顶推施工中波形钢腹板PC组合梁顶底板剪力滞效应分析
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双箱单室波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应分析双箱单室波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应分析一、绪论在工程结构设计中,箱梁是一种常用的结构形式,特别是在桥梁、大跨度建筑等领域得到广泛应用。
波纹钢腹板组合箱梁具有重量轻、刚度高、施工方便等特点,已成为一种重要的结构形式。
然而,在长期使用过程中,由于外力引起的变形和应力集中等因素,箱梁结构会产生剪力滞现象,严重影响其力学性能和使用寿命。
本文将通过分析双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞效应,探讨其机理并提出改进的措施,以提高结构的性能和安全性。
二、双箱单室波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应机理双箱单室波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应的产生主要与以下几个因素相关:1. 材料的本构关系波纹钢腹板和混凝土组合时,箱梁结构的应力应变关系会发生变化。
由于波纹钢腹板的材料特性和混凝土的不同,二者在受力过程中会产生不同的应力变形响应。
这种不协调性会导致合力分布不均匀,进而引起剪力滞效应的产生。
2. 波纹钢腹板的端部软弱区双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的端部是其应力集中区域。
由于材料的连接方式和受力的不均匀性,波纹钢腹板的端部容易出现软弱区。
在外力作用下,这些软弱区将发生较大的变形和应力集中,导致剪力滞的发生。
3. 施工工艺和工艺缺陷在双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的施工过程中,由于工艺问题和施工误差的存在,某些区域可能会出现材料的堆积或空隙,造成结构内部的应力分布不均,从而促进了剪力滞效应的产生。
三、剪力滞效应对双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的影响双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞效应将对结构的性能和安全性产生重要影响:1. 结构刚度降低由于剪力滞的存在,双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的刚度会降低,结构整体的变形变大。
这将导致结构在受力时发生较大的弯曲和挠度,而可能影响到结构的正常使用。
2. 结构的疲劳损伤剪力滞效应会在双箱单室波纹钢腹板组合箱梁中产生应力集中区域,造成结构部分的应力超过其材料的疲劳极限。
引用格式:罗秀, 倪家明, 程志巧. 波形钢腹板PC 曲线箱梁剪力滞效应影响参数研究[J]. 中国测试,2023, 49(3): 166-171. LUO Xiu, NI Jiaming, CHENG Zhiqiao. Research on influence parameters of shear lag effect of PC curved box girders with corrugated steel webs[J]. China Measurement & Test, 2023, 49(3): 166-171. DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2021060154波形钢腹板PC 曲线箱梁剪力滞效应影响参数研究罗 秀, 倪家明, 程志巧(成都工业学院材料与环境工程学院, 四川 成都 611730)摘 要: 为研究波形钢腹板PC 曲线箱梁的剪力滞效应,利用有限元分析软件ANSYS 建立波形钢腹板PC 曲线箱梁的有限元模型,分析跨中集中荷载和全桥均布荷载两种工况下典型截面的应力分布,得到截面的剪力滞系数。
讨论8种几何参数对波形钢腹板PC 曲线箱梁剪力滞系数的影响。
研究结果表明:曲线箱梁的剪力滞效应大于直箱梁,平钢腹板引起的剪力滞效应胜于波形钢腹板;曲线箱梁内侧的剪力滞效应比外侧严重;悬臂长a 、圆心角θ、曲率半径R 、梁高H 对波形钢腹板PC 曲线箱梁剪力滞的影响是主要的,承托长b 、翼缘板厚度t 次之,横隔板数量n 和波高h 基本无影响。
关键词: 波形钢腹板; 曲线箱梁; 剪力滞; 有限元; 参数分析中图分类号: U448.38文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2023)03–0166–06Research on influence parameters of shear lag effect of PC curvedbox girders with corrugated steel websLUO Xiu, NI Jiaming, CHENG Zhiqiao(College of Materials and Environmental Engineering, Chengdu Technological University, Chengdu 611730, China)Abstract : In order to study the shear lag effect of PC curved box girder with corrugated steel webs, the finite element model of PC curved box girder with corrugated steel webs is established by the finite element analysis software ANSYS, and the shear lag coefficient of the section is obtained by analyzing the stress distributions of typical sections under two working conditions, that is, central load and full bridge uniformly distributed load. 8kinds of geometrical parameters on the shear lag coefficient of PC curved box girder with corrugated steel webs is discussed. The results show that the shear lag effect of curved box girder is larger than that of straight box girder, and the shear lag effect caused by flat steel webs is more serious than that of corrugated steel webs.The shear lag effect on the inner side of curved box girder is more serious than that on the outside, the cantilever length, the center angle, the radius of curvature and the beam height influence on the shear lag of the PC curved box girder with corrugated steel webs are the main, and the thickness of supporting and flange plate is the second. the number of diaphragm and wave height have no effect.Keywords : corrugated steel webs; curved box girders; shear lag; FEM; parametric analysis收稿日期: 2021-06-27;收到修改稿日期: 2021-09-15作者简介: 罗 秀(1984-),女,四川成都市人,讲师,主要从事土木工程建造与管理、BIM 技术应用研究。
煤炭工业部关于加强煤炭工业科技成果管理工作的意见文章属性•【制定机关】煤炭工业部(已撤销)•【公布日期】1993.08.11•【文号】煤办字第[1993]220号•【施行日期】1993.08.11•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】煤炭及煤炭工业,科学技术综合规定正文煤炭工业部关于加强煤炭工业科技成果管理工作的意见(煤炭工业部1993年8月11日发布煤办字第[1993]220号)为加强煤炭工业科技成果的管理工作,严格把好科技成果鉴定质量关,避免重复鉴定,根据国家科委有关科技成果管理的文件精神和当前煤炭部科技成果管理的现状,特提出以下意见:一、煤炭工业部科技教育司负责煤炭系统的科技成果管理工作,其科技成果管理内容包括:科技成果的鉴定、登记、建档、申报、奖励、保密、交流和推广应用。
二、根据国家科委规定,煤炭科技成果鉴定可采取专家评议、检测、验收鉴定等形式。
符合有关规定的也可按视同鉴定办理,视同鉴定必须由部科教司审批后方生效。
三、科技成果鉴定管理的主要内容:1.列入国家科技发展计划的项目、煤炭工业部科技发展计划的重点项目,均由部科教司组织鉴定或委托项目第一完成单位的上级主管部门组织鉴定。
鉴定证书由部科教司颁发,加盖煤炭工业部科技成果鉴定专用章。
2.列入煤炭工业部发展计划的一般项目,由科研项目的第一完成单位的上级主管部门(部各司、部属专业公司、省局、煤科总院)组织鉴定、颁发鉴定证书。
鉴定证书的组织鉴定单位意见栏中若需盖煤炭部科教司司章,则应事先到部科教司办理委托鉴定手续。
3.部科研计划外的科技成果,由项目第一完成单位的上级主管部门组织鉴定、颁发鉴定证书。
若项目的经济、社会效益显著、技术水平高,有推广前景,可由项目第一完成单位的上级主管部门申请部科教司组织或委托鉴定。
4.申请部科教司组织或委托鉴定项目的程序是:由科技成果完成单位将经上级主管部门审查后的科技成果鉴定申请书一式三份与全套鉴定技术资料报部科教司审批。
波形钢腹板PC组合箱梁剪力滞效应的变分解法马驰;刘世忠;冯明扬【摘要】为分析波形钢腹板PC组合箱梁的剪滞剪切变形效应,提出选取广义位移φ(x)、w′(x)、u1(x)、u2(x)、u3(x)作为5个独立的变量,采用反映底板、顶板和悬臂板不同宽度的剪滞变化幅度的多次抛物线作为纵向翘曲位移差函数,运用能量变分原理导出了基于多广义位移的基本微分方程及相应的边界条件,并得到相应的解析解.通过有限元法和模型试验验证了本文方法的正确性,得到的公式比以往剪力滞理论更具有一般性,为波形钢腹板PC组合箱梁剪力滞效应的分析提供有效手段和方法.【期刊名称】《兰州交通大学学报》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】8页(P12-19)【关键词】桥梁工程;剪力滞效应;变分法;波形钢腹板PC组合箱梁;广义位移【作者】马驰;刘世忠;冯明扬【作者单位】兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044【正文语种】中文【中图分类】U448.2对于波形钢腹板PC组合箱梁,翼板的剪切变形引起的弯曲正应力分布不均匀的现象,把这种现象称为剪力滞效应[1-2].李立峰等[3]结合能量原理,导出了波形钢腹板PC组合箱梁在不同荷载作用下剪力滞效应计算模式,还分析了在这种组合结构波高区混凝土的合理计算宽度取值问题.冀伟等[4]基于能量变分原理,导出了集中力作用在波形钢腹板简支梁上的弯曲应力与剪力滞效应计算表达式.吴文清等[5]对在对称荷载作用下翼板弯曲正应力的分布规律进行了研究.周茂定等[6]运用三杆比拟法导出了波纹钢腹板简支梁在横向力作用下的弯曲正应力计算表达式.陈水生等[7]采用余弦函数定义了单箱多室波形钢腹板组合箱梁结构的剪滞翘曲位移函数,导出了波形钢腹板组合箱梁的控制微分方程,并对此结构在载荷作用下的剪滞效应系数作了对比.陈曦[8]研究了该箱梁结构在不同载荷作用下的剪力滞效应,还从剪力滞效应影响因素如宽跨比、曲率半径、腹板间距等进行了研究.刘保东等[9]在考虑剪滞剪切变形双重效应影响的基础上,得到了计算波形钢腹板组合箱梁的挠度表达式.文献[10-13]采用3个独立的广义位移对T梁和薄壁箱梁的剪滞效应进行了变分法研究.耿少波等[14]取了4个独立的广义位移对一般普通混凝土箱梁的剪力滞效应进行分析.关于波形钢腹板PC组合箱梁的剪力滞效应研究的文献已有很多,但都集中在考虑两个独立广义位移w′(x)和u(x)的基础上进行研究,这样对波形钢腹板组合箱梁剪力滞及剪切变形效应进行分析不够精确.因此,本文考虑采用3个不同的剪滞纵向位移差函数以反映顶板、底板和悬臂板不同宽度的剪滞变化幅度.提出了一种对波形钢腹板PC组合箱梁剪力滞及剪切变形效应进行分析的方法.选取多次抛物线为波形刚腹板箱梁剪力滞效应分析中的翘曲位移函数,取5个独立的广义位移即φ(x)、w′(x)、u1(x)、u2(x)、u3(x)对波形钢腹板箱梁的剪力滞效应进行分析,应用能量变分原理推导出了关于多广义位移的基本微分方程及相应的边界条件,并得到相应的解析解.得到的公式比更具有一般性,对波形钢腹板PC组合箱梁桥的弯曲正应力研究提供理论支持.1 波形钢腹板PC组合箱梁微分方程的建立当波形钢腹板PC组合箱梁纵向弯曲受力时,假设横截面的变形满足“拟平截面假定”,忽略波形钢腹板对组合结构纵向抗弯的贡献,只考虑顶板、底板和悬臂板的纵向应变εx与梯形截面面内剪切应变γxy,波形钢腹板与混凝土顶板、底板在弹性阶段内不产生相对滑移剪切连接破坏,波形钢腹板承担结构的全部剪力.由于横截面上任一点的纵向位移u(x,y,z)可以分解为该点初等梁的弯曲纵向位移ue(y,z)和剪力滞效应引起的附加纵向翘曲位移uw(x,y,z)两部分,即u(x,y,z)=ue(y,z)+uw(x,y,z)=-zw′(x)+ωζ(y,z)ζ(x).(1)式中:w(x)为竖向挠度;ζ(x)为剪力滞广义位移;ωζ(y,z)为剪力滞翘曲位移函数. 应用最小势能原理分析箱梁的弯曲时,考虑腹板剪切变形,翘曲位移函数采用二次或三次抛物线,并分设顶板、翼缘板、底板不同的位移函数,引入5个广义位移即φ(x)、w′(x)、u1(x)、u2(x)、u3(x)对波形钢腹板PC组合箱梁的剪力滞进行变分法分析.图1 波形钢腹板组合箱梁截面Fig.1 Cross section of composite box girder with corrugated steel webs引入广义位移w′(x)后,设顶板、悬臂板、底板的位移不同,取三次抛物线为翘曲位移函数进行计算.则其纵向位移可以表示为-b1≤y≤b1.(1)(2)-b3≤y≤0.U腹(x,z)=-[w′(x)-γ(x)]z,-h2≤z≤h1.式中:γ(x)为波形钢腹板组合箱梁腹板的剪切变形;u1(x)、u2(x)、u3(x)分别为波形钢腹板组合箱梁顶板、悬臂板、底板不同的纵向位移差函数;hu,hb分别为截面形心轴到顶板、底板中面的距离.令:φ(x)=w′(x)-γ(x),计算外荷载的势能W时考虑剪力的剪切变形做功.为剪切挠度的影响.V(x)为箱梁的剪力;Ge为波形钢腹板有效剪切模量;Aw为波形钢腹板横截面面积.根据最小势能原理,当在外力作用下,结构体系总位移的变分等于零,即δ∏=δ(V-W)=0.(3)式中:V为结构体系的应变能;W为外力势能.箱梁的外力势能:腹板的应变能:顶板的应变能:底板的应变能:式中:Ge为波形钢腹板有效剪切模量;Aw为波形钢腹板横截面面积;E为混凝土的弹性模量;G为混凝土的剪切模量;tu1为顶板厚度;tu2为翼缘板厚度;tb 为底板厚度;总的势能表达式:令:Is=Isu1+Isu2+Isb为忽略翼缘板自身惯性矩的上、下全截面惯性矩;V为荷载势能;由于体系的总势能取最小值,则δ∏=0,从而整理得到:最终的微分方程及其边界条件:(4)2 微分方程的解析解(5)令:则(6)令.齐次方程组的通解为(7)降阶变换代入式(7)后,得令:则D的6个特征根(8)λ6+Lλ4+Mλ2+N=0.(9)式(8)和式(9)对应关系,得到L、M、N值:令:得为方程的3个根,则矩阵D的6个特征根:有三个不等的实根.6个特征根对应的6个线性无关的特征向量为(a1i a2i a3i a4i a5i a6i)T,i=1,2,3,4,5,6.方程的解为(10)式中:Λ=diag(λ1,λ3,λ5),V是矩阵C的列特征向量的矩阵;Ci(1,2,3,4,5,6)是常数,是常数向量.非齐次方程的一个特解[15]:则(11)(12)(13)式中:Ci(i=1,2,…,10)为积分常数;和是与波形钢腹板组合箱梁截面尺寸有关的常数;为组合箱梁截面剪切变形系数.可由边界条件求得积分常数,从而得到纵向应力表达式:(14)根据混凝土箱梁剪力滞系数的定义,得到波形钢腹板组合箱梁剪力滞系数的定义为(15)式中:σ0为按初等梁理论所求得的纵向正应力.剪切变形对组合箱梁的竖向位移有影响,对纵向应力没有影响,并不改变剪力滞效应.当是简支梁时,边界条件为取二次抛物线为翘曲位移函数时,微分方程及边界条件为(16)微分方程的解析解:同理得:(17)(18)(19)式中:Ci(i=1,2,…,10)为积分常数;和是与波形钢腹板组合箱梁截面尺寸有关的常数;为组合箱梁截面剪切变形系数.由边界条件求得积分常数,而得到应力表达式为当b1=b2=b3时梯形箱梁就成了特殊的矩形箱梁,可以推出u1=u2=u3,其应力的计算公式与文献[4]推导的应力表达式一样,说明本文计算方法正确并具有一般性.3 算例采用模型试验梁进行验证本文理论,模型试验梁的横截面尺寸如图2所示,梁高为0.35 m,上翼板宽1.35 m,下翼板度0.65 m.模型试验梁按照两跨连续箱梁进行设计,跨径为(3+3)m,模型试验梁的波形钢腹板采用1600型,Q235钢材,Ge=210 GPa,板厚为1.2 mm.集中荷载按照三级加载分别以5 kN、10 kN、15 kN作用于跨中截面.均布荷载按照三级加载分别为2 kN、4 kN、6 kN作用于全跨,采用ANSYS15.0建立实体模型,且用SOLID45号单元模拟混凝土部分,采用SHELL63号单元模拟波形钢腹板,模型梁应变片布置位置如图3所示.图2 试验梁横截面 (单位: mm)Fig.2 Cross section of test beam (unit:mm)在两跨跨中集中荷载作用和满跨均布荷载作用下,运用本文的理论方法求得其跨中截面底板、顶板和悬臂板上的剪力滞系数,并与ANSYS模拟值及试验梁实测值进行对比,对比结果如图4~图7所示.图3 应变片编号及布置示意图(单位:mm)Fig.3 Diagram of strain gauge number and lay out (unit:mm)图4 集中荷载作用下跨中截面上翼板剪力滞系数Fig.4 Shear lag coefficient of upper flange slab on the mid-span under concentrated load图5 均布荷载作用下跨中截面上翼板剪力滞系数Fig.5 Shear lag coefficient of upper flange slab on the mid-span under uniformly distributed load由图4~7可知,本文变分原理得到的理论值、实测值及有限元值的变化趋势一致,验证了本文变分原理推导的表达式正确性;当波形钢腹板连续箱梁在集中荷载和均布荷载两种荷载工况下时,剪力滞翘曲位移函数采用二次和三次抛物线多广义位移下的理论所计算的跨中截面上、下翼缘板各测点的剪力滞系数接近;在截面顶板和底板中间、悬臂板边缘位置处的理论值、实测值及有限元值吻合程度更好,波形钢腹板PC组合箱梁连续结构在集中荷载和均布荷载作用下跨中截面顶板上的剪力滞效应比底板上的剪力滞效应明显.图6 集中荷载作用下跨中截面下翼板剪力滞系数Fig.6 Shear lag coefficient of bottom flange slab on the mid-span under concentrated load将本文两种荷载作用下的波形钢腹板PC组合箱梁连续结构按照四种不同方法计算所得的顶底板和悬臂板上的剪力滞系数(最大值)如表1所列.由表1得出,在两种荷载分别作用工况下,在集中荷载作用下波形钢腹板连续梁跨中截面上顶、底板的剪力滞效应比均布荷载作用下跨中截面上的剪力滞效应明显;利用本文理论所得波形钢腹板连续梁中间支点截面上顶底板和悬臂板的剪力滞系数要大于实测值与有限元值,且在均布荷载作用下比集中荷载作用下明显.图7 均布荷载作用下跨中截面下翼板剪力滞系数Fig.7 Shear lag coefficient of bottom flange slab on the mid-span under uniformly distributed load表1 四种方法计算波形钢腹板PC组合箱梁剪力滞系数(最大值)Tab.1 The shear lag coefficient (max) of PC composite box girder with corrugated steel webs is calculated by four methods荷载类型比较内容截面位置实测值本文理论计算值二次抛物线三次抛物线ANSYS值集中荷载顶板剪力滞系数跨中1.5621.6101.6411.765中间支点1.1171.6981.7331.424底板剪力滞系数跨中1.3211.5461.5401.377中间支点0.6911.6241.6180.764均布荷载顶板剪力滞系数跨中1.0781.1211.1011.082中间支点0.8711.8931.9471.427底板剪力滞系数跨中1.0491.1071.0851.064中间支点0.6291.7981.7980.7124 结论本文在翘曲位移函数采用二次或三次抛物线基础上,并分别考虑顶板、翼缘板、底板各自不同的位移函数情况下,取5个独立变量作为广义位移对波形钢腹板PC组合箱梁的剪力滞效应进行分析,应用能量变分原理导出了基本微分方程及相应的边界条件,并得到相应的表达式,并与模型梁实测值及ANSYS有限元模拟值进行了对比分析,结果表明:1) 波形钢腹板连续箱梁在承受集中荷载或均布荷载作用下时,运用本文理论分别考虑剪力滞翘曲位移函数取二次或三次抛物线所得的跨中和支点梯形截面上各测点的剪力滞系数相近,且与试验值及ANSYS有限元模拟值吻合良好,验证了本文理论方法的正确性.2) 波形钢腹板连续箱梁在承受集中荷载和均布荷载作用下时,运用本文理论分别考虑剪力滞翘曲位移函数取二次或三次抛物线所得的跨中截面和中间支点截面上顶、底板的最大剪力滞系数要大于试验梁实测值及ANSYS有限元模拟值,但本文理论计算值、模型梁实测值及ANSYS有限元模拟值所得的剪力滞系数沿梁长变化趋势一致.【相关文献】[1] 张士铎,邓小华,王文州.箱形薄壁梁剪力滞效应[M].北京:人民交通出版社,1998.[2] 郭金琼,房贞政,郑振.箱型梁设计理论[M].北京:人民交通出版社,2008.[3] 李立峰,彭鲲,王文.波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的理论与试验研究[J].公路交通科技,2009,26(4):78-83.[4] 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55科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 程 技 术定的稳定要求。
此外,弃渣场地所在地区集雨面积0.145 km 2,24 h设计最大清水流量0.296 m 3/s,为避免渣场上游汇水对渣场的冲刷影响,需在弃渣堆积平台的内侧修筑浆砌石排水沟,排水沟长468 m,断面型式为梯形,边坡系数m=1,粗糙系数n=0.014,底坡i=1/500,排水沟深h=0.6 m,下底宽b=0.5 m,上底宽B=1.7 m,在排水沟出水口设置浆砌块石水簸箕,坡比为1∶2,采用M7.5水泥砂浆块石砌筑,块石厚度在20 cm 以上,露明面用1∶3水泥砂浆勾缝,底部卧浆,单层铺砌,土基应夯实,必要时按基底宽铺设人工基础。
弃渣表面平整覆土后营造水土保持林,造林树草种为湿地松、木荷、胡枝子、混合草种(百喜草、结缕草、狗牙根草等两种或两种以上混合),混交方式为乔灌草行间混交、湿地松与木荷星状混交,即隔行每隔4株湿地松种植1株木荷,整地方式采用穴状整地,湿地松和木荷穴大40cm×40cm×40cm,胡枝子穴大20cm×20cm×20cm,混合草种采用条播,播间距为30 cm。
(3)左岸下游弃渣场:位于坝址左岸下游1.5km处的河漫滩地(砂料场旁),地面高程53 m(黄海高程)左右,场地开阔,堆渣量为27.7×104m 3。
由于其地理位置的特殊性,在水土流失防治措施设计中采用了两种方案进行比选,一种是在弃渣场临河一侧修筑浆砌石挡渣墙进行拦渣,但由于其地形、地质等因素,使工程造价较高,施工较为复杂,而且视觉上容易有突兀感,影响景观,因此经分析比较后,选用第二种方案,即堆渣时将弃渣先临时堆放于砂料场旁的滩地上,四周修筑临时挡土墙进行拦挡,临时挡土墙墙高1 m,由装土草袋堆砌而成,取砂结束后将临时挡土墙拆除,并将15×104m 3弃渣填于砂料场凹坑中(工程取砂量为15×104m 3),其余12.1×104m 3弃渣依就地势堆垫于砂料场表面,平均堆高约0.63m,坡度约1∶200。
波纹钢腹板组合箱梁剪力滞理论试验分析及有限元精细化建模波纹钢腹板组合箱梁剪力滞理论试验分析及有限元精细化建模摘要:波纹钢腹板组合箱梁是一种新型的结构形式,在工程应用中具有许多优势。
为了探究其力学性能和剪力滞特性,本文通过理论试验分析与有限元精细化建模相结合的研究方法,对波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞特性进行了探讨。
关键词:波纹钢腹板;组合箱梁;剪力滞特性;有限元1. 引言波纹钢腹板组合箱梁是一种由波纹钢板腹板和混凝土填充层组成的新型桥梁结构。
该结构既能够承受静态荷载,又能够在地震等动态荷载作用下发挥较好的耗能性能。
因此,研究波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞特性对于工程实践具有重要意义。
2. 理论试验分析在试验分析中,我们首先设计了一组波纹钢腹板组合箱梁试件,分别采用不同剪跨比和填充混凝土强度的组合进行试验。
通过加载试件施加剪力荷载,记录剪力-位移曲线并对试验结果进行分析。
试验结果表明,波纹钢腹板组合箱梁在剪力滞方面表现出较好的性能。
随着填充混凝土强度的增加,剪力-位移曲线的滞回面积增加,表明结构的耗能能力提高。
此外,较大的剪跨比有助于提高剪切性能,使结构更能抵抗剪切破坏。
3. 有限元精细化建模为了更深入地研究波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞特性,我们使用有限元方法进行了精细化建模。
首先,根据试验结果的分析,确定了材料的本构关系和试验数据;接着,采用有限元软件建立了波纹钢腹板组合箱梁的三维有限元模型;最后,加载相同的剪力荷载,并对模型的应力分布、变形情况和剪力-位移曲线进行了计算与分析。
有限元分析结果与试验结果相吻合,验证了波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞理论。
分析表明,波纹钢腹板的波纹形状能够提高桥梁的屈服能力和耗能性能,同时填充混凝土的强度和剪跨比也对剪力滞性能有一定影响。
4. 结论本研究通过理论试验分析与有限元精细化建模相结合的方法,对波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞特性进行了研究。
试验结果表明,波纹钢腹板组合箱梁在剪力滞方面具有较好的性能。