钢-轻骨料混凝土简支组合梁抗弯性能试验研究
钢——混凝土组合梁抗剪研究中的塑性分析方法
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一
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土 翼 缘 通 过 连 接 件 连 成 整 体 共 同工 作 ,截 面抗 弯 按 整 体 截 面考 虑 ,抗 剪 也 可 以按 组 合 作 用 来 考 虑 。 因 此 ,对 组 合 梁 的 组 合 抗 剪 作用 进 行 试 验 研 究 ,有 利
于 进 一 步 提 高组 合 梁 的 综 合 效 益 ,如 降低 梁 高 和 节
问题 是 组 合 梁 抗 剪 承 载 力 的 提 高 是 由 于 混 凝 土 翼 板 的 贡 献 还 是 由 于 钢 梁 腹 板 在 双 向应 力 作 用 下 强
化 所 致 。因此 遇 到 如 何 计算 钢梁 腹 板 所 承 担 的 剪 力 的 问题 。本 文 主 要 介 绍 计算 钢 梁 腹 板 在 塑 性 流 动 阶 段 的 剪 应 力 计 算 方 法 ,并 且 该 方 法 还 能判 断钢 材 是
否进 入 强 化 阶 段 。
图 1 试 验组 合 梁 试件 截 面详 图
Fi . Dea l o e i n g1 t i fs c me s p
根 据 试 验 目的 ,全 部 试 件 简 支 ,跨 中 两 点 对 称
单 调 静 力 加 载 。钢 梁 应 变 花 布 置 如 图 2所 示 ,数 据
中图 分类 号 : T 1 . U3 23
文献标 识码 : A
1 引言
近 年 来 ,钢 一 混 凝 土 组 合 梁 结 构 在 我 国 发 展 很 快 ,在 建 筑 和 桥 梁 结 构 等 领 域 已经 得 到越 来 越 多 的 应 用 ,取 得 了显 著 的技 术 经 济 效 益 和 社 会 效 益 I 。 l J 目前 各 国有 关 规 范 都 规 定 , 塑 性 理 论 设 计 钢 一 混 按 凝 土 组 合 梁 时 ,组 合 截 面 的竖 向抗 剪 计算 均 不 计 混 凝 土 翼 缘 部 分 的 贡 献 , 仅 考 虑 钢 梁 腹 板 的抗 剪 作 用 。在 剪 力 起 控 制 作 用 的情 况 下 ,单 纯 依 靠 加 大 腹 板 的厚 度 或 高度 是 不 经 济 的 。事 实 上 ,钢 梁 和 混 凝
简支组合梁弹性变形及极限抗弯承载力计算
( 3)
式中 ,各参数的确定方法详见文献〔 15〕 。 由于式 ( 5) 、 式 ( 6) 的表达形式简单 ,因而已被很 多国家所采用 , 成为较为通用的规范表达形式 。例 1〕 16〕 ( GBJ 17 - 88) 〔 如 :我国 “规范” 、 欧洲规范 4〔 及美 国 L RFD 规范均采用了该形式 。 此外 ,文献〔 17〕 针对我国的实际情况 , 对式 ( 6 ) 进行了两种形式的改进 。 3) 采用数值分析方法的计算结果 2〕 18〕 采用差分法〔 和有限元法〔 也可分别得到外 载和变形与内力关系的表达式 。 112 考虑混凝土弹性模量非线性的影响 对混凝土非线性性质的考虑有两种方法 。 1) 采用材料力学的解析分析方法 通过 简 化 推 导 并 通 过 试 验 加 以 验 证 的 方 〔 19 ,20〕 法 :
n =1
1〕 虽然从式 ( 3) 看现行规范〔 中弹性阶段组合梁 抗弯承载力将会因为忽略剪切滑移的影响而偏于不 14〕 安全 ,但 D1 R. Plum〔 等人认为滑移对弹性抗弯承 载力影响 不 大 , 最 多 下 降 616 % ; 同 样 , 聂 建 国 等 12〕 人〔 通过试验数据也发现滑移对弹性抗弯承载力 影响不大 。 对于满足转动要求的塑性极限承载力设计 , 聂 建国等人给出考虑滑移对组合梁抗弯承载力的修正 公式 :
简支组合梁弹性变形及极限抗弯承载力计算同济大学土木工程学院上海200092摘要针对简支组合梁在常温弹性状态下的变形计算包括短期变形和长期变形和极限抗弯承载力计算包括腹板出现局部失稳和不出现局部失稳的各种现有方法进行了综合阐述
李国强 ,等 : 简支组合梁弹性变形及极限抗弯承载力性变形及极限抗弯承载力计算
钢筋混凝土梁正截面抗弯实验
钢筋混凝土梁正截面抗弯实验一、引言钢筋混凝土梁是建筑结构中常见的承重构件,其正截面的抗弯强度是评价梁的性能指标之一。
为了确定梁的正截面抗弯性能,需要进行相应的实验研究。
本文将详细介绍钢筋混凝土梁正截面抗弯实验,包括实验目的、实验步骤、实验装置及方法、实验数据处理等内容。
二、实验目的通过本次实验,旨在研究钢筋混凝土梁正截面的抗弯性能,并得出相应的结论。
具体目的包括: 1. 掌握梁正截面抗弯实验的基本原理和方法; 2. 测定梁在不同加载荷载下的挠度和应变; 3. 绘制梁在不同荷载下的弯曲应力-应变曲线; 4. 对比分析不同梁的抗弯性能。
三、实验步骤1. 实验准备1.根据设计要求制作梁模具;2.准备好所需的混凝土和钢筋材料;3.检查实验装置和测量仪器的工作状态。
2. 梁制作1.在模具内放置钢筋,按照设计要求确定钢筋的布置方式和数量;2.注入混凝土,在振捣混凝土的同时,注意排除气泡;3.需要制作多个相同规格的梁,以保证实验结果的可靠性。
3. 实验装置与测试途径1.将制作好的梁放置在抗弯实验机的两个支座上,并调整支座的间距;2.通过加载装置施加荷载于梁上,使其弯曲;3.使用传感器测量梁的挠度和应变。
4. 实验进行1.自由挠度测量:在没有加载荷载作用时,测量梁的自由挠度;2.逐级加荷:依次增加加载荷载,记录每一级荷载下梁的挠度和应变;3.荷载卸载:依次减小荷载直至荷载卸载。
5. 实验数据处理1.计算梁的弯矩、弯曲应力和应变等参数;2.绘制荷载-挠度曲线和应力-应变曲线;3.分析比较不同梁之间的抗弯性能。
四、实验装置与方法1. 实验装置•抗弯实验机:用于施加加载荷载于梁上,实现梁的弯曲。
•挠度传感器:用于测量梁的挠度变化,通常采用电阻应变片传感器。
•应变传感器:用于测量梁中钢筋和混凝土的应变变化,通常采用电阻应变片传感器。
2. 实验方法•自由挠度测量方法:在没有加载荷载时,测量梁的自由挠度。
•加载荷载方法:逐级增加加载荷载,记录每一级荷载下梁的挠度和应变。
钢筋混凝土梁抗弯性能尺寸效应试验研究
钢筋混凝土梁抗弯性能尺寸效应试验研究周宏宇;李振宝【摘要】For the size effect on quasi-brittle materials such as concrete, related researches have been carried out for many years. However, related test studies combined with concrete structures or components are not sufficient. This article is based on experimental studies of 13 reinforced concrete beams, carrying out experimental research on five different section size beams. The section height of the biggest experimental specimen is 1 000 mm. Test data during different loading stages were obtained. Analysis on test results shows that the size effect of flexural behaviors of RC beams mainly reflects in reinforcement yielding stage and concrete crushing stage. Strength and ductility show a growing trend with specimen size increasing. The safety of calculation theory of RC beam bearing capacity in chinese code is verified indirectly.%现阶段钢筋混凝土结构分析方法与计算理论主要基于小尺寸构件试验结果,对大尺寸构件开展尺寸效应的试验研究还不多,相关理论验证尚不充分.文章针对13个钢筋混凝土梁开展尺寸效应试验研究,详细测试并采集不同加载阶段构件的承载力、挠度、钢筋与混凝土应变等试验数据,最大试验梁截面高度1000 mm.研究结果表明:随受弯试件截面尺寸增大,受压区混凝土材料的强度和极限变形能力均呈减小趋势,混凝土材料抗压性能尺寸效应反映到正截面承载性能中,对受弯承载力产生负面尺寸效应;而内力臂和钢筋等影响因素对受弯承载力产生显著的正面尺寸效应.随试件尺寸增大,受弯构件强度和延性储备整体呈现增长趋势,从而间接验证了现阶段受弯承载力计算理论的安全性.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2012(028)006【总页数】4页(P113-116)【关键词】钢筋混凝土梁;抗弯性能;试验研究【作者】周宏宇;李振宝【作者单位】北京工业大学建筑工程学院,北京100124;北京工业大学建筑工程学院,北京100124【正文语种】中文1 引言混凝土是准脆性材料,理论上必然存在强度尺寸效应,相关研究已开展多年。
钢-轻骨料混凝土组合结构的研究进展
1 轻骨料 混凝 土
轻骨料混凝土 ’ Lgt i t grgt Cnrt, ( i g g a oce 简称 L C , h We h A e e e WA ) 也称轻集料7 凝土 , 昆 指用轻骨料 、 普通砂( 或轻砂 ) 水 泥和水配制 、
而 成 , 表 观 密 度 不 大 于 1 5 g m 干 0k/ 的混 凝 土 。 9
采用轻骨料混凝士代替普通混凝 土可以减轻结 构 自重 , 如采
用轻 骨料 混 凝 土 较 普 通 混 凝 土 可 以 减 轻 楼 板 自重 的 2 % 一3 % , 0 0
梁交界面相对滑移微分方程 , 得到不 同工况下 的钢 板 与轻骨 料混 凝 土 组 合 梁 滑 移 计 算公 式 , 通 过 试 验 对 其 进 行 验 证 。 并 刘寒 冰等在此研究 领域 也做 了大量 工 作 : 利用 能量 变分 法 , 建立 丁钢一轻骨料混凝土组合梁翼板有效 宽度 的计算方 法 , 并 以此 分析 了组 合粱翼 缘板有 效宽度 的变化 规律及有 效宽度 的计 算公式 ; 以对称 集中荷载 为加载方 式 , 研究 了钢一 轻骨料 混凝 土组合梁结构的承载及变形能力 , 并提 出组 合梁在集 中荷载 作用 下跨 中挠 度 的简 化计 算公 式 ; 于塑性 理 论 , 导 了预应 力 基 推
也 在进 一 步 研 究 之 中 。
算公式 , 并用试 验加 以验 证 ; 研究 影响钢 板 与轻骨 料混凝 土组
合梁抗弯 及变形性能 的主要 因素 , 并建 立其抗弯 承载力计算 公式
及 其 衙 载 一 变 形 关 系 曲线 ; 过 5块 钢 板 与轻 骨 料 混 凝 土 组 合 通 梁 的 试 验 研 究 , 用 弹 性 理 论 , 立 了 钢 板 与 轻 骨 料 混 凝 土 组 合 利 建
轻骨料混凝土梁受弯力学性能试验研究
罐 葚 葑
茎 i 一
( 1 )
( 2 )
4 结 论
图7 沿梁高的梁体表面 平均应变
圈5 T C I I I 梁 在 各 应 力 水 平下 的 裂缝 分 布
3 . 2 正 截 面承 载 力
随着轻骨料取代率的增加 , 对劲性轻骨料混凝土梁 的正 截面承载力进行试 验 , 其计算公 式均为
2 试 验研 究 2 . 1 试 件 设 计 与 制作
混凝 土梁加载试验装置 , 包括试验 梁和加 载装置 ,试验
梁加载系统( 如 图 2所 示 ) 。
试验共设计 3根矩形 截面试 验 梁。3根试验 梁采 用相 同的设计尺寸及配筋 , 可以保证试 验梁底保护层和侧保护层
相 同. 具体试验参数如下。 ( 1 ) 试件尺寸 : 尺寸对结果 的影 响很大 ,矩形 截面试验
图3 T C I 梁在各应力水平下的裂缝分布
( 2 ) T C I I 梁
T C I I 梁在各应力水 平下的裂缝分 布如 图4所 示。
( 3 ) T CⅢ梁
T c Ⅲ梁在各应力水平下的裂缝分布如 图 5 所示 。
作者简介: 吴毅斌( 1 9 8 0一 ) , 男, 广东韶关人 , 工程师 , 主要从事公路与桥梁工作和研究。
2 0 1 3 年 第1 2期 ( 总第 2 3 8期)
黑龙 江交通科 技
HEI L ONGJ I ANG J I AOT O NG K E J
N o. 1 2, 2 0 1 3
( S u m N o . 2 3 8 )
轻 骨料 混 凝土 梁受弯 力学 性能试 验研 究
段, 是指从从加载开始 至第一条 裂缝 出现前这一 阶段 , 试 验
轻骨料混凝土组合楼板力学性能试验研究
百
图 3 试 验 加 载 装 置
2 试 验 过 程 及 结 果 分 析
栓 钉 直 径 1 mm、 1 0 6 长 2 mm 设 置 于 支 座 处
的压 型钢 板 的 凹肋 中, 透 压型 钢 板并 焊 接 于 穿 钢板 上 , 如图 2所 示 . 6钢 筋 焊 在 压 型 钢 板 的 上翼 缘上 , 焊缝 长度 5 mm. 组合 楼板 板 顶 位 0 在 置设 置 6 3 0的 钢 筋 网 片 , @ 0 以模 拟 实 际 工 程 , 对集 中荷 载起 分散作 用 . 并
凝土 采用 C 3 L 0陶粒 混 凝 土 .
上
下
点 , 同强 度等 级 的普 通 混凝 土 相 比可 降低 自 与
重 2 ~ 2 , 具 有 良 好 的 抗 冻 、 渗 性 能 0 5 还 抗
以及 隔热 、 温 、 湿性 能 , 耐火 性 能好 , 建 保 保 且 是 造 高层 、 大跨 结 构 最理 想 的材 料 之 一. 时 , 同 轻 骨 料 可 采 用 多种 工 业 废 料 ( 煤 矸 石 、 煤 灰 如 粉
分类号 TU3 3 2 9 .
在 高 层 钢结 构 建 筑 中 , 板 体 系 大多 采 用 楼 压 型钢 板一 混凝 土组 合 楼 板 . 合 楼 板 充 分 利 组 用 混凝 土耐压 、 材耐拉 的特 点 , 具有 承载 力 钢 并 高、 刚度 大 、 震 性 能 好且 便 于 管 道 铺设 、 省 抗 节 空间等 优点 , 良好 的经济效 益. 有 与普通 混凝 土 相 比 , 骨 料 混凝 土 具 有 重 量 轻 、 度 高 的 特 轻 强
力 很 大 程 度 上 取 决 于 钢 板 与 混 凝 土 的粘 结 强 度 , 坏 时 , 者 的 交 界 面产 生 较 大 的 粘 结 滑 破 两 移 , 凝 土与压 型 钢板失 去组 合作 用 , 混 组合 板 尚 未达 到极 限弯 矩. 试件 破坏 过程 分为 3个 阶段 E4: 3] , 第 1阶段 : 加载 初期 , 件基 本处 于弹性 状 试 态 , 型 钢板与 混凝 土板 协 同工作 良好 , 接合 压 在 面上 的剪 应力 未 超 过 自然 粘 结 应力 之 前 , 变 应 沿截 面 高度 基 本 呈 连 续线 性 分 布 , 阶段 的剪 该 切 粘结 主要 由钢板与 混凝 土之 间 的化学 粘结 力
浅析钢-混凝土组合梁抗弯性能的研究
浅析钢-混凝土组合梁抗弯性能的研究(南华大学城市建设学院湖南衡阳421000)摘要:钢混凝土组合梁的研究和应用近年来发展很快,其兼有钢结构与混凝土结构两者的优点,钢梁与混凝土板界面滑移对组合梁的承载力和抗弯性能有很大影响。
本文系统总结了国内外钢-混凝土组合梁抗弯性能(包括正弯矩作用下和负弯矩作用下)的研究现状,并指出了目前研究存在的问题与不足。
关键词:钢-混凝土组合梁;抗弯性能;正弯矩;负弯矩Analysis the Study of the Flexural Behaviorof Stee-lconcrete Composite BeamsLIU Guosong(College of City Construction University of South China,Hengyang 421000 China)Abstract Composite steel-concrete beams were developed very fast in the recent years, which has advantages both of steel and concrete. The interfacial slip of composite steel-concrete beams have some influence on the capacity and bending property. A systematic study and analysis are made of the flexural behavior of stee-l concrete composite beams in the paper, including that under the sagging moment and that under the hogging moment, with problems and shortcomings exist ing in the present research pointed out.Keywords steel-concrete composite beam; flexural behavior; sagging moment; hogging moment0 引言钢-混凝土组合梁(以下简称组合梁)是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型梁,通常其肋部采用钢梁,翼板采用混凝土板,两者间用抗剪连接件或开孔钢板连成整体。
混凝土梁抗弯性能试验方法
混凝土梁抗弯性能试验方法一、试验目的本试验的主要目的是对混凝土梁的抗弯性能进行测试,以评估其质量,并为实际工程设计提供参考。
二、试验原理混凝土梁的抗弯性能试验是通过施加一定大小的力矩,以测定梁的弯曲变形和破坏负载的试验方法。
试验时,将梁放置在两个支撑点之间,然后在梁的中央施加一定大小的荷载,以模拟实际工程中的负载情况。
在试验过程中,通过测量梁的挠度和荷载的变化,可以确定梁的强度和刚度,并且可以评估梁的质量和性能。
三、试验设备1. 试验机:使用电液伺服试验机,能够满足试样的负荷要求,同时具有精度高、稳定性好等优点。
2. 梁支撑:使用两个支撑点,可以固定和支撑试样,以保持试样在试验过程中的稳定性。
3. 荷载传感器:可以测量试样承受的荷载大小,并将其转换为电信号输出,以便记录和分析。
4. 位移传感器:可以测量试样的挠度大小,并将其转换为电信号输出,以便记录和分析。
5. 数据采集系统:可以采集和记录试验过程中的数据,并将其转换为图表和报告,以便分析和评估。
四、试验步骤1.试验前准备(1)选择试样:根据设计要求,从已经浇筑好的混凝土梁中选取代表性试样。
(2)试样处理:对试样进行处理,包括去除表面的污垢和松散物,以及对试样进行标记,以便于试验过程中的识别。
(3)试样尺寸:试样的尺寸应符合设计要求,并且应在试验前进行测量,以确保尺寸的准确性。
(4)试样湿度:试样的湿度应符合设计要求,并且应在试验前进行测量,以确保湿度的准确性。
2.试验过程(1)安装试样:将试样放置在两个支撑点之间,并固定在支撑点上,以保持试样的稳定性。
(2)施加荷载:使用试验机施加一定大小的荷载,以模拟实际工程中的负载情况。
在试验过程中,应按照设计要求逐渐增加荷载大小,直至试样发生破坏。
(3)记录数据:在试验过程中,应记录试样的荷载和挠度变化,以便后续分析和评估。
同时,应记录试验过程中的其他细节,如试样的破坏模式和破坏位置等。
3.试验后处理(1)数据分析:将试验过程中记录的数据进行分析和处理,如绘制荷载-挠度曲线、计算试样的弯曲刚度和弯曲强度等。
轻骨料混凝土的发展与研究展望
轻骨料混凝土的发展与研究展望The development of lightweight aggregate concrete and Research Prospects ■ 牛建刚1林 红2■ Niu Jiangang Lin Hong[摘 要] 本文论述了轻骨料混凝土的发展历程,指出了轻骨料混凝土用于承重结构时的弊病。
使用纤维增强轻骨料混凝土,能有效提高轻骨料混凝土的力学性能,使混凝土的抗折、抗裂、抗渗及韧性等性能得到不同程度的改善。
在保持轻骨料混凝土质轻特征的前提下,将聚丙烯纤维掺入轻骨料混凝土并用于承重结构将是今后的发展方向。
[关键词] 轻骨料混凝土 研究现状 钢纤维 聚丙烯纤维[Abstract] This paper discusses the course of development of lightweight aggregate concrete, and points out that the short- comings of lightweight aggregate concrete for load-bearing structure.Fiber reinforced lightweight aggregate concrete, can effectively improve the mechanical properties of lightweight aggre- gate concrete, and improve the performance of bending, cracking, impermeability and toughness of concrete to varying degrees.Under the premise of maintaining the lightweight chara- cteristics of lightweight aggregate concrete, the incorporation of polypropylene fiber in lightweight aggregate concrete for the load-bearing structure will be the future direction of development.[Keywords] lightweight aggregate concrete, research status, steel fiber, polypropylene fiber一、 概述轻骨料混凝土是指用胶凝材料、轻粗骨料、轻细骨料或普通砂和水配制成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土材料,按细骨料品种可分为全轻混凝土和砂轻混凝土[1]。
混凝土梁的受弯性能研究
混凝土梁的受弯性能研究一、研究背景混凝土结构是建筑工程中常用的结构形式之一,而混凝土梁作为混凝土结构中的重要构件之一,其受弯性能的研究对于混凝土结构的设计、施工及使用具有重要的意义。
受弯性能是指混凝土梁在受到外力作用下,其抵抗弯曲变形和破坏的能力。
因此,深入研究混凝土梁的受弯性能,对于提高混凝土结构的安全性和可靠性具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在通过对混凝土梁的受弯性能进行研究,探究混凝土梁的抗弯承载力、变形性能以及破坏机理等方面的特性,为混凝土结构的设计、施工及使用提供理论依据和实践指导。
三、研究内容1. 混凝土梁的受弯性能基本原理混凝土梁在受弯作用下,其受力状态主要分为两种:受压状态和受拉状态。
混凝土梁的受弯性能取决于混凝土材料的性质、梁截面的形状和尺寸、受力状态等因素。
混凝土梁的受弯性能可通过试验研究进行评价。
2. 混凝土梁的试验方法混凝土梁的试验方法主要包括静力试验和动力试验两种。
其中,静力试验是目前应用最为广泛的一种试验方法,其主要是通过施加荷载,观测混凝土梁的变形和破坏情况,来评价其受弯性能。
动力试验则是通过在混凝土梁上施加瞬间荷载,观测混凝土梁的振动情况,从而评价其受弯性能。
3. 混凝土梁的受弯性能试验分析混凝土梁的受弯性能试验分析主要包括抗弯承载力、变形性能和破坏机理等方面的内容。
其中,抗弯承载力是指混凝土梁在受到弯矩作用下,抵抗破坏的能力。
变形性能则是指混凝土梁在受到弯矩作用下,产生的变形程度。
破坏机理则是指混凝土梁在受到弯矩作用下,发生破坏的方式和过程。
四、研究方法本研究将采用静力试验方法对混凝土梁的受弯性能进行研究。
具体方法如下:1. 设计试验方案:根据研究目的和内容,设计混凝土梁试验方案,包括试验样品的尺寸、荷载施加方式等。
2. 制备混凝土梁试样:按照试验方案制备混凝土梁试样。
3. 进行静力试验:将混凝土梁样品放置在试验机上,按照试验方案进行静力试验,记录荷载-位移曲线和荷载-变形曲线等试验数据。
钢筋混凝土简支梁抗弯性能的试验
钢筋混凝⼟简⽀梁抗弯性能的试验前⾔:随着经济的⾼速发展,越来越多的建筑物尤其是⾼层建筑离不开混凝⼟结构。
因此,对混凝⼟性能的研究就显得尤为重要。
本⽂拟通过试验对钢筋混凝⼟受弯构件中的受⼒机理和性能做初步的分析。
1.试验⽬的:(1)本试验的的主要⽬的是通过钢筋混凝⼟简⽀梁在静⼒集中荷载下,在梁的纯弯段通过测得梁在不同受⼒阶段的挠度、⾓变位、截⾯上纤维应变和裂缝宽度等参数,来分析梁的整个受⼒过程以及结构的承载⼒、刚度和抗裂性能;(2)进⼀步学习各种常⽤仪器仪表的选⽤原则和使⽤⽅法;(3)掌握试验量测数据的整理、分析和表达⽅法;2.试验设计2.1构件的设计本试验采⽤的构件是⼀根截⾯尺⼨为b=200--300mm,h=300—500mm,混凝⼟等级C20--C50;钢筋HPB235--HRB400;跨度l=2.5m—5m的钢筋混凝⼟简⽀梁。
下⾯确定构件的尺⼨并进⾏配筋计算。
截⾯尺⼨确定:l=4.5mh=(1/18—1/12)l=400mmb=(1/3—1/2)h=200mm构造层:20mm厚⽔泥砂浆⾯层,15mm厚混合砂浆抹灰。
材料选择:混凝⼟采⽤C30,钢筋采⽤HRB335。
配筋计算:为防⽌混凝⼟发⽣超筋破坏,应当控制受压区⾼度。
使构件在受拉区钢筋屈服时,受压区混凝⼟同时达到极限应变,受压区出现⽔平裂缝,混凝⼟被压碎,构件破坏。
根据这⼀破坏形态,对钢筋混凝⼟梁按界限配筋率进⾏配筋计算。
根据⼒矩平衡关系,分别对⼿拉去纵向受⼒钢筋的合⼒作⽤电荷受压区混凝⼟应⼒的合⼒作⽤点取矩,则正截⾯受弯承载⼒设计值为:在《钢筋混凝⼟结构设计原理》中查表4-3得,混凝⼟等级为C30、钢筋等级为HRB335的混凝⼟构件相对界限受压区⾼度b=0.550,所以该钢筋混凝⼟梁的正截⾯承载⼒最⼤值为1.0×14.3×200×(400-35)×0.550×(1-0.5×0.550)=151.93KN·m=151.93/[300×(400-35) ×(1-0.5×0.550)]=1913.8选⽤328,=1847;验算最⼩配筋率/(b×h)=1847/(200×400)=2.31%=45=45×1.43/300×100%=0.215% >单⾯钢筋的配筋率也满⾜⼤于0.2%的要求。
钢混组合梁结构受力分析与仿真试验研究
- 118 -工 程 技 术随着我国路桥建设得到快速发展,为城市化进程贡献了突出力量,使出行更便利[1]。
在路桥建设过程中,梁结构应用非常广泛。
梁结构的质量直接决定了整个工程项目的品质,也对后续使用安全和使用效率起决定性因素。
在传统梁结构的设计中,钢结构梁和混凝土结构梁是2种非常常见的形式,都曾经在路桥建设中发挥了重要作用[2]。
在此基础上,钢结构梁和混凝土结构梁在形式上融合,出现组合梁结构。
同时,钢混组合梁使用混凝土材料和钢材,通过特定的结构设计和特殊的连接方式形成组合式的梁结构,发挥了2种基本结构的优势[3]。
因此,对钢混结构梁结构进行力学研究,并有针对性地分析2种材料不同配置的钢混组合梁结构的性能,这对设计更合理的钢混梁结构具有十分重要的意义,这也是该文研究的出发点。
1 钢混组合梁结构的力学分析模型钢混组合梁的结构设计是在钢结构和混凝土结构的基础上将2种结构组合在一起,以达到更好的性能。
在设计过程中,要根据工程项目的实际需求,对钢混材料进行几何结构层面的合理设计,进而通过调整相应参数达到最佳的设计效果。
在该设计过程中依托钢混梁几何结构进行力学分析,是确保设计结果准确、可靠的关键。
1.1 截面换算分析方法在截面分析和设计方法的实施过程中,将组合梁中的钢材和混凝土都假设为不发生塑性变形的弹性材料,那么这2种材料组合以后仍然是弹性体。
同时,忽略连接件的特殊属性,将其看作梁整体的一部分,并且也都符合弹性体特征。
在这样的假设基础上,钢材和混凝土材料之间可能产生的滑移,也可以忽略不计。
从大量的工程项目实践中可以发现,钢混组合梁的力学特征和钢材为主体材料的梁结构更相似。
因此,为准确地进行力学分析,可以将钢混组合梁的截面换算成钢材为主体材料的梁截面。
换算关系如公式(1)所示。
A E A E CS C C S=(1)式中:A CS 为混凝土和钢材混合后形成组合梁的截面积;A C 为混凝土结构梁的截面积;E C 为混凝土结构梁的弹性模量;E S 为钢结构梁的弹性模量。
钢-混凝土组合梁疲劳性能研究综述共3篇
钢-混凝土组合梁疲劳性能研究综述共3篇钢-混凝土组合梁疲劳性能研究综述1钢-混凝土组合梁是一种结合了钢材和混凝土两种材料的组合梁。
该梁具有钢材强度高、刚度好和混凝土耐久性强等优点,广泛应用于桥梁、高层建筑等领域。
疲劳性能是组合梁使用过程中的重要性能指标,能够反映其在反复荷载下的承载能力和耐久性。
本文综述了钢-混凝土组合梁疲劳性能研究的现状和未来研究方向。
近年来,随着钢-混凝土组合梁的广泛应用,相关研究也得到了飞速的发展。
在疲劳性能方面的研究主要包括以下几个方面:1. 疲劳试验方法钢-混凝土组合梁的疲劳试验方法包括静载荷试验和谐波载荷试验。
其中,静载荷试验是传统的疲劳试验方法,通过在一定载荷水平下施加周期循环荷载进行试验,可以获得该梁在规定循环次数下的荷载-位移曲线、疲劳寿命和疲劳极限。
而谐波载荷试验则是一种新兴的试验方法,通过在一定频率上施加谐波载荷进行试验,能够模拟实际使用中的风荷载和地震荷载等极端荷载情况,具有更加接近实际的优点。
2. 疲劳损伤分析钢-混凝土组合梁在疲劳荷载作用下会出现一定的损伤,包括钢材的裂纹扩展和混凝土的裂缝变形等。
采用有限元分析方法可以更加准确地分析该梁的疲劳损伤情况,并进行相应维修和加固。
目前,常用的有限元软件包包括ANSYS、ABAQUS等。
3. 影响因素分析影响钢-混凝土组合梁疲劳性能的因素较多,主要包括荷载水平、荷载频率、板厚比、钢材使用寿命、混凝土强度等。
研究发现,荷载频率对疲劳性能的影响较大,低频率下钢材的疲劳裂纹扩展速率较低,而高频率下则会加速疲劳损伤。
同时,板厚比也是影响疲劳性能的重要因素,较小的板厚比能够减小钢材弯曲疲劳破坏的程度,提高其疲劳寿命。
4. 加固措施研究在组合梁疲劳损伤严重或寿命短时,需要采取相应的加固措施。
常用的加固措施包括超声波焊接、板贴、缠绕和加筋等。
其中,超声波焊接是一种无损的加固方法,通过引入焊接点可以增加钢材的强度和刚度。
而板贴和缠绕等则是一种易操作、低成本的加固方法,对于较小的组合梁比较适用。
钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥力学性能研究分析
钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥力学性能研究分析钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥力学性能研究分析一、引言钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥是一种常见的桥梁结构形式,由钢梁和砼桥面板组合而成。
该结构形式具有较好的结构性能,广泛应用于公路、铁路等交通运输领域。
本文旨在通过对钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥力学性能的研究分析,深入了解该结构的力学特性,为设计和施工提供科学依据。
二、组合梁桥的力学特性钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥具有如下的力学特性:1. 抗弯性能优越:钢梁作为主要承载结构,具有较高的强度和刚度,能够有效承担桥梁的荷载,并提供较大的抗弯强度。
而砼桥面板则能够增加梁的刚性,提高抗弯性能。
2. 轻量化结构:由于钢材密度较小,采用钢梁作为主梁能够降低桥梁自重,减小对基础的要求。
同时,砼桥面板可以考虑采用空心板等轻质材料,进一步降低桥梁的自重,提高桥梁的承载能力。
3. 界面传力良好:钢梁与砼桥面板通过可靠的连接方式相连接。
界面传力良好,能够有效传递荷载,保证桥梁整体性能。
4. 抗震性能优良:钢梁具有良好的抗震性能,能够在地震等极端加载条件下保持较好的稳定性。
而砼桥面板能够增加钢梁的抗震性能,提高桥梁的整体稳定性。
三、组合梁桥力学性能的研究方法针对钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥的力学性能进行研究时,可以采用如下方法:1. 数值模拟方法:通过建立组合梁桥的三维有限元模型,采用数值模拟方法分析其受力情况。
可以通过改变不同参数来模拟不同工况下的受力效应,进而评估桥梁的承载能力和变形情况。
2. 实验测试方法:通过在实验室或野外进行模型或原型试验,通过加载仪器对组合梁桥进行加荷,记录并分析其受力状况,并通过测量得到的数据进行参数分析与计算,对不同工况下的力学性能进行评估。
3. 统计分析方法:通过采集不同组合梁桥实际使用的运行数据,通过统计、分析和比较,评估不同组合梁桥在实际工程中的应用效果,总结其优缺点,并进行改进和优化。
简支组合梁抗火性能参数研究
简支组合梁抗火性能参数研究3周宏宇李国强 王银志(江欢成建筑设计有限公司 上海 200041)(同济大学建工系 上海 200092)摘 要 采用经试验结果验证的有限元模型,对影响组合梁抗火性能的混凝土板、钢梁、栓钉相关参数,混凝土板中的纵筋参数,钢梁防火保护层相关参数和荷载参数进行分析研究,得出了对组合梁抗火设计有益的结论。
关键词 钢-混凝土组合梁 抗火性能 影响因素PARAMETRIC STU DIES ON FIRE2RESISTANCE OF SIMPLY2SUPPORTE DSTEE L2CONCRETE COMPOSITE BEAMSZhou H ongyu(Jiang′s Architects&Engineers Shanghai 200041)Li G uoqiang Wang Y inzhi(Structural Engineering Department,Tongji University Shanghai 200092)ABSTRACT Parametric studies on fire2resistance of steel2concrete composite beams are conducted using experimentally2 verified FEM.The effects of the concrete slab,the steel beam,studs,lon gitudinal reinforcements in the concrete slab, fire2insulation of the steel beam and load2ratio are investigated.Conclusions are summarized through these studies,which are useful for the fire2resistant design of composite beams.KE Y WOR DS steel2concrete composite beam fire2resistance affecting factors0 前 言钢结构不耐火,火灾下钢梁较易破坏[1]。
混凝土梁抗弯试验方法
混凝土梁抗弯试验方法一、前言混凝土梁是建筑结构中常见的构件,其承受的主要荷载为弯曲荷载。
因此,混凝土梁的抗弯性能是评估其可靠性和安全性的重要指标之一。
本文将介绍混凝土梁抗弯试验的方法及步骤。
二、试验原理混凝土梁抗弯试验是通过施加一定的荷载,在混凝土梁上产生一定的弯曲应力,以测定其弯曲变形和破坏荷载。
试验的主要目的是确定混凝土梁的抗弯强度和变形性能。
试验过程中,需要测量荷载和位移,以绘制荷载-位移曲线,从而确定混凝土梁的抗弯强度和变形性能。
三、试验设备1. 试验机:按照国家标准要求,试验机的最大承载能力应大于或等于预期试验荷载,且应具有稳定的控制能力和精确的测量能力。
2. 测量设备:荷载传感器、位移传感器、应变计等。
3. 试件制备设备:混凝土搅拌机、模具、振动器等。
四、试验步骤1. 试件制备按照设计要求,制备混凝土试件。
一般情况下,混凝土试件为标准梁,其尺寸为100mm×100mm×500mm。
制备混凝土试件时,需注意混凝土的配合比、搅拌时间、振动时间等因素,以保证制备出的试件质量符合要求。
2. 试验前准备(1)将试件放置在试验机上,并调整试件的位置和姿态,以保证试件在试验过程中的稳定性。
(2)安装荷载传感器和位移传感器,并对其进行校准。
(3)安装应变计,并对其进行校准。
3. 试验过程(1)预加载荷载:将荷载施加到试件上,使其产生一定的预加载。
(2)施加荷载:从预加载荷载开始,逐渐增加荷载,直至试件破坏。
在荷载施加过程中,需记录荷载和位移数据,并计算应力和应变。
(3)停止荷载:当试件破坏后,应立即停止荷载,以避免试件进一步损坏。
4. 数据处理与分析(1)荷载-位移曲线:将试验过程中记录的荷载和位移数据绘制成荷载-位移曲线,用以分析试件的抗弯性能。
(2)计算抗弯强度:根据荷载-位移曲线,计算试件的抗弯强度。
一般情况下,抗弯强度的计算公式为:抗弯强度 = 破坏荷载 / 试件截面惯性矩。
预应力钢轻骨料混凝土简支组合梁承载能力试验研究
应变/雌
图6
两片梁梁底跨中附近应变变化
跨中流动到了加载点。 2.2.5破坏状态分析
万 方数据
一28一
公
路
2009年第3期
观察发现,两片梁的破坏现象是不同的,1号梁 是上翼缘混凝土压坏而使整个结构破坏,而2号梁 是混凝土翼缘板在剪力连接件处沿纵向剪切破坏而 使整个结构破坏。这就说明2号梁在破坏的时候, 其上翼缘混凝土还没有达到破坏应力,因为预应力 的作用使组合梁的应力分布更加合理,降低了混凝 土板上表面和钢梁下翼缘的最大应力,但是却不能 降低混凝土翼缘板在剪力连接件处的纵向剪应力。 这样,控制组合梁承载力的因素就从梁顶和梁底的 最大应力转移到了混凝土翼缘板在剪力连接件处的 纵向剪应力,这就提醒我们,剪力连接件也是控制组 合机构承载力的一个很重要的因素,这也是今后进 行研究的一个侧重点。
35 2.OO 345 2.10 1 1 860 1.95
(2)极限状态挠度计算。
钢束
钢
由于剪切连接件的柔性以及混凝土的压缩变 形,导致钢梁与混凝土板之间的相互作用不充分,产 生相对滑移,从而引起附加曲率和挠度,使得原方法 计算值偏小,所以截面刚度采用折减刚度计算,计算 公式如下:
1
2
35
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2009年
第3期
代艳杰等:预应力钢一轻骨料混凝土简支组合梁承载能力试验研究
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175 180 185 190 195 200 205
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钢束拉力/kN 图4两片梁预应力束的拉力变化
两片梁的极限荷载分别为378.5 kN和406.5 kN,两 片梁施加的预应力分别为163.85 kN和193.56
钢-混凝土组合结构抗震性能研究综述
钢—混凝土组合结构抗震性能研究综述摘要:通过对钢-混凝土组合框架结构体系的简要介绍以及其抗震性能的研究,提出一些加强钢—混凝土组合结构抗震性能的建议。
关键词:组合结构,框架结构,抗震性能Abstract: By introducing the steel concrete composite frame structural and discussing its behavior of anti-seismic, then giving some advises about improving the behavior of anti-seismic of the steel concrete composite structural.Key words: composite structral , frame structural, anti-seismic0. 引言随着我国经济的快速发展,各种新的结构形式不断涌现。
其中钢-混凝土组合结构越来越受到大家的重视,由于组合结构具有许多突出的优点,高层建筑与大型桥梁等建构筑物在我国各地大量兴建,各种型式组合结构逐渐被广泛应用。
组合结构已经和钢结构、木结构、钢筋混凝土结构、砌体结构并称五大结构。
组合结构主要包括压型钢板与混凝土组合板、组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。
在国外,钢—混凝土组合结构最初大量应用于土木工程旨在二次世界大战结束后,当时的欧洲急需恢复战争破坏的房屋和桥梁,工程师们采用了大量的钢—混凝土组合结构,加快了重建的速度,完成了大量的道路桥梁和房屋的重建工程。
1968 年日本十胜冲地震以后,发现采用钢—混凝土组合结构修建的房屋,其抗震性能良好,于是钢—混凝土组合结构在日本的高层与超高层中得到迅速发展。
60 年代以后世界上许多国家(包括英、美、日、苏、法、德)根据本国的试验研究成果及施工技术条件制定了相应的设计与施工技术规范。
1971年成立了由欧洲国际混凝土委员会(CES、欧洲钢结构协会(ECCS、国际预应力联合会(FIP)和国际桥梁及结构工程协会(IABSE组成的组合结构委员会,多次组织了国际性的组合结构学术讨论会,并于1981 年正式颁布了《组合结构》规范。
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摘 要 : 对 钢 一轻 骨 料 ( 粒 ) 凝 土 组 合 粱这 种 结 构 形 式 , 行 了 2个 试 件 的试 验 研 究 , 析 了 构 件 的 破 坏 形 式 , 针 陶 混 进 分 得 到其 荷 载 一位 移 曲线 、 载 一应 交 曲线 、 材 和 混 凝 土 的 应 交 分 布 及 板 宽 度 方 向 应 交 分 布 等 . 过 试 验 研 究 , 荷 钢 通 了
越抗拉 性 能和 混凝 土所具 有 的优 越抗 压性 能 , 而 , 材料 性能 得到 合理 利用 , 结构具 有 承载 力高 、 性和 从 使 使 塑 韧性好 、 工方 便 、 施 经济效 益 显著 等优 势 , 一种 很有 前途 的结构 , 是 已被广 泛 应 用 于桥 梁 结 构 、 业 与 民用 建 工
解 了钢 一轻 骨 料 混凝 土 筒 支 组 合 粱 的受 力 特 点 . 关 键 词 : 合 粱 ; 骨 料 混 凝 土 ; 粒 ; 弯 性 能 组 轻 陶 抗
中 图分 类 号 : u 3 8 T 9 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 91 8 (0 8 0 —0 70 10 —2 8 2 0 ) 10 1 —4
Ex e i e a t d he Fl x r l Pe f r a c p r m nt lS u y On t e u a r o m n e o t e —lg t i htAg r g t n r t i pl u po t d Co po ie Be m s fS e l— i h we g g e a e Co c e e S m y S p r e m st a
钢 一混凝 土组 合结 构是 在钢 结构 和钢筋 混凝 土结 构 基础 上 发展 起来 的一 种 结构 . 一混 凝 土组 合 梁 是 钢 通过剪 力 连接件 将 钢筋混 凝 土板 与钢梁 组合 而共 同受 力 、 协调 变形 的一种 梁 . 由钢梁 、 力连 接件 、 它 剪 钢筋 混
凝 土翼 缘板 和板 托 ( 混凝 土翼 缘板 与钢 梁之 间加 肥部 分 ) 等组 成 . 这种 组 合 梁 能够 充分 利 用 钢 材 所具 有 的优
Ab t a t Two ts s f t e — l h weg t g r g t o c e ec m p st e msh v e n p ro me .Th a g sr c : e t o e l — i t i h g e a ec n r t o o i b a a eb e e f r d s g a e e d ma e mo e o d— d f c i n r lt n h p,l a — sr i ea in h p a d sr i it iu i n o t e n i h weg t d ,l a e e t ea i s i l o o od ta n r l t s i n tan d srb t f s e l a d l t i h o o g a g e a e c n r t swel ss r i iti u in ao g s b wi t i ci n a e a a y e .Fr m h x e i n a g r g t o c e e a l a ta n ds r t ln l d h dr t r n lz d b o a e o o t e e p rme t l su ist e c a a t ro t e — l h weg ta g e a e c n r t o o st e ms a e o s r e . t de h h r c e fse l i t i h g r g t o c e e c mp i b a r b e v d g e Ke wo d : o o st e m ;i h weg ta g e a e c n r t ; a d t ;h e u a e f r n e y r s c mp ieb a l t ih g r g t o c e e h y i t e f x r l ro ma c g e l p
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第2 5卷
第 1期
吉 林
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报
Vo125 N o. . 1 M a . 08 r 20
20 0 8年 3 月
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赵庆 明 刘 殿 中 杨 长 有2 闻玉辉
( : 林 建 筑 工 程 学 院 土 木 工程 学 院 , 春 1吉 长 长 1 0 2 ; 2 吉 林 省 天岳 安 装 有 限 责任 公 司 , 春 30 1 : 10 6 ) 3 0 2