焊接应力对钢管混凝土多肢中柱双层肩梁力学性能的影响及承载试验设计

为研究钢管混凝土多肢中柱双层肩梁在水平刹车荷载作用下的受力性能,结合实际工程,共设计了6个多肢中柱双层肩梁试件,考虑焊接对试件受力性能的影响,对多焊缝相交处进行有限元分析。结果表明:距离多焊缝汇接点4 cm范围内的温度和应力变化剧烈,焊接完成后变形较大,对试件的力学性能具有很大的影响,故在试件制作中应将次焊道断开,汇接点与主焊道最小间距不小于4 cm。同时,详细分析了肩梁试件的制作方法,最大程度地降低试件加工制作对其力学性能的影响。

钢管混凝土多肢中柱双层肩梁承载力分析和计算

为了建立钢管混凝土双肢及四肢中柱双层肩梁的水平承载力计算式,在前期试验和有限元模拟结果基础上,对两种双层肩梁分别设计了43和44个模型,从模型的特征承载力及位移方面分析上、下层肩梁截面高度比(简称"高度比")、中柱与下层肩梁截面高度比(简称"柱梁高度比")、双肢中柱下层肩梁长跨的跨高比及四肢中柱下层肩梁短跨及长跨的跨高比(简称"跨高比")对两种双层肩梁水平承载力的影响,并给出了参数的取值范围。结果表明:两种双层肩梁在各参数变化下的水平承载力变化规律相似;随着柱梁高度比的增加,模型刚度变大,屈服位移降低,承载力呈抛物线上升;随着跨高比的增加,模型承载力呈线性上升,但延性变差;四肢中柱双层肩梁模型随着短跨跨高比增加,翼缘面积增大,承载力小幅上升。基于参数分析结果,确定了荷载在各截面的分配比例,提出模型水平承载力计算式,并基于延性破坏,对计算式进行了修正。

钢管混凝土双肢中柱双层肩梁单向加载试验及肩梁承载力计算模型

针对一种新型的钢管混凝土双肢中柱双层肩梁构造形式,通过对两个试件进行平面内单方向加载试验,研究试件的破坏过程、破坏模式、应变分布。结果表明:在水平力作用下,荷载大部分传至试件的下层肩梁,最终在下层肩梁受压区格腹板处发生剪切破坏,试件的延性非常好,试件水平承载力很大程度上取决于下层肩梁腹板截面;试件的上、下层肩梁腹板的承载力主要受切应变控制,焊缝附近的应变分布与理论所得应变分布不同;肩梁翼缘处存在应变集中现象。基于分析结果,提出钢管混凝土双肢中柱双层肩梁水平承载力计算模型及算式。