留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

带管翼缘的钢-混凝土组合梁抗弯性能试验研究

王艳丽 王春生 翟晓亮 段兰 李宝瑞

王艳丽, 王春生, 翟晓亮, 段兰, 李宝瑞. 带管翼缘的钢-混凝土组合梁抗弯性能试验研究[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(6): 63-69.
引用本文: 王艳丽, 王春生, 翟晓亮, 段兰, 李宝瑞. 带管翼缘的钢-混凝土组合梁抗弯性能试验研究[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(6): 63-69.
WANG Yan-li, WANG Chun-sheng, ZHAI Xiao-liang, DUAN Lan, LI Bao-rui. Experimental research of bending capacity for steel and concrete composite girder with concrete filled tub[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(6): 63-69.
Citation: WANG Yan-li, WANG Chun-sheng, ZHAI Xiao-liang, DUAN Lan, LI Bao-rui. Experimental research of bending capacity for steel and concrete composite girder with concrete filled tub[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(6): 63-69.

带管翼缘的钢-混凝土组合梁抗弯性能试验研究

基金项目: 

霍英东青年教师基金项目 101078

教育部新世纪优秀人才支持计划项目 NCET-07-0121

详细信息
    作者简介:

    王艳丽(1974-), 女, 辽宁营口人, 长安大学工学博士研究生, 从事桥梁结构与路面工程研究

  • 中图分类号: U448.216

Experimental research of bending capacity for steel and concrete composite girder with concrete filled tub

More Information
  • 摘要: 为了研究带钢管混凝土上翼缘的钢-混凝土组合梁在静载作用下的抗弯性能, 进行了组合梁静力试验, 建立了组合梁有限元模型, 进行了非线性静力变参数分析。基于钢材的理想弹塑性模型和圆形钢管约束混凝土模型, 建立了正截面抗弯承载力理论分析模型。研究结果表明: 新型组合梁满足平截面假定, 抗弯承载力大, 延性好, 钢管内填混凝土与管壁无滑移; 极限抗弯承载力随含钢率与钢材的屈服强度的提高而增大, 管内填混凝土强度的提高对极限承载力影响不大, 但可以显著提高其延性, 因此, 在新型组合梁设计过程中要考虑内填混凝土强度和上翼缘钢管屈服强度之间的匹配关系; 极限抗弯承载力试验值与理论计算值的比值为1.07, 说明理论分析模型偏于安全。

     

  • 图  1  组合梁横截面

    Figure  1.  Crosssection of composite beam

    图  2  测点布置

    Figure  2.  Identifiers of instrumentations

    图  3  试验梁破坏状态

    Figure  3.  Failure mode of specimen

    图  4  跨中荷载-位移曲线Fig.4 Load-displacement curves at mid-span

    图  5  腹板横向位移-荷载曲线

    Figure  5.  Lateral displacementload curves at web

    图  6  跨中下翼缘荷载-应变曲线

    Figure  6.  Load-longitudinal strain curves of down-flange at mid-span

    图  7  跨中截面处的应变分布

    Figure  7.  Strain distribution of mid-span section

    图  8  组合梁试验模型

    Figure  8.  Specimen of composite beam

    图  9  组合梁有限元模型

    Figure  9.  Finite element model of composite beam

    图  10  跨中荷载-位移曲线比较

    Figure  10.  Comparison of loadvertical deflection curves

    图  11  跨中截面应变分布计算结果

    Figure  11.  Calculation result of strain distribution for mid-span section

    图  12  不同含钢率下的弯矩-位移曲线

    Figure  12.  Moment-displacement curves with different steel ratios

    图  13  不同混凝土强度下的弯矩-位移曲线

    Figure  13.  Moment-displacement curves with different concrete strengthes

    图  14  不同钢材屈服强度下的弯矩-位移曲线

    Figure  14.  Moment-displacement curves with different steel yielding strengthes

    图  15  极限状态应力-应变分布

    Figure  15.  Distributions of stresses and strain on ultimate condition

  • [1] 聂建国, 余志武. 钢-混凝土组合梁在我国的研究及应用[J]. 土木工程学报, 1999, 32(2): 3-8. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TMGC199902000.htm

    NIE Jian-guo, YU Zhi-wu. Research and practice of composite steel-concrete beams in China[J]. China Civil Engineering Journal, 1999, 32(2): 3-8. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TMGC199902000.htm
    [2] 韩林海. 钢管混凝土结构理论与实践[M]. 北京: 科学出版社, 2004.
    [3] SAUSE R, ABBAS H, KI MB G, et al. Innovative high per-formance steel girders for highway bridges[C]∥AZIZ-I NAMI NI A, AARON Y, MAGDY A. High Performance Materials. Reston: ASCE, 2003: 309-318.
    [4] SMITHA. Design of HPS bridge girders with tubular flange[D]. Bethlehem: Lehigh University, 2001.
    [5] KI M B G. High performance steel girders with tubular flange[D]. Bethlehem: Lehigh University, 2005.
    [6] 王洪全. 钢混凝土叠合板组合梁纵向抗剪及极限抗弯强度的试验研究[D]. 北京: 清华大学, 1996.
    [7] 郭兰慧, 张素梅, 王玉银. 方形、矩形钢管高强混凝土受弯构件的理论分析与试验研究[J]. 钢结构, 2002, 17(6): 29-33. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GJIG200206010.htm

    GUO Lan-hui, ZHANG Su-mei, WANG Yu-yin. Experi-mental research and theoretical analysis on flexural behavior of high-strength concrete-filled steel tubes with circular sec-tions[J]. Steel Construction, 2002, 17(6): 29-33. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GJIG200206010.htm
    [8] 刘永健, 刘君平, 郭永平, 等. 钢管混凝土界面粘结滑移性能[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2007, 27(2): 53-57. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200702013.htm

    LI U Yong-jian, LI UJun-ping, GUO Yong-ping, et al. Bond-slip mechanics behaviors of structures concrete filled square and rectangular steel tubes[J]. Journal of Chang an University: Natural Science Edition, 2007, 27(2): 53-57. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200702013.htm
    [9] 吉伯海, 胡正清, 陈甲树, 等. 圆钢管轻集料混凝土构件抗弯性能的试验研究[J]. 土木工程学报, 2007, 40(8): 35-40. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TMGC200708006.htm

    JI Bo-hai, HUZheng-qing, CHENJia-shu, et al. An experi-mental study on the behavior of lightweight aggregate con-crete filled circular steel tubes under pure bending load[J]. China Civil Engineering Journal, 2007, 40(8): 35-40. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TMGC200708006.htm
    [10] GB50017—2003, 钢结构设计规范[S].
  • 加载中
图(15)
计量
  • 文章访问数:  223
  • HTML全文浏览量:  65
  • PDF下载量:  263
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2008-06-12
  • 刊出日期:  2008-12-25

目录

    /

    返回文章
    返回