冷弯薄壁C型钢组合桁架梁受力性能试验研究

随着我国绿色建筑发展的不断推进,轻钢结构开始展露头角。冷弯薄壁型钢作为新型建筑材料,在轻钢建筑中仍有较大的发展空间,因此对冷弯薄壁型钢的受力性能进行分析具有一定程度的工程价值。首先开展C型钢组合桁架梁承载力和变形实验,在此基础之上利用ABAQUS建立C型钢组合桁架梁有限元模型,分析有无缀板、自攻螺钉等因素对于组合桁架梁承载力的影响。本文的实验结果表明裸露的骨架梁由于自攻螺钉的剪切而损坏,最终的承载能力取决于螺钉的抗剪能力;缀板的加固对提高梁的承载能力有着显著的影响。

钢-混凝土组合桁架梁研究综述

钢-混凝土组合桁架梁(SCCTG)是在普通组合梁的基础上发展起来的一种新型构件,通过剪力连接件将混凝土板和钢桁架形成整体共同工作。钢-混凝土组合桁架梁与普通组合梁相比具有经济性好、抗弯刚度大、承载力大等优点。在总结SCCTG在国内外应用和研究的基础上,重点介绍了关于SCCTG在计算模型、有限元分析、剪力连接件推出试验和翼缘有效宽度等方面取得的成果。为SCCTG在我国的进一步研究、设计及应用提供参考。

钢-混凝土组合桁架梁抗弯性能试验

为研究钢-混凝土组合桁架梁(SCCTG)的抗弯性能,对编号为CB1、CB2a、CB2b和CB3的4个试件进行试验研究和数值模拟.结果表明:SCCTG截面应变基本符合平截面假定,理论计算时可采用平截面假定,且SCCTG具有较高的极限承载能力和良好的变形性能,采用较密栓钉时可有效提高混凝土板和钢桁架的整体工作性能;当在弹性阶段时,SCCTG翼缘板的有效宽度基本不变,在塑性阶段,有效宽度有所增加,但均小于《规范》计算值,同时,试验证明混凝土受压翼缘存在较明显的剪力滞后效应,因此,设计计算时应考虑剪力滞后效应对组合梁承载力和变形的影响.

组合桁架梁承载力的有限元分析

运用大型有限元分析软件AN SY S,通过对桁架梁在不同组合下的承载力进行研究,得到各种不同因素对承载力的影响程度,并对其结果进行定性分析。

不同结构组合形式的GFRP-钢组合桁架梁受力性能研究

为了研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)-钢组合结构的受力性能,根据各向异性体弹性力学理论确定GFRP材料的物理力学参数,依托淮河出海口闸区工作桥工程实例,利用ABAQUS建立基于板壳单元的桁架梁有限元模型,分析其受力特性。采用将部分应力较大的GFRP构件替换成钢构件的结构组合方案,对比分析了结构自重、跨中挠度、单元应力的变化情况,探索合理的杆件替换方案;引入组合桁架梁统一抗弯刚度的概念,将桁架结构等效为单梁模型进行简化计算;引入截面的共同工作系数以描述桁架梁腹杆对整体结构的抗弯贡献。结果表明:在基本荷载组合作用下,GFRP桁架梁的各构件应力均远小于材料的强度,有很高的安全储备;对部分杆件的替换可以有效增加结构竖向刚度,减小在荷载作用下的跨中挠度;将上下弦杆替换为Q345钢材的方案对增强桁架梁竖向刚度的贡献较大,且结构形式较为合理;该研究可为类似工程的方案设计提供参考。

新型组合桁架梁与贝雷梁施工方案比选

以新建银川—吴忠客运专线YWZQ-1标的银川机场黄河特大桥引桥为例,对引桥56 m简支梁施工采用贝雷梁和采用新型组合桁架梁2种方案进行了施工技术及经济性对比。结果表明:与贝雷梁相比,新型组合桁架梁施工成本降低了32.9%,材料成本降低了5.8%,施工工期可减少一半;新型组合桁架梁具有承载力高、跨越能力大、通用性好、拆装快捷、安全可靠、运输方便等优点,但该结构采用大尺寸杆件,施工精度要求较高,采用销轴铰接,拼装及吊装时纵梁的线型控制较难,支架成型后的标高、线型对梁部施工影响较大,必须由专业技术能力强的技术人员施工。综合考虑建议采用新型组合桁架梁施工。

浈江特大桥钢-混凝土组合桁架梁设计

组合桁架梁是一种新型的结构形式,具有重量轻、建筑高度小、跨越能力强、方便检修维护等特点,具有广阔的应用前景,尤其是净空受限的跨线桥。新建赣韶铁路浈江特大桥主桥采用1-88 m钢-混凝土简支组合桁架梁,以此工程为背景,介绍其结构设计、结构静力分析、结构的关键构造、施工方法、施工监测及控制等。

钢管-混凝土组合桁架梁施工技术

钢管-混凝土组合桁架梁是近年来发展起来的一种新型桥梁组合结构,具有结构新颖,用钢省、自重轻、跨度大、桥下净空大等优点。文章就已完工的某项目对该结构施工技术进行论述和探讨,可供同行参考。

80m钢-混凝土组合桁架梁桥邻近营业线施工技术

通过对龙门吊设置方案进行科学合理的优化,有效降低桥梁施工对既有设备的影响,制定切实可靠的施工方案,强化施工安全风险控制,确保施工安全和行车安全,为今后类似条件下该结构桥梁施工提供参考。

上跨铁路干线大跨度钢砼组合桁架梁侧位拖拉施工技术

新建赣韶铁路ZQ-3标韶关疏解线浈江特大桥上跨京广铁路,原设计为1~56 m系杆拱桥,交角30°。为减少施工过程中对京广线的影响,确保京广线的行车安全,将1~56 m系杆拱调整为1~88 m钢-砼组合桁架梁,上部为钢桁梁结构,下部为预应力砼槽型梁结构。在施工中研发了"上跨铁路干线大跨度钢砼组合桁架梁侧位拖拉施工关键技术",取得了显著的效果,获得了发明专利3项,省级施工工法1项。

采用双钉头型栓钉的钢-混凝土组合桁架梁抗弯性能研究

将一种新型的抗剪栓钉——双钉头型栓钉,应用于钢-混凝土组合桁架梁。通过有限元分析采用双钉头型栓钉的钢-混凝土组合桁架梁的抗弯承载力,比较了采用双钉头型栓钉和传统栓钉的钢-混凝土组合桁架梁的受力特性。由于双钉头型栓钉加强了栓钉底部的刚度,可提高栓钉抗剪承载力。采用双钉头型栓钉对钢-混凝土组合桁架梁弹性刚度的影响可以忽略,但钢-混凝土组合桁架梁塑性阶段的刚度会有明显提高,同时其抗弯承载能力也有一定提高。对比分析表明,采用双钉头型栓钉对非完全抗剪连接的钢-混凝土组合桁架梁受力性能的提高比完全抗剪连接的大。在设计非完全抗剪连接的钢-混凝土组合桁架梁时,建议采用双钉头型栓钉。钢-混凝土组合桁架梁弹性阶段的有效宽度系数近似不变,塑性阶段有效宽度系数随荷载增加逐渐增大。相同条件下,宽跨比和高跨比越大,塑性阶段有效宽度系数越小。

外接式钢桁-槽型梁组合桁架节点模型试验研究

为研究外接式钢桁-槽型梁组合桁架节点的受力性能、破坏模式以及极限承载力,对缩尺比例为1∶3的节点模型进行单调水平静力加载实验。介绍节点的模型设计、加载过程和测点布置情况;利用混凝土上弦杆自由端中点测得的位移绘出荷载-位移曲线得出外接式节点的极限承载力;同时对比各部件有限元分析结果,找出节点试验的薄弱部分,并提出相应的改进意见。研究结果表明:节点承载力较高,PBL剪力键传力效果明显;在不改变原缩尺比例的情况下通过在钢腹杆内增加12 mm厚的加劲肋能有效提高腹杆稳定性与节点极限承载力。研究成果可为以后实际工程设计以及理论研究提供帮助。

96 m钢-混组合桁架梁设计

新建安九铁路跨越武九客专受桥下净空限制,需采用大跨度、低高度桥式结构;同时结合后期维修养护及无砟轨道技术需求,桥面板宜采用混凝土结构,综合考虑本桥采用1-96 m钢-混组合桁架梁跨越武九客专。而96 m钢-混组合桁架梁结构为目前国内同类型桥梁结构最大跨径,并且首次应用于时速350 km无砟轨道。本文结合工程背景详细阐述96 m钢-混组合桁架梁整体设计思路,并对其结构尺寸、受力分析和施工方法进行深入探讨。本工程在安九铁路的成功应用为同类型结构在高速铁路上的推广应用积累了宝贵的设计和施工经验。

钢桁架拱梁组合体系桥梁的总体设计研究

结合现有钢桁架拱梁组合体系桥梁资料,对其总体设计中的拱肋桁架布置形式、拱轴线的选取、矢跨比、拱顶和拱脚高度的选择、杆件截面形式、桁架节点的构造等方面进行了研究和比对。

安九高铁96 m钢-砼组合桁架梁设计关键技术研究

安九高铁庐山特大桥右线(单线)上跨在建瑞九铁路,与瑞九铁路左线交角164°,受净空等建设条件限制,选用96 m钢-砼组合桁架梁跨越,这是该桥型首次应用在时速350 km的高速铁路桥梁上;为确保通车后各项技术指标满足行车要求,本文采用多个有限元软件对加劲钢桁梁的桁高、桁宽、节间距等关键静力指标进行对比分析;同时研究了钢桁架拼装与槽形梁的预应力施加先后顺序对结构受力影响。通过车桥耦合分析,研究其动力特性和行车走行性;引入BIM技术及通过实施试验段确保关键部位施工质量;同时针对桥梁结构形式和施工环境,提出两种施工方案进行对比分析;该桥的成功实施,为同类型桥梁的设计及施工提供了借鉴。

耳板式钢—混凝土组合桁架节点力学性能试验研究

钢—混凝土组合桁架梁上弦端节点受力复杂,是组合桁架结构受力的关键部位。以西平铁路桥梁钢—混凝土组合桁架节点为原型,设计制作了3个耳板式节点的1∶2缩尺模型,进行水平静力性能试验和有限元分析,研究钢—混凝土组合桁架节点的应变发展规律、极限承载力、破坏模式和荷载-位移曲线等力学性能。研究表明:耳板式钢—混凝土组合桁架节点极限承载力和刚度满足设计要求;PBL连接件具有较好的抗剪能力;节点的薄弱部位为弦杆核心区混凝土;节点的破坏模式主要有弦杆混凝土开裂破坏、腹杆屈曲破坏、腹杆与耳板连接处屈服等,因此提高混凝土强度和节点配筋率,增加腹杆厚度有助于提高整个节点的承载力。

大跨度铁路钢桁架-混凝土组合连续梁设计方案

钢桁架-混凝土组合连续梁是一种新型的桥梁结构形式,其具有刚度大、力学性能优良、用材节省、经济性良好等优点。本文以一座主跨246 m的铁路大桥为背景,从结构体系、主桁形式、桁高、主桁间距、主桁倾角、节间长度、下弦曲线等方面对钢桁架-混凝土组合连续梁桥的结构特点和关键参数进行了比选和计算分析。结果表明:该桥更适合采用连续刚构体系,负弯矩区通过增加纵向配筋允许开裂的方式更经济,并给出了各项参数的最优值。

新型钢箱梁与桁架组合结构人行天桥设计

针对位于城市高架下方的人行天桥结构高度受限的情况,以杭州市两座人行天桥工程为例,对其结构进行了设计与分析,介绍了该两座天桥设计应遵循的原则,并结合工程特点及设计难点,对其桥梁结构方案进行了研究,在充分考虑景观效果的前提下,对两座天桥进行了总体设计,主桥上部结构均采用了钢箱梁与桁架组合结构,既达到了美学效果,又保证了结构的安全可靠,具有很好的推广价值。

装配式桥梁上部结构选型探讨

从钢板组合梁、钢混组合箱梁、钢混组合桁架梁、波纹钢腹板钢混组合梁几个方面详细阐述了装配式桥梁的上部结构选型,以应对蓬勃发展的绿色城市理念提出的经济、低碳、工厂化程度高、标准化的装配式桥梁需求。对几种可供装配式桥梁选用的上部结构形式的构造、特性及注意要点进行深入探讨,为装配式桥梁的发展提供借鉴。

钢管混凝土在桥梁工程中的发展现状及展望

钢管混凝土结构节点构造复杂,对其研究尚存在很多问题。对其构造节点处的静力性能和动力性能研究也将成为今后的重要发展方向。钢管混凝土结构符合拱桥建设中要求材料强度高和拱圈无支架施工及轻型化的发展方向;对于梁式体系桥梁,钢管混凝土不仅可以作为桁架受压杆件,也可作为拉杆来使用。