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首页带加劲肋钢混凝土蜂窝梁力学性能实验与计算分析
本篇文章《带加劲肋钢混凝土组合蜂窝梁力学性能试验研究》发表于2012年的《湖南大学学报(自然科学版)》,主要针对一种带有加劲肋的钢-混凝土复合结构——蜂窝梁进行深入的力学性能试验研究。试验对象是在不同荷载作用下的蜂窝梁,其特点是孔口截面与翼缘板在受力过程中表现出不同的行为。 研究发现,由于剪力次弯矩的作用,蜂窝梁的孔口截面比翼缘板更早进入屈服,这种现象对于整体结构的变形影响不可忽视。作者利用空腹桁架计算理论,考虑了加劲肋的影响,成功推导出组合蜂窝梁应力的计算公式,并将该理论结果与实际试验数据进行了对比分析。结果显示,理论计算方法能够准确描绘出圆孔边缘应力的分布特性,特别是在弯剪作用下,最大应力通常出现在圆孔截面150°到165°之间。 此外,文章还进一步探讨了蜂窝梁的挠度问题。通过空腹桁架方法推导出挠度计算公式,并将其与实验结果、有限元模拟以及现行规范推荐的方法进行了比较。试验结果、数值分析和规范建议显示出良好的一致性,这表明提出的计算公式为组合蜂窝梁在正常使用阶段的挠度验算提供了有价值的参考依据。 本文的研究对于理解此类特殊结构的力学行为,优化设计参数,确保桥梁工程的安全性具有重要意义,对于钢混凝土组合结构的设计者和工程师来说,是一篇重要的参考文献。通过实证研究,验证了理论模型的有效性和实用性,有助于提升蜂窝梁这类复合结构在实际工程中的应用效果。
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第 3 9 卷 第 9 期
2 0 1 2 年 9 月
湖 南 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
Journalof H unan U niversity(N aturalSciences)
V ol .39 ,N o .9
Sep @畅 2 0 1 2
文章编号 :1674‐2974(2012)09‐0011‐07
带 加 劲 肋 钢 混 凝 土 组 合 蜂 窝 梁 力 学 性 能 试 验 研 究
倡
王皓磊
1
,邵旭东
1报
,刘 春
2
,余加勇
1
(1 .湖南大学 土木工程学院 ,湖南 长沙 410082 ; 2 .广东省公路建设有限公司 ,广东 广州 510000)
摘 要 :对一根带加劲肋的钢 - 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畅 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畅 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 150 ~ 165°处 畅 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 .
关键词 :应力 ;桥梁工程 ;蜂窝梁 ;钢 混凝土组合结构 ;挠度
中图分类号 :U 448 .25 文献标识码 :A
E xperim ental S tudy on the M echanics Perform ance
of S teel‐C oncrete C om posite C astellated B eam w ith R einforced W eb
W A N G H ao‐lei
1
,S H A O X u‐dong
1报
,L IU C hun
2
,Y U Jia‐
y
ong
1
(1畅C ollege of C ivilE ngineering ,H unan U niv ,C hangsha ,H unan 410082 ,C hina ;
2畅G uangdong P rovincial H ighw ay C onstruction C om pany ,G uangzhou ,G uangdong 510000 ,C hina)
Abstract :A n experim entalstudy has been perform ed on Steel‐Concrete Com posite Castellated Beam (SCCCB ) .
T he basic m echanicalperform ances of SCCCB ,such as stress and deform ation ,w ere the focus of this study .The test
results have indicated that ,due to the influence of secondary bending ,the peak stress is achieved in porthole .Based
on vierendeeltruss theory ,the form ulas considering the effectof ribbed stiffener to calculate the stress ofSCCCB w ere
p
roposed ,the theoretical results are consistentw ith the test results ,and the results indicate that the m axim um stress
of perforated w eb appears at the angle of 150 ~ 165° .A lso ,a form ula for the evaluation of the deflection of SCCCB
w as derived according to vierendeel truss theory .Itis found that this m ethod can satisfy engineering requirem ents by
com paring theoretical results w ith both experim entaland FEM ones .The analytical m ethod can be used for the ser‐
viceability lim it state design of SCCCB .
Key words :bridge engineering ;castellated beam ;steel‐concrete com posite structure ;stress ;flexibil‐
ity ;experim ental study
倡
收稿日期 :2011 10 21
基金项目 :国家自然科学基金资助项目(50778071 ;50908083)
作者简介 :王皓磊 (1981 — ) ,男 ,湖南安化人 ,湖南大学博士研究生
报 通讯联系人 ,E‐m ail :shaoxd@ hnu .edu .cn
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