弦杆灌浆的方钢管桁架-混凝土组合梁受弯承载力试验及数值分析

发布时间：2025-07-19 05:03

　　 对上下弦杆灌浆的方钢管桁架-混凝土组合梁在竖向荷载下的受弯承载力进行试验研究,同时采用Abaqus有限元软件建立数值模型,对比组合梁竖向荷载-跨中挠度曲线、上下弦钢管应变变化曲线的试验和模拟数据,分析受力过程机理,在此基础上建立了方钢管桁架-混凝土组合梁正截面受弯承载力计算公式.研究结果表明:弦杆灌浆的方钢管桁架-混凝土组合梁具有较高的承载力和良好的延性性能;组合梁受弯承载力随着下弦钢管截面面积的增加而增大,而上弦钢管截面面积和节点间距对组合梁受弯承载力影响不大;建立的正截面受弯承载力计算公式与试验结果吻合.研究结果可为同类组合梁的工程应用提供参考.

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【部分图文】：

图1 方钢管桁架构造(单位: mm)

试验主要考察内置桁架的上下弦钢管截面面积和节点间距对试验梁正截面承载力的影响．图1是编号为B-1～B-5的弦杆灌浆的方钢管桁架-混凝土组合梁试件的桁架结构示意图．其中，试件B-1～B-3比较下弦钢管的截面面积对承载力的影响；B-2和B-5的变化参数为桁架间距；B-3和B-4探讨上....

图2 试验梁加载示意图(a), 钢桁架应变片(b)和混凝土应变片(c)布置(单位:mm)

图2为试验梁加载位置以及应变片布置示意图.试验梁均为简支梁,两端分别采用固定铰支座和滑动铰支座,支座两端各预留100mm,试验梁计算跨度均为2500mm.试验采用分配梁进行两点集中加载,竖向荷载P由荷载传感器测量.为了测量各级荷载作用下试验梁跨中挠度Y,在梁跨中下侧和....

图3 试验梁B-1在不同加载下的截面高度-应变分布

在竖向荷载作用下,试验梁均发生正截面弯曲破坏,下弦钢管达到完全受拉屈服后,受压区混凝土碎裂.5根试验梁的破坏形态和裂缝分布相似:在加载初期,试验梁整体处于弹性工作阶段,跨中位移和应变测量值基本呈线性变化;随着竖向荷载增加,在跨中纯弯段两侧依次出现数条对称分布的竖向弯曲裂缝,且....

图4 灌浆料受压应力-应变关系

采用Abaqus建立试验梁的有限元模型研究弦管灌浆的方钢管桁架-混凝土组合梁的正截面受弯承载力.方钢管桁架的上下弦杆、腹杆和连杆均采用理想弹塑性模型;混凝土采用Abaqus软件中损伤塑性模型的塑性部分,其中混凝土单轴受拉和受压应力-应变关系采用双参数模型[10],并取混凝土剪....

本文编号：4058033