[發(fā)明專(zhuān)利]波形鋼腹板組合梁的剪切性能測(cè)試方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310733313.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103743630A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王贊芝;辛立鳳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/24
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/24
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 高玉濱

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種波形鋼腹板組合梁的剪切性能測(cè)試方法，其屬于橋梁技術(shù)研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在1990年，美國(guó)的Hamlton與Elgaaly等學(xué)者針對(duì)21根波形鋼腹板梁進(jìn)行了試驗(yàn)研究，主要針對(duì)波形鋼腹板組合梁的破壞模式和構(gòu)件承受荷載時(shí)抗剪情況作了研究，并且對(duì)這類(lèi)組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析進(jìn)而建立模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析計(jì)算結(jié)果得出下面理論:荷載作用下所產(chǎn)生的全部剪力是由梁的腹板即波形鋼板獨(dú)自承擔(dān)的而翼緣板并沒(méi)有承擔(dān)一點(diǎn)的剪力作用，組合結(jié)構(gòu)的最終破壞模式是屈曲破壞，也就是說(shuō)該類(lèi)結(jié)構(gòu)是由屈曲強(qiáng)度控制其破壞荷載的。腹板的屈曲破壞跟波箱鋼腹板波紋的疏密程度有關(guān)，波紋疏結(jié)構(gòu)就為屈曲破壞模式，波紋密結(jié)構(gòu)就為整體屈曲破壞模式，需要注意的是，在整個(gè)過(guò)程中有可能還會(huì)出現(xiàn)合成屈曲破壞模式。

在1993年，Hamilton和Elgaaly等又針對(duì)波形鋼腹板箱梁的彎曲性能和破壞形態(tài)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得出了下面的理論:梁的腹板對(duì)結(jié)構(gòu)抗彎性能并沒(méi)有多大影響，全部彎矩幾乎由梁的上、下翼緣承擔(dān);梁產(chǎn)生破壞時(shí)，翼緣板先發(fā)生屈曲，隨后波形鋼板才發(fā)生屈曲破壞。一年之后，也就是1994年，瑞典的學(xué)者R.Luo和B.Ediund通過(guò)查閱資料，利用有限元分析了平鋼腹板梁的極限承載力，通過(guò)平鋼梁極限承載力的理論公式，推導(dǎo)出了計(jì)算箱梁橋應(yīng)用波形鋼板后的極限承載力的經(jīng)驗(yàn)公式:

Pμ=γtftωσyω---(2-1)]]>

式中：t_w、t_f—分別為鋼腹板的厚度和翼緣板的厚度；

Ρ_μ—箱梁橋應(yīng)用波形鋼板后的荷載極限；

—波形鋼腹板的屈曲應(yīng)力；

γ—形狀系數(shù)，波紋形狀不同，形狀系數(shù)則不同。

英國(guó)學(xué)者也對(duì)箱梁橋應(yīng)用波形鋼板后形成的組合橋做了些許研究。在1997年，牛津大學(xué)的Johnson教授為了將波形鋼腹板梁應(yīng)用到實(shí)際的工程中去，便優(yōu)化了一些關(guān)于波形鋼腹板的幾何參數(shù)，而且這一過(guò)程中，還意外的發(fā)現(xiàn)波形鋼腹板的有效剪切模量G_e與平鋼腹板的有效剪切模量G相比，降低了大概10%左右。它們二者之間的關(guān)系是：

Ge=(a+b)(a+bsecc)G---(2-2)]]>

式中：α—波形鋼腹板的彎折角度；

a—波形鋼腹板的板寬在水平段；

b—波形鋼腹板的平面投影長(zhǎng)度在斜向段。

對(duì)于波形鋼腹板的研究工作法國(guó)和日本進(jìn)行的比較深入和全面。早在20世紀(jì)80年代，法國(guó)的學(xué)者們就通過(guò)有限元建模進(jìn)行數(shù)值分析，得出了波形鋼腹板組合梁的基本力學(xué)性能，包括抗剪、抗彎、抗扭和屈曲等基本靜力學(xué)特征。日本則在波形鋼腹板的抗剪連接件以及波形鋼腹板之間的連接方面做了非常全面及深入的分析研究，在此基礎(chǔ)上，提出了波形鋼腹板它的斜向面板與混凝土雷昂哈特的抗剪結(jié)合銷(xiāo)，這是一種比較合理的抗剪連接件。這期間學(xué)者們還探討了波形鋼腹板梁撓度的計(jì)算，并且提出剪切變形對(duì)計(jì)算波形腹板梁的撓度有非常明顯的影響。