PBL加劲型矩形钢管混凝土支管受拉节点有效分布宽度 被引量：6

1

作者 侯蓓蓓 刘永健 +1 位作者 姜磊 张国靖 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2017年第6期116-126,共11页

为研究PBL加劲型矩形钢管混凝土支管受拉节点应力分布规律及其有效分布宽度,采用ABAQUS软件建立42个矩形空钢管、钢管混凝土及PBL加劲型矩形钢管混凝土节点有限元模型并进行位移加载;根据有限元计算结果拟合得到矩形空钢管、钢管混凝土... 为研究PBL加劲型矩形钢管混凝土支管受拉节点应力分布规律及其有效分布宽度,采用ABAQUS软件建立42个矩形空钢管、钢管混凝土及PBL加劲型矩形钢管混凝土节点有限元模型并进行位移加载;根据有限元计算结果拟合得到矩形空钢管、钢管混凝土及PBL加劲型矩形钢管混凝土节点的有效分布宽度表达式,将拟合公式计算值与CIDECT规范计算值和有限元计算值进行对比。结果表明:在节点受力全过程中,PBL加劲型矩形钢管混凝土节点相对于矩形空钢管节点和钢管混凝土节点的应力分布不均匀性减小;当加载位移达到3%b0(b0为主管宽度)时,PBL加劲型节点的有效分布宽度更大,具有更好的受力性能,支板应力分布效率ξ随主管宽厚比2γ与支主管厚度比τ的增大而减小,其中τ对ξ的影响更大;支板应力分布效率ξ随支主管宽度比β变化较小,且呈抛物线变化;拟合公式计算值与CIDECT规范计算值及有限元计算值吻合良好,验证了公式的正确性。 展开更多

关键词 pbl加劲型矩形钢管混凝土节点 有效分布宽度 应力分布 受力全过程 节点承载力

在线阅读 下载PDF 职称材料

PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架受弯性能试验 被引量：13

2

作者 高诣民 刘永健 +2 位作者 姜磊 刘君平 刘欣昊 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2017年第5期171-180,共10页

通过3片开孔钢板(PBL)加劲型矩形钢管混凝土桁架和1片矩形钢管混凝土桁架受弯性能试验,研究主管内设PBL及节点支主管宽度比β对桁架破坏模式、支主管应变变化和极限承载力的影响,对桁架竖向挠度限值进行分析,并探讨节点变形对桁架整体... 通过3片开孔钢板(PBL)加劲型矩形钢管混凝土桁架和1片矩形钢管混凝土桁架受弯性能试验,研究主管内设PBL及节点支主管宽度比β对桁架破坏模式、支主管应变变化和极限承载力的影响,对桁架竖向挠度限值进行分析,并探讨节点变形对桁架整体变形的影响。结果表明:矩形钢管混凝土桁架和PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架均发生节点破坏,主管内设PBL改变了管内混凝土的开裂模式,有效限制了混凝土裂缝发展,使钢管与混凝土更好地协同受力;矩形钢管混凝土桁架和β分别为0.5,0.75,0.875的PBL加劲型矩形钢管混凝土桁架的节点变形占桁架整体变形比例分别为33.43%,24.44%,23.69%和21.44%,PBL有效限制受拉支管处主管的外凸变形,使节点变形占桁架整体变形比例减小,提高节点承载力,但对受压支管处主管变形基本无影响;对于矩形钢管混凝土和PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥竖向挠度限值可参考《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)取为桁架全长的1/500。 展开更多

关键词 桥梁工程 pbl加劲型矩形钢管混凝土桁架 受弯试验 破坏模式 竖向挠度限值 节点变形 整体变形

在线阅读 下载PDF 职称材料

PBL加劲型矩形钢管混凝土轴压柱局部屈曲性能分析 被引量：14

3

作者 张宁 刘永健 李慧 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2017年第2期95-102,共8页

为研究开孔钢板连接件(PBL)加劲肋对矩形钢管混凝土轴压柱局部屈曲性能的影响,用能量法推导钢管屈曲系数计算公式,引入PBL和加劲肋相对刚度计算式并分析二者对屈曲模式的相互作用关系,讨论了PBL加劲型钢管的极限屈曲模式及其极限屈曲系... 为研究开孔钢板连接件(PBL)加劲肋对矩形钢管混凝土轴压柱局部屈曲性能的影响,用能量法推导钢管屈曲系数计算公式,引入PBL和加劲肋相对刚度计算式并分析二者对屈曲模式的相互作用关系,讨论了PBL加劲型钢管的极限屈曲模式及其极限屈曲系数、最大相对宽厚比限值。结果表明:PBL加劲肋可明显改善钢管局部稳定性,钢管屈曲系数k随着PBL加劲肋刚度增加而增大,直至达到极限屈曲系数42.68;PBL连接件可减小板件纵向屈曲的波长,而加劲肋的影响作用与之相反;设置PBL加劲肋后,钢管的最大相对宽厚比限值可达184,并且板件屈曲后强度随宽厚比的变化曲线下降趋势减缓,强度值随着PBL刚度增加而逐渐提高。 展开更多

关键词 pbl加劲肋 矩形钢管混凝土 局部屈曲 能量法 临界屈曲系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

PBL加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥设计 被引量：12

4

作者 刘彬 刘永健 +2 位作者 杨岳华 曹明明 王康宁 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期97-102,共6页

高速公路跨线桥黄延桥为(24+40+24) m连续刚构体系PBL 加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥。该桥主梁采用矩形钢管桁架和混凝土行车道板构成的组合桁梁;桥墩采用Y形双肢矩形钢管混凝土树状桥墩,下设菱形承台+钻孔灌注桩基础。在负弯矩区下... 高速公路跨线桥黄延桥为(24+40+24) m连续刚构体系PBL 加劲型矩形钢管混凝土组合桁梁桥。该桥主梁采用矩形钢管桁架和混凝土行车道板构成的组合桁梁;桥墩采用Y形双肢矩形钢管混凝土树状桥墩,下设菱形承台+钻孔灌注桩基础。在负弯矩区下弦杆和Y形桥墩的矩形钢管内设置PBL纵肋并灌注混凝土,形成PBL加劲型矩形钢管混凝土断面,以提高杆件承载力、改善受压钢管局部屈曲性能。为提高该桥PBL加劲型矩形钢管混凝土节点的承载力、改善节点的失效模式,采取主管内灌注混凝土和支管与主管同宽两项优化措施。混凝土桥面板通过上弦闭口PBL开孔预埋钢板连接件与主桁相连。桥墩通过纵、横向呈方格网络集中布置的PBL开孔钢板与承台固结。 展开更多

关键词 组合桁梁桥 跨线桥 矩形钢管混凝土结构 pbl加劲肋 负弯矩区优化 节点优化 pbl混合连接技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

高强方钢管轻骨料混凝土桁架加劲T型节点试验 被引量：2

5

作者 王万祯 李华 +1 位作者 吴晓聪 倪威康 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期103-111,共9页

为考察支主管间设置的加劲板构造和支主管截面宽度比对高强方钢管轻骨料混凝土桁架T型节点破坏模式、承载力、连接区应力和应变的分布及演化等受力性能的影响,对加劲节点和常规节点进行了支管轴压静力加载试验.试验结果表明:高强方钢管... 为考察支主管间设置的加劲板构造和支主管截面宽度比对高强方钢管轻骨料混凝土桁架T型节点破坏模式、承载力、连接区应力和应变的分布及演化等受力性能的影响,对加劲节点和常规节点进行了支管轴压静力加载试验.试验结果表明:高强方钢管轻骨料混凝土桁架T型节点的典型破坏模式有连接区主管受压上翼缘凹陷、主管腹板凸曲、主管弯曲、支管侧倾失稳、加劲板屈曲、支主管焊缝开裂和加劲板与支管焊缝开裂等.常规节点的承载力取决于支管根部及其焊缝的承载强度和连接区主管上翼缘的局部承压强度,其荷载-位移曲线形成流塑平台.加劲节点的承载力取决于包括加劲板扩散效应的支管根部及其焊缝的承载强度、连接区主管上翼缘扩散承压强度和加劲板屈曲强度,其荷载-位移曲线呈渐变上升趋势,没有屈服平台.加劲板明显提高了T型节点的承载力,加劲节点的屈服承载力和极限承载力较常规节点分别提高10.0%~40.0%和15.0%~48.3%,加劲节点的承载力随支主管截面宽度比的增加而提高. 展开更多

关键词 T型节点 高强方钢管 轻骨料混凝土 加劲板 试验 承载力

在线阅读 下载PDF 职称材料

PBL加劲肋对钢管混凝土拱肋受压节点受力性能的影响分析 被引量：1

6

作者 唐鹏 宫赛 程高 《中外公路》 北大核心 2017年第5期124-127,共4页

由于钢管与混凝土之间的黏结力非常有限,极易在节点处产生钢管与混凝土界面滑移即脱黏,严重降低拱肋的承载能力。在钢管混凝土拱肋内置PBL加劲肋可提高节点处钢管与混凝土界面黏结力,增强钢管混凝土协同工作能力。该文以某钢管混凝土拱... 由于钢管与混凝土之间的黏结力非常有限,极易在节点处产生钢管与混凝土界面滑移即脱黏,严重降低拱肋的承载能力。在钢管混凝土拱肋内置PBL加劲肋可提高节点处钢管与混凝土界面黏结力,增强钢管混凝土协同工作能力。该文以某钢管混凝土拱桥为例,对拱肋节点进行了非线性分析,探讨了PBL加劲肋对节点破坏形式、极限承载力、钢管的应力分布等力学性能的影响。结果表明:内置PBL加劲肋可增强钢管与混凝土界面黏结力,便于使拱上立柱产生的水平力由钢管和混凝土共同承担,有效提高了节点承载力。内置PBL加劲肋是对钢管混凝土拱肋节点的一种有效改进形式。 展开更多

关键词 拱肋 圆形钢管混凝土 pbl加劲肋 节点 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢管混凝土柱-H型钢梁节点刚性研究

7

作者 王秀丽 王建群 +1 位作者 陈祥勇 吴培成 《建筑技术开发》 2006年第4期23-26,共4页

介绍了T型加劲方钢管混凝士柱-H型钢梁节点的传力机理及节点的设计概念，并借助目前通用有限元软件ANSYS建立实体模型分析了影响该节点刚度的主要因素，确定影响节点刚度的各参数对外部T型加劲节点刚度的影响规律。分析表明，外部T型加... 介绍了T型加劲方钢管混凝士柱-H型钢梁节点的传力机理及节点的设计概念，并借助目前通用有限元软件ANSYS建立实体模型分析了影响该节点刚度的主要因素，确定影响节点刚度的各参数对外部T型加劲节点刚度的影响规律。分析表明，外部T型加劲方钢管混凝土柱-H型钢梁节点并不是完全是刚接的，在梁端荷载作用下，梁柱之间存在着相对的转动；在所有的影响因素中，对节点刚度影响最大的是梁的截面高度，而钢管厚度和水平加劲板的宽度对节点刚度几乎没有影响。 展开更多

关键词 钢管混凝土柱 T型加劲板 H型钢梁 节点刚度

在线阅读 下载PDF 职称材料

PBL加劲型矩形钢管混凝土受拉节点热点应力集中系数计算方法 被引量：12

8

作者 刘永健 姜磊 +2 位作者 熊治华 张国靖 FAM Amir 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期1-15,共15页

考虑了PBL加劲型矩形钢管混凝土支管受拉节点支主管宽度比与厚度比和主管宽厚比,建立了热点应力集中系数有限元模型,计算了支主管节点热点应力集中系数;基于最小二乘法对计算结果进行拟合,给出不同几何参数下节点热点应力集中系数计算公... 考虑了PBL加劲型矩形钢管混凝土支管受拉节点支主管宽度比与厚度比和主管宽厚比,建立了热点应力集中系数有限元模型,计算了支主管节点热点应力集中系数;基于最小二乘法对计算结果进行拟合,给出不同几何参数下节点热点应力集中系数计算公式,对比了矩形钢管节点和PBL加劲型矩形钢管混凝土节点应力集中系数和荷载幅。计算结果表明:采用有限元模型计算的热点应力集中系数曲线与静力试验曲线基本一致,支主管交汇处各位置热点应力集中系数有限元计算结果与CIDECT规范公式计算结果平均比值分别为1.006、1.007、1.013、1.015和0.987,两者差值小于15%,因此,有限元模型可靠;PBL加劲型矩形钢管混凝土支管受拉节点热点应力集中系数变化规律基本一致,随支主管宽度比呈抛物线变化,在0.6~0.8之间达到最大值,随主管宽厚比和支主管厚度比增大而增大,与CIDECT规范中矩形钢管节点计算结果一致;拟合得到的PBL加劲型矩形钢管混凝土节点热点应力集中系数公式计算结果与有限元计算结果的平均比值为1.011,均方差为0.222,变异系数为0.219,说明了拟合公式准确;采用应力集中系数计算公式,将PBL加劲型矩形钢管混凝土节点与矩形钢管节点进行对比,PBL加劲型矩形钢管混凝土节点支管热点应力集中系数下降了68%以上,主管热点应力集中系数下降了61%以上,在2.0×106循环次数作用下,容许荷载幅提高到3倍以上。 展开更多

关键词 桥梁工程 pbl加劲型矩形钢管混凝土节点 热点应力集中系数 有限元分析 容许荷载幅

原文传递

PBL加劲型矩形钢管混凝土不等宽T型节点受拉性能 被引量：19

9

作者 程高 刘永健 +2 位作者 田智娟 邱洁霖 熊治华 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期83-90,共8页

PBL加劲肋兼有加劲肋和剪力连接件的双重优势,T型节点主管采用PBL加劲型矩形钢管混凝土是一种新型钢-混组合结构,探明其破坏模式和承载力水平具有重要意义。基于矩形钢管混凝土T型节点受拉试验,设计了主管为PBL加劲型矩形钢管混凝土,支... PBL加劲肋兼有加劲肋和剪力连接件的双重优势,T型节点主管采用PBL加劲型矩形钢管混凝土是一种新型钢-混组合结构,探明其破坏模式和承载力水平具有重要意义。基于矩形钢管混凝土T型节点受拉试验,设计了主管为PBL加劲型矩形钢管混凝土,支管为方钢管的不等宽T型节点受拉试件,其中,主管钢管宽厚比为27、支主管宽度比为0.4;通过非线性有限元数值模拟,从破坏模式、节点承载力、抗拉刚度及应力分布等方面分析PBL加劲肋对矩形钢管混凝土不等宽T型节点受拉力学性能的影响。研究结果表明:PBL加劲肋兼有加劲肋和剪力连接件的双重作用,可有效限制顶板被掀起,提高节点顶板面外抗弯承载力和抵抗局部变形的能力;能够明显改善不等宽T型节点的抗拉性能和抗疲劳性能,显著提高节点的抗拉刚度和节点承载力。 展开更多

关键词 桥梁工程 矩形钢管混凝土 T型节点 pbl 破坏模式 节点承载力 应力分布

原文传递

PBL加劲型矩形钢管混凝土结构力学性能研究综述 被引量：36

10

作者 周绪红 刘永健 +1 位作者 姜磊 张宁 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期45-62,共18页

为改善钢管混凝土套箍效应和节点传力可靠性问题,提出PBL加劲型矩形钢管混凝土结构,从管壁局部屈曲力学性能、构件力学性能、界面力学性能和节点力学性能4个方面,对已有研究成果进行总结,并与传统的钢管混凝土结构进行对比,综述了不同... 为改善钢管混凝土套箍效应和节点传力可靠性问题,提出PBL加劲型矩形钢管混凝土结构,从管壁局部屈曲力学性能、构件力学性能、界面力学性能和节点力学性能4个方面,对已有研究成果进行总结,并与传统的钢管混凝土结构进行对比,综述了不同结构的宽厚比限值、轴压强度、轴压稳定、抗弯性能、压弯性能、剪切-滑移本构关系、节点传力长度、疲劳荷载作用下钢-混界面黏结性能、节点静力性能和节点疲劳性能,系统地阐述了PBL加劲型矩形钢管混凝土结构的力学性能优势。结果表明:在轴压和压弯荷载作用下,由于混凝土的支撑作用,以及PBL纵肋的加劲和连接作用,钢管的宽厚比限值相比矩形钢管混凝土结构提高到2倍以上;PBL加劲型矩形钢管混凝土构件轴压承载力相比矩形钢管混凝土有所提高,同时,PBL纵肋保证了构件的完全黏结,组合作用得到发挥,结构的轴压和抗弯刚度也得到提高;PBL加劲肋孔中的混凝土榫提供了较大的抗剪承载力,界面强度相比矩形钢管混凝土提高2倍以上,剪切模量提高3倍以上,有效缩短了节点传力长度,且疲劳荷载作用下,界面性能更可靠;管内PBL纵肋的抗拔作用,可有效限制节点部位主管表面弯曲变形,使节点刚度和承载力得到提高,焊趾位置热点应力集中系数明显减小,疲劳性能得到改善。 展开更多

关键词 桥梁工程 pbl加劲型矩形钢管混凝土结构 力学性能 管壁局部屈曲 构件 界面 节点

原文传递

矩形钢管混凝土组合桁梁连续刚构桥实桥试验 被引量：34

11

作者 刘永健 马印平 +3 位作者 田智娟 袁卓亚 熊治华 杨健 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期53-62,共10页

为了研究矩形钢管混凝土组合桁梁桥这种主梁由矩形钢管混凝土桁架和混凝土桥面板组成的新桥型的力学性能,以中国首座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为对象开展了实桥试验。试验桥孔跨布置为24m+40m+24m,结构体系为连续刚构。试验采用400kN加... 为了研究矩形钢管混凝土组合桁梁桥这种主梁由矩形钢管混凝土桁架和混凝土桥面板组成的新桥型的力学性能,以中国首座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为对象开展了实桥试验。试验桥孔跨布置为24m+40m+24m,结构体系为连续刚构。试验采用400kN加载卡车3辆,共进行了3个荷载工况12个加载步的加载,对试验桥的整体力学性能、矩形钢管混凝土杆件力学性能以及桥面板有效宽度进行了研究。试验结果表明:在荷载效率为1.90~3.05的超载工况下各控制杆件的轴力-应变及荷载-位移实测数据线性关系显著,试验桥在加载过程中始终处于良好的弹性工作状态;实测受压钢管混凝土下弦杆钢管与管内混凝土荷载的分配符合二者的轴向抗压刚度比例关系;由于矩形钢管混凝土管壁内设置了纵向PBL加劲肋(开孔钢板加劲肋),其在开孔区域形成混凝土榫,大幅提高了矩形钢管混凝土杆件的抗拉刚度,使其可达受压杆件刚度的80%;两主桁之间桥面板实测有效宽度与既有文献研究结果符合良好,且剪力滞效应在节点处比节间处表现得更为明显。 展开更多

关键词 桥梁工程 组合桁梁桥 实桥试验 矩形钢管混凝土 pbl加劲肋

原文传递

钢管混凝土K形节点脱空后的承载力与防脱空措施研究 被引量：1

12

作者 邓淑飞 张开金 《公路》 北大核心 2022年第6期107-115,共9页

为研究钢管混凝土K形节点脱空后的承载力以及防脱空措施,通过有限元方法,模拟计算了钢管混凝土K形节点脱空后的力学性能,提出了防脱空建议,并进行了验证。结果表明,当支管壁厚较小时,不同脱空率下节点破坏模式均为受压支管局部屈曲破坏... 为研究钢管混凝土K形节点脱空后的承载力以及防脱空措施,通过有限元方法,模拟计算了钢管混凝土K形节点脱空后的力学性能,提出了防脱空建议,并进行了验证。结果表明,当支管壁厚较小时,不同脱空率下节点破坏模式均为受压支管局部屈曲破坏,极限承载力大致相同,脱空只影响节点弹性刚度,且节点弹性刚度随着脱空率的增大而逐渐减小;支管管壁较厚时,破坏模式为主管表面塑性破坏或冲剪破坏;随着脱空率的增大,节点的刚度及承载力均逐渐下降;主管内增设PBL后,主管表面刚度得到提高,不同脱空率下节点破坏模式均变为受压节点的局部屈曲破坏,各模型承载力大致相同;相比于原脱空钢管混凝土节点,节点刚度及承载力均有提高;PBL可显著降低核心混凝土脱空产生的不利影响,当脱空率较大时,PBL作用更加明显。 展开更多

关键词 钢管混凝土 K形节点 承载力 脱空 pbl加劲肋

原文传递

矩形钢管钢纤维混凝土组合柱轴压承载力有限元分析

13

作者 陈平祥 《公路》 北大核心 2023年第11期168-172,共5页

为探明钢纤维混凝土(SFRC)强度、钢纤维体积掺量、钢材强度和长径比等对矩形钢管SFRC组合柱轴压承载力的影响规律,根据正交试验设计32根柱,开展非线性有限元分析,得到荷载位移关系曲线。研究表明:矩形钢管SFRC轴压柱承载力受钢材强度、S... 为探明钢纤维混凝土(SFRC)强度、钢纤维体积掺量、钢材强度和长径比等对矩形钢管SFRC组合柱轴压承载力的影响规律,根据正交试验设计32根柱,开展非线性有限元分析,得到荷载位移关系曲线。研究表明:矩形钢管SFRC轴压柱承载力受钢材强度、SFRC强度和钢纤维体积掺量影响显著,其中与钢纤维体积掺量呈近似直线变化,随着钢材强度增加承载力增速有所放缓。提出了矩形钢管SFRC轴压柱的承载力计算式,与相关文献试验值吻合良好。 展开更多

关键词 矩形钢管混凝土 有限元分析 pbl加劲肋 钢纤维混凝土 轴压承载力计算式

原文传递