在焊钉锈蚀率低于10%时,试验梁正负弯矩区抗弯承载力的试验值与提出公式的理论计算值非常接近,其中正弯矩区试验值与计算值的平均比值为1.00,变异系数为0.04,负弯矩区二者平均比值为1.01,变异系数为0,由此可见,计算结果与试验结果吻合较好。简化计算方法可用作界面焊钉锈蚀率较小情况下钢-混组合梁抗弯承载力定量和定性分析。

不同参数条件对充填式窄幅钢箱-混凝土组合连续梁裂缝的影响

为研究不同试验参数对充填式窄幅钢箱-混凝土组合连续梁裂缝的影响,设计6根充填式钢箱混凝土组合连续梁。对其采用单调受载试验并分析性能。通过分析6根试件的裂缝分布、裂缝发育过程、裂缝宽度等特征,对可能影响组合梁负弯矩区裂缝的因素如:混凝土翼板配筋率、抗剪连接度和钢箱混凝土充填形式进行了对比分析,发现配筋率对混凝土翼板顶面裂缝有一定影响,其他因素无明显影响。利用现有关于裂缝宽度计算的规范公式对试验梁裂缝宽度进行验算,对比结果表明裂缝宽度试验值与计算值基本吻合。试验及分析结果表明,钢筋配筋率对裂缝宽度有明显影响,其余无明显影响。