U型钢-混凝土组合梁交叉节点抗弯性能试验研究

针对U型钢-混凝土组合梁交叉节点处U型钢腹板传力路径中断、节点受力复杂、现有钢筋过渡节点现场焊接量大的难题,提出了L形连接板传递钢腹板内力的新型节点(LLTC),对节点抗弯性能进行了试验研究。LLTC由套筒、L形连接板和套丝钢筋组成,与焊接钢筋型纵向过渡钢筋(WLTR)传递钢腹板内力的传统梁交叉节点(WLTR-UCJs)相比,LLTC能够有效传递钢腹板内力,且实现了节点的装配式连接。通过四端简支静力试验,研究了WLTR-UCJs和装配连接型U型钢-混凝土组合梁交叉节点(LLTC-UCJs)的抗弯性能,明晰了纵向传力构件形式、WLTR直径、LLTC套丝钢数量和LLTC套丝钢强度等对节点承载能力与变形能力的影响。试验结果表明,WLTR-UCJs的破坏模式为钢腹板屈曲和顶部纵向钢筋屈曲,LLTC-UCJs的破坏模式为U型钢翼缘屈服。与WLTR-UCJs相比,LLTC-UCJs的受压区材料屈曲程度较低,具有更高的承载力和更强的变形能力。

外包U型钢-混凝土组合梁与方钢管混凝土柱隔板贯通节点试验

对一种新型外包U型钢混凝土组合梁与钢管混凝土柱隔板贯通节点形式进行低周反复荷载下的试验研究,并用ABAQUS对该试验节点进行有限元分析.有限元模拟得出节点的破坏位置、应力分布、滞回曲线等抗震性能和试验得出的结果基本一致.在有限元基础上,考察U型钢梁壁厚、钢管柱壁厚、贯通隔板厚度对节点抗震的影响.结合试验破坏现象,对节点构造不足之处加以改进.结果表明:U型钢梁壁厚对节点抗震性能有显著影响,钢管柱壁厚、贯通隔板厚度对抗震性能影响较小;相比于单一地提高材料尺寸,合理的构造措施可以更有效率地提高节点的抗震性能,充分发挥组合材料的优越性,提高材料利用的效率,节约工程成本.

外包U形钢与混凝土组合梁柱节点在低周往复荷载作用下的抗震性能分析

对外包U形钢混凝土组合梁与钢管混凝土柱的连接节点进行有限元分析,采用ANSYS有限元分析软件对组合结构一种节点形式进行三维实体建模,研究其在低周反复荷载作用下的延性性能、耗能能力,得到构件的应力分布、节点的极限承载力、滞回曲线等计算结果。结果表明,组合节点承载能力强,刚度大,稳定性好,破坏形式为正截面受弯破坏,但耗能能力不强。

钢—混凝土组合梁的试验研究

首次提出以早强混凝土外包U型薄钢板的新型组合梁,并以9根梁2天龄期的试验为基础,对组合梁的工作性能进行了分析研究。

基于ANSYS的新型组合梁有效翼缘宽度研究

使用ANSYS有限元分析软件,对外包U型钢-混凝土组合梁有效翼缘宽度的取值进行了研究。在采用静力等效原则的基础上,通过参数化分析,研究了宽跨比、荷载形式、混凝土板厚、材料强度等因素对组合梁有效翼缘宽度取值的影响,总结了有效翼缘宽度随荷载变化的一般规律。分析结果表明荷载形式和宽跨比对有效翼缘宽度的取值影响明显,通过数据回归提出了相应的计算公式。

钢-混凝土主梁-次梁节点受力性能试验研究

通过对2个足尺节点试件的静载试验,验证了其可靠性,并研究了次梁配筋方式(U型钢内部是否配有贯穿钢筋)对这类新型节点破坏形态、承载力、变形性能、应变分布等的影响。研究结果表明,两个节点试件表现出良好的变形能力,且破坏形态相同,均是在次梁交界面形成弧形贯通裂缝而破坏。贯穿钢筋可略提高节点承载力,但会增加次梁对外套型钢的“杠杆”效应,使外套型钢下翼缘应力集中增强,导致结构延性下降。试验考虑了楼板效应,因此能很好地反映主梁-次梁节点的真实受力状态,对主梁-次梁节点的设计与应用具有重要参考价值。

薄壁U型钢-混凝土组合梁抗剪性能的试验研究

钢与混凝土组合梁因承载力高等特性在工程中得到了广泛的应用,薄壁U钢-混凝土梁正是其中一种特殊构件。为综合分析不同条件下薄壁U型钢的剪切性能、屈曲破坏模态等,观察梁随着荷载的施加受力的传递过程及破坏特征,进行了8根简支组合梁的抗剪性能的试验研究。结果表明,相对于普通混凝土组合梁及纯钢梁,薄壁U钢-混凝土梁剪切破坏有较好的延性,钢梁腹板因内填混凝土屈曲模态由三个屈曲半波变成一个屈曲半波,承载力得到大幅度提高;与普通钢-混凝土组合梁相比,薄壁U型钢-混凝土组合梁在剪跨比小于2时即会发生弯曲破坏。