:双箱钢一混凝土组合梁结构是一种新型 钢一混凝 土组合 结构 ,具有较好 的应 用前 景。 为研 究该种 组合 梁 的 结 构 性 能 ,并 分 析 其 强度 和 刚度 的主 要 影 响 因素 ,设 计 了 两根 组 合 梁模 型 进 行 试 验 研 究 。 通 过 测 试 其跨 中 截面应变、纵 向挠度 、承栽能力等参量来分 析该组合 梁 的荷 载应 变曲线 、荷载挠 度 曲线等。借 助 有限元 软件 ANSYS建 立了组合 梁的三 维空间有 限元模 型,考虑材料非线性 ,对 该组合 梁模型进行 了有限元分析 。分析结 果与试验结果的比较分析表明 ,两者吻合 良好 ,表明该研究对工程应用具有一定的指导作用和参考价值。 关 键 词 :双箱组合 梁;试验研究 ;有 限元模拟 ;对比分析 中 图 法 分 类 号 :TV335 文 献 标 志 码 :A DOI:10.16232/j.cnki.1001—4179.2015.08.013 钢-混凝 土组合 结 构 经过 近 100a的研 究 和 发 展 , 因其 具有 良好 的受 力性 能 已广 泛 应用 于交 通 工 程 、桥 梁工 程 、高层建 筑工 程等 领域 。钢箱 .混 凝 土组 合梁 是 在钢 管 混 凝 土 和 钢 箱 梁 基 础 上 发 展 起 来 的 新 型 结 构 。韦芳 芳等 通过试 验研 究及 有 限元 分析 法对 部 分剪 力连 接 的钢 一混 凝 土 组 合 梁 进 行 了 研 究 。文 献 [4]借 助 有 限元 软 件 ANSYS对 预 应 力 高强 钢.混 凝 土 组合 梁进 行 了有 限元 分 析 ,并 得 出通 过 有 限 元 法可 以 代替 部 分试 验研 究 的结 论 。杨 洋 等 利用 ANSYS软 件 建立 了钢 .混 凝土 有 限元组合 梁模 型 ,并 对其 进行 了 材料 非线 性 分 析 。莫 时 旭 等 对 单 箱 钢.混凝 土组 合 梁 结 构 的受力性 能 进行 了有 限元 分 析 ,主要 探 讨 了 强 度 、刚度 对其 受力 的影 响 。E1.Lobody等 采 用有 限元 法 对钢-混凝土组合箱梁进行 了模拟分析与研究 。文 献 [8]通 过建 立三 维 实体 单 元 ,对 考 虑 滑移 效 应 的钢. 混 凝土 组合 箱梁 进行 了有 限元计 算分 析 。 目前 ,上 述研 究 主要 对 “I”型截 面 组 合 梁 、单 箱 型 组 合梁 进行 了有 限元 模 拟 分 析 和试 验 研 究 ,本 文 在 国 内外 学 者研究 的基 础上 ,提 出 了一 种新 型 的双 箱 钢-混 凝土组合梁结构。通过开展试验研究 ,测试其应变、纵 向挠度 、承载能力等参量 ,进而分析该组合梁结构的荷 载.应变 曲线 、荷 载.挠 度 曲 线 等 力 学 性 能 指 标 。并 借 助 商业 软件 ANSYS13.0来 模 拟 组 合 梁 的受 力 过 程 , 最 后对 试验 测试 结果 和有 限元模 拟加 以对 比分 析 。 1 试验概况 1.1 模 型梁设计及制作 为 了深 人 探 究 双箱 钢 。混 凝 土 组 合梁 结 构 的力 学 性能 指标 ,本次 试验 共设计 了 2根模 型梁试 件 ,编号 分 别 为 CB一62、CB-63。商 品高 强混凝 土 (标 号 C60)被 选 作为模 型梁 混凝 土翼 板 ,翼 板 内布 置 箍 筋 和纵 向钢 筋 作 为 构 造 钢 筋。其 中,纵 筋 采 用 热 轧 光 圆 钢 筋 (HPB235cDlO),箍 筋 采 用 热 轧 圆 盘 条 (HPB235cD8@ 200)。双 箱 钢 梁 选 用 Q235一B 板 材 ,其 厚 度 均 为 10 mill,通 过 焊 接 制 作 成 上 端 开 口 的 双 箱 型 钢 梁 。中15 mm@95mm的 帽型 栓 钉 被 用作 为 剪 力 连 接 件 。根 据 设 计 计算 ,采用 完全 剪力 连接 形 式 ,相邻 焊 钉 间距 167 m m 一121。 模 型梁 尺 寸 及 构 造 细 节 详 见 图 1。 双箱 组 合 梁试件 加工 制作 过程 如 图 2所示 。 1.2 试验装置及测点布置 根据简支组合梁结构的几何特点和受力特性 ,取 一 半进行 研究 。试 验加 载装 置如 图 3所 示 ,图 3(a)为 模 型梁试 件 CB.62跨 中加 载装 置实 物 图 ,图 3(b)为模
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