书夹型钢-混组合结构在桥梁加宽中的应用研究

为避免桥梁加宽时下部结构拓宽,减少新旧桥面纵向裂缝及铺装层损伤,提出一种以钢结构立柱及护栏、书夹式钢板、高强度螺栓为主要构件,超高性能混凝土(UHPC)为铺装层的书夹型钢-混组合结构进行桥梁加宽。为评估该组合结构在运营条件下的安全性,以厦门官浔溪大桥加宽工程为背景,通过实桥现场静载试验研究水平荷载作用下书夹型钢-混组合结构的力学性能,并与数值仿真结果进行对比,验证试验结果的可靠性。结果表明:实测结果与数值仿真结果吻合良好;书夹型钢-混组合结构关键部位荷载~位移曲线、荷载~应力曲线呈线性变化,钢结构最大拉应力约为材料屈服强度的75%,整体结构处于弹性工作阶段;螺栓预紧力有效减少了高强度螺栓的直剪作用,降低了剪切疲劳破坏风险;采用书夹型钢-混组合结构进行桥梁加宽可有效避免下部结构拓宽,改善新旧桥面纵向裂缝及铺装层损伤,具有较好的加宽效果。

钢-混组合结构在桥梁中的应用综述

这篇文章重点分析了钢-混组合结构在桥梁工程中的应用实例,关于此结构在桥梁工程中所展现的优势与适用场景,详细阐述如下。首先,识别问题关键与关注研究领域。然后,本文实施特定方法进行研究探讨。针对研究文献与工程案例进行深入分析,钢-混凝土组合结构在各类桥梁项目中应用分析。实验结果表明,我们得出了以下研究结论。最后,为此,关于未来桥梁建设,我们提炼经验并提供有益建议。针对钢-混凝土组合结构研究的关键包括设计方法、材料筛选及施工技巧,提高应用性能与盈利能力。同时,对该结构进行持续监控与评估,确保其稳定性及可靠性。

城市地下枢纽综合体大跨钢-混组合结构关键技术研究——以深圳市岗厦北枢纽为例

为研究钢-混组合结构在城市地下枢纽综合体应用的关键技术,以深圳市岗厦北枢纽核心换乘区中庭48 m×51.2 m范围无柱钢-混组合大跨结构为背景建立三维增量有限元模型,从总体设计原则、受力特性、构造细节、防腐设计等方面展开研究。通过计算分析、模型试验、地下大跨钢结构防腐方案比选得到以下结论。(1)基于梁格布置和梁上反弯点的位置确定负弯矩区混凝土板的分布范围,计算分析时仅考虑有效宽度范围内受拉钢筋的刚度和顶板自重;采用高配筋法进行配筋设计,抗裂性能满足规范要求,无需设置预应力束;在梁柱节点附近顶板内设置构造钢筋进行局部加强。(2)借助缩尺模型试验和局部有限元分析验证了新型梁柱节点的承载能力。(3)综合考虑适用环境、防腐工艺、计算分析以及景观效果选用钢结构涂装养护方案,并根据钢箱梁不同部位所处的环境情况提出针对性的防腐措施。

某核电厂钢-混组合结构实施楼板建造技术

本文以某核电厂乏燃料厂房乏燃料水池上方钢-混组合结构超厚楼板施工为例,从型钢免拆模板材料、型钢免拆模板体系设计、钢-混组合结构楼板施工技术、质量控制要求及质量效果评价方面介绍了钢-混组合结构实施楼板建造技术,其应用节约了施工成本、提高了施工效率、节省了工期,为后续工程提供技术参考,其推广应用对提高我国核电工程工业化水平具有重大意义。

钢-混组合结构抗剪栓钉的群钉效应研究

栓钉剪力连接件是组合结构中保证组合效应不可或缺的关键部件,在使用过程中总是同时使用多个栓钉连接件。因此,为研究栓钉群钉效应作用时的不均匀系数与抗剪性能,采用Ansys APDL进行参数分析,改变栓钉的间距和钢板厚度,以?22 mm栓钉群钉为研究对象。此外,为研究栓钉群钉的损伤后行为,设置不同间距,分别减小栓钉端部、中部、尾部的有效截面。计算结果表明,由于摩擦力的存在,与单钉相比,只要是多钉的推出试验,都会存在抗剪性能下降的情况,并不全是受群钉效应影响;弹性阶段不均匀剪力演高度呈月牙状,但是随着间距减小,塑性阶段不均匀剪力由月牙状向线形转变,端部的不均匀系数不断降低,尾部的不均匀系数提升,沿高度最大不均匀系数差异接近10%;弹性阶段钢板厚度改变时,不均匀系数仅发生5%变化,塑性阶段约1%,相比于栓钉间距,钢板厚度对不均匀系数的影响有限;栓钉的平均抗剪承载力随栓钉间距变化呈指数关系,栓钉的平均抗剪刚度随间距变化呈线性关系,间距越密集,平均抗剪承载力和平均抗剪刚度越低,拟合公式与计算结果吻合,相关系数均大于0.9;栓钉间距与直径比值大于6.8时,抗剪性能变化已不显著;对于越密集的栓钉群,削弱尾部的栓钉会带来更不利的抗剪性能退化情况。

大跨度体外预应力钢-混组合结构桥梁的动力特性

为研究大跨度体外预应力钢-混凝土组合结构桥梁的动力行为,分析推导了钢-混凝土组合结构桥梁的等效阻尼比的计算公式,深入探讨了组合梁剪力连接件群的抗剪刚度及界面滑移、体外预应力作用效应、下部桩-土相互作用对钢-混凝土组合结构桥梁动力特性的影响。有限元计算及结果表明:组合结构桥梁的等效阻尼比对体系的动力响应影响显著;组合梁剪力钉群的抗剪刚度及体外预应力作用水平对大跨度组合结构桥梁的自振频率均有不同程度的影响,但相对较小;桩-土相互作用对大跨度组合结构桥梁的动力特性影响明显。

钢-混组合结构在砖混建筑拆墙改造中的应用

介绍了组合砌体结构和钢 混凝土组合梁结构在某改造工程中的应用。将小开间砖混结构房屋改造成大开间时 ,采用钢 混凝土组合梁结构进行托换 ,与其它方案相比 ,其主要特点是减轻了结构的自重 ,降低了工程造价 ,避免了施工时要设临时支撑的工序 。

钢-混组合结构桥梁2020年度研究进展

钢-混组合结构桥梁作为能实现可持续桥梁工程的结构形式之一,有良好的综合技术经济效益和社会效益,日益受桥梁工程界欢迎。钢-混组合结构能充分发挥混凝土和钢材各自的材料性能优势,以其整体受力的合理性、经济性、便于施工等突出优点,已广泛应用于结构工程许多领域。为促进桥梁建设向装配化、绿色化及智能化的转型升级,在中小跨度桥梁中推广使用钢-混组合结构面临机遇与挑战。从两大类方向对2020年度文章进行搜集、分类、回顾、综述,包括各式常用剪力件研究以及组合梁研究。剪力连接件研究内容涵盖栓钉连接件、PBL连接件、螺栓连接件、连接件的基本力学性能,以及连接件的耐久与退化性能;组合梁研究进展包括理论模型、组合效应与空间行为、组合梁负弯矩区性能、组合梁动力特性、组合梁劣化性能与检测加固、组合梁施工方法等方面的研究。

钢-混组合结构2种新型连接件性能及不同间距对比研究

为研究钢-混凝土组合结构中开孔板和开孔波折板连接件这2种新型剪力连接件的力学性能,对2种连接件的各自4组试件进行推出对比试验,研究2种新型连接件在不同板间距的情况下其试件的破坏形态、滑移性能、承载力等性能及2种连接件之间的性能。结果表明,2种新型连接件的破坏模式为纵向劈裂破坏,开孔波折板连接件延性性能相对于开孔板连接件的延性较好;不同板间距的连接件的荷载～滑移曲线具有相似性,接近极限荷载时,开孔波折板连接件的滑移速率相对较慢;2种双板连接件的承载力随板间距的增加而减小,相同构造参数的开孔波折板连接件的承载力约为开孔板连接件承载力的2倍以上;相对于单板连接件而言,2种双板连接件的承载力有明显提高。

基于BP神经网络的钢-混组合结构PBL剪力键承载力

为实现钢-混组合结构PBL剪力键极限承载力的准确预测,通过分析既有推出试验结果,对PBL剪力键的作用机理及破坏模式进行总结,确定PBL剪力键纵向抗剪承载力的主要影响因素为开孔直径、钢板厚度、混凝土抗压强度、贯穿钢筋直径、钢板屈服强度等。以神经网络理论为基础,选用误差反向传播(BP)神经网络算法模型,选取钢板厚度、开孔直径、贯穿钢筋直径和混凝土抗压强度为输入因子,用C语言编写出基于BP神经网络的钢-混凝土组合结构PBL剪力键极限承载力预测系统。利用国内外既有试验资料对PBL剪力键极限承载力神经网络预测系统进行网络训练及预测验证。结果表明:利用BP神经网络可以建立主要影响因素与PBL剪力键极限承载力之间的非线性映射关系,实现PBL剪力键极限承载力预测。

砖混组合结构隔震房屋的地震反应(英文)

研究基础隔震砖混组合结构房屋的地震反应 ,利用三维有限元分析程序得到了结构的基底剪力和层间位移 .通过分析对比隔震房屋和非隔震房屋的计算结果 ,发现橡胶隔震垫可以减小地震对房屋建筑的作用 ,并且使隔震房屋产生平动位移 。

钢-混组合结构在桥梁中的若干应用

近年来公路建设正以前所未有的速度发展,随之而来,各种新型桥梁结构及材料应运而生。有着许多明显优点的钢-混组合结构正在越来越广泛的被运用到桥梁工程中。文章从工程实例出发,指出了它的若干应用。这些设计在保证桥梁结构安全、稳定的前提下,节约了造价,改善了工程的外观。

边界约束对钢-混组合结构桥面系温度梯度效应的影响研究

钢-混组合桥面系的边界约束条件有一定的特殊性,有别于其他组合结构。为确定模型计算时边界约束对钢-混组合桥面系的影响,文中以某钢-混组合桥面系为研究对象,运用ANSYS有限元程序建立精细化有限元计算模型,分析连续结构和简支结构两种边界约束条件对钢-混组合结构桥面系温度应力的影响。结果表明,中国JTG D62-2004规范中的竖向温度梯度模型及参数取值与美国AASHTO规范有明显差异,在温度效应计算时应对中国规范中取值按地区差异进行调整;在相同温度梯度条件下,采用连续结构约束的结构对应的温度应力更为均匀。

基于非接触式麦克风冲击共振测试的钢-混组合结构界面脱空损伤识别方法研究

针对现有无损检测技术在钢-混组合结构界面混凝土脱空损伤识别问题上普遍存在的测试成本高、识别精度有限及操作过程复杂等不足之处,提出了一种基于麦克风冲击共振测试的非接触式检测方法。首先,基于四边约束矩形薄板振动理论,将钢-混凝土板局部脱空处钢板简化为四边固支约束的板壳模型进行分析。通过在ABAQUS中建立考虑流-固耦合的钢-混凝土板有限元模型,将模拟所得脱空处钢板自振频率值与理论解析结果进行对比,证明该经验公式可有效适用于脱空区域处局部钢板自振频率的估计当中。其次,依据相关声学理论研究成果,利用所建立的有限元模型进行了外部激励下钢-混组合结构声压场信号分布特征研究,结果表明设置及未设置脱空损伤的有限元模型所产生的声压响应存在明显不同,且未脱空模型中信号响应具有幅值大、周期长等特征;同时,针对一钢-混凝土板设置了8种不同类型的损伤工况,并利用麦克风传感器分别进行了基于冲击共振测试的脱空损伤识别。试验结果表明,麦克风摆放位置对测试所得声压信号频响函数基本特征的影响程度并不显著;且针对本试验所设置的损伤工况,该方法基本均能实现有效识别,但对平面尺寸在60 mm以下区域的测试效果并不明显。最后,在对一特定损伤区域进行栅格化处理的基础上,通过开展基于麦克风冲击共振法的损伤成像测试,对该脱空区域的平面轮廓进行了有效识别。除此之外,将试验测试效果分别与传统红外热像检测法、超声波探测法进行了对比分析,验证了该麦克风冲击共振法能够较好地适用于钢-混组合结构的脱空损伤识别问题当中,且具有非接触式、测试成本低、识别效果显著及操作便捷等优点。

奥地利一座整体钢-混组合结构跨线桥

奥地利建筑和公路运营负责部门在进行A1西部高速公路全面大修时,根据实际调查情况,将一座跨线桥爆破拆除,在原址上重建一座新跨线桥。新桥全长约70 m,上部结构采用钢构架与钢筋混凝土桥面板的组合体系,钢构架是由弧形钢管和斜撑钢管构成,桥台基础采用小型桩。为减少日后的维护工作量,全桥未设置支座和伸缩缝。为方便施工,钢构件分为6段,采用临时框架吊装。新桥的设计造型新颖别致,有很强的视觉冲击力,并且具有良好的经济性。

钢-混组合结构中超大截面环梁施工技术

运用BIM技术对钢管混凝土柱超大截面环梁建模,分析环梁施工难点,通过与设计等单位沟通并结合现场试验,优化环梁钢筋排布、环筋连接形式、箍筋闭合方式等,降低现场施工难度,提高环梁施工效率。钢-混组合结构中超大截面环梁施工技术的应用可缩短工期、降低经济成本、提高施工效率。

基于静载实测数据的钢-混组合结构桥梁状态评估

结合一座钢-混组合式连续桥的静力荷载试验工程实例,探讨了钢-混组合式连续桥的荷载试验与结构分析方法,并依据试验成果对工程实例桥的结构性能、实际工作状态进行了评价分析,得出了该桥当前的结构性能状况。分析结果可以为桥梁的运营状态评估、后期运营维护以及今后的桥梁设计提供参考。

钢-混组合结构桥梁连接件发展趋势研究

为研究钢-混组合结构桥梁连接件的发展趋势,对比分析了中外各国规范对常见连接件的抗剪承载力与抗剪刚度计算的差别与联系,在对连接件进行科学分类的基础上,系统梳理了常见连接件的构造形式、适用范围、力学性能及工程应用,并对常见连接件的发展进行展望分析,供我国钢混组合结构桥梁的发展参考。

钢-混组合结构中栓钉连接件长度对抗剪承载力影响研究

为研究钢-混组合结构中采用不同长度形式布置的栓钉连接件的抗剪性能,利用有限元软件ABAQUS建立推出试验试件有限元模型进行分析,并将分析结果与试验结果进行比较,两者相差9.6%,差值在10%以内,有限元数值模拟分析具有较高的精度;从栓钉根部至端部应力呈现逐渐减小的趋势,推出试件失效时栓钉的应力最大处为根部位置,栓钉根部也是最先达到屈服强度并破坏的部位;栓钉变形最大部位也是栓钉根部,从根部至端部形变程度不断减小;在栓钉连接件根部附近受压侧混凝土损伤最严重,表现为局部压碎,对应实际试验中受压侧混凝土被压碎。调整推出试件中栓钉长度进行试验,分析栓钉长度变化对试验结果的影响,结果表明,采用不同长度的栓钉连接件布置形式对其抗剪承载力影响不大,从理论上看,上长下短的栓钉布置形式可在实际施工过程中适当代替同等长度的布置形式。

工字钢混组合结构混凝土模板有限元分析

以迁曹高速岳庄段工字钢混组合结构工程为依托,对一种新型的模板架设方式进行研究。采用有限元计算分析软件,建立了工字钢及其下部构件力学分析模型,对工字钢局部应力、结构内力以及结构稳定性进行了分析,并对钢工字钢顶板浇筑施工方案和施工安全进行了研究,研究结果表明了这类新型模板架设方式的可行性,对日后工字钢混组合结构混凝土模板施工具有重要的参考价值。