钢-混结合段的极限承载力研究

作者:霍学晋;程曦; 刊名:公路交通科技 上传者:姚卫

【摘要】采用ABAQUS软件建立精细有限元模型,考虑材料非线性和剪力钉的非线性荷载滑移关系及格室内混凝土的开裂与压碎,对4种不同构造的单格室模型进行非线性全过程分析,研究了3种传力构件(承压板、PBL连接件、剪力钉)的传力比例及共同工作性能,并分析了格室内各构件在加载过程中的破坏顺序及破坏形态.结果表明:4种模型的受力过程和破坏形态各不相同,考虑承压板作用的模型1中腹板的屈服区域随着荷载的增大并未明显扩大,荷载达到172 50 kN时,屈服区域仍较小;当荷载较大时,随着传力构件的减小,滑移量曲线的斜率逐渐趋于竖直;3种传力构件中,承压板的直接承压作用能够有效地提高构件的极限承载力;只有PBL连接件时,各连接件的受力较为均匀.

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第 34卷 第 3期 2017年 3月 公 路 交 通 科 技 Journal of Highway and Transportation Research and Development Vo1.34 No.3 Mar. 2017 doi:10.3969/j.issn.1002—0268.2017.03.008 钢 一混结合段 的极 限承载力研 究 霍学晋 ,程 曦 (1.中铁大桥勘测设计院集团有限公司,湖北 武汉 430053;2.清华大学 土木水利学院,北京 100084) 摘要:采用 ABAQUS软件建立精细有限元模型,考虑材料非线性和剪力钉的非线性荷载滑移关系及格室内混凝土的 开裂与压碎,对4种不同构造的单格室模型进行非线性全过程分析,研究了3种传力构件 (承压板、PBL连接件、 剪力钉)的传力比例及共同工作性能,并分析了格 室内各构件在加载过程 中的破坏顺序及破坏形态。结果表明: 4种模型的受力过程和破坏形态各不相同,考虑承压板作用的模型 1中腹板的屈服 区域随着荷载的增大并未明显扩 大,荷载达到 17 250 kN时,屈服 区域仍较小;当荷载较大时,随着传力构件的减小,滑移量曲线的斜率逐渐趋于竖 直;3种传力构件中,承压板的直接承压作用能够有效地提 高构件的极限承载力;只有 PBL连接件时,各连接件的 受力较 为均 匀。 关键词 :桥 梁工程 ;钢 一混结合段 ;非线性全过程分析 ;极 限承载 力;屈服荷 载 ;混合 梁桥 中图分类号 :U448.216 文献标识码 :A 文章编号 :1002—0268 (2017)03—0052—10 Study on Ultimate Bearing Capacity of Steel-concrete Composite Segment HUO Xue.jin ,CHENG Xi。 (1.China Railway Major Bridge Reconnaissance& Design Institute Co.,Ltd.,Wuhan Hubei 430053,China; 2.School of Civil Engineering,Tsinghua University,Bering 100084,China) Abstract:Considering the material nonlinearit, the nonlinear load-slip relationship of shear studs . and cracking and crushing of the concrete in cells,the fine finite element models of 4 single.cell models with dierent structural forms are established using ABAQUS software.then the force transmission ratio and Work perform ance of bearing plate,PBL connector and shear studs are studied, and the damage order and forms of the components in cells under loading are analyzed.The result shows that(1)the failure processes and pattern s of the 4 model

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