带加劲肋钢-混凝土组合蜂窝梁力学性能试验研究

关 键 词:结构设计论文
资料等级:带加劲肋钢-混凝土组合蜂窝梁力学性能试验研究
发布时间:2015-8-21
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带加劲肋钢-混凝土组合蜂窝梁力学性能试验研究

带加劲肋钢一混凝土组合蜂窝梁是一种新型的桥梁结构形式[1],箱梁腹板成排开孔,结构通透,造型新颖,抗弯刚度大于扩张前截面,截面效率高;采用圆形孑L,避免孔角较大的应力集中;在孔洞间设置竖向加劲肋,能有效地防止腹板的失稳[4],提高其承载能力。
1951年美国德克萨斯州公路局曾将蜂窝钢梁作为两座简支梁桥的主梁,其跨度分别为i00英尺和65英尺[5),这也是至今仅有的将蜂窝梁结构应用于桥梁工程的记录.国内外对腹板开孔结构的研究多针对于蜂窝钢梁 和腹板开单孔的组合梁,较少涉及组合蜂窝梁[8],而对于带加劲肋组合蜂窝梁这一结构形式则鲜有报道[2],这限制了其在实际工程中的应用。
......
5 结 语
1)基于费氏空腹桁架理论的应力计算方法能较准确地计算出钢一混凝土组合蜂窝梁圆孔边缘最大环向应力的位置及大小,且能较好地计算出其他各点环向应力分布规律和趋势,该方法适用于组合蜂窝梁弹性阶段的强度分析。
2)钢一混凝土组合蜂窝梁腹板圆孔的环向应力分布十分不均匀,分布规律比较复杂.弯剪共同作用下,圆孔最大环向应力出现在 =150。~165。截面处,并与其相对应的圆环位置形成4个应力峰值区,压应力区和拉应力区交替分布,随着荷载的增加,这4个区域会率先进入弹塑性阶段,并且压应力区域存在局部稳定问题,在设计中应引起足够重视。
3)基于费氏空腹桁架理论的挠度计算方法能满足实际工程的要求,得到的计算结果与有限元结果、试验结果吻合良好,对比误差基本上在10% 以内,且总体偏于保守,可供实际工程设计参考。
编辑评价
对一根带加劲肋的钢一混凝土组合蜂窝梁进行了模型试验,考察了该结构在不同荷载作用下的受力和变形特点.试验表明,由于剪力次弯矩的影响,组合蜂窝梁孔口截面将先于翼缘板进入屈服,其对变形的影响也不可忽略.基于空腹桁架计算理论,考虑加劲肋的影响,推导了组合蜂窝梁应力的计算公式,并与试验结果进行了对比分析,结果表明,理论计算方法可以较为准确地反映圆孔边缘应力的分布规律,弯剪作用下最大应力出现在圆孔截面15O~165。处.同样采用空腹桁架方法推导了组合蜂窝梁挠度的计算公式,与试验结果、有限元结果和规范建议方法进行了对比,各结果吻合良好,本文计算公式可为组合蜂窝梁正常使用阶段的挠度验算提供参考.
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