留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

正弦波形腹板PEC梁受弯性能试验研究

祁慧 李杰 王小龙 赫约西 田野

祁慧, 李杰, 王小龙, 赫约西, 田野. 正弦波形腹板PEC梁受弯性能试验研究[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(6): 22-31. doi: 10.13206/j.gjgS22090103
引用本文: 祁慧, 李杰, 王小龙, 赫约西, 田野. 正弦波形腹板PEC梁受弯性能试验研究[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(6): 22-31. doi: 10.13206/j.gjgS22090103
Hui Qi, Jie Li, Xiaolong Wang, Yuexi He, Ye Tian. Experimental Research on Bending Performance of the PEC Beams with Sinusoidal Corrugated Webs[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(6): 22-31. doi: 10.13206/j.gjgS22090103
Citation: Hui Qi, Jie Li, Xiaolong Wang, Yuexi He, Ye Tian. Experimental Research on Bending Performance of the PEC Beams with Sinusoidal Corrugated Webs[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(6): 22-31. doi: 10.13206/j.gjgS22090103

正弦波形腹板PEC梁受弯性能试验研究

doi: 10.13206/j.gjgS22090103
基金项目: 

上海民办高校内涵建设项目基金(Z30001.22.007)。

详细信息
    作者简介:

    祁慧,女,1993年出生,硕士,工程师,1269798482@qq.com。

    通讯作者:

    李杰,男,1961年出生,博士,教授,jieli@sanda.edu.cn。

Experimental Research on Bending Performance of the PEC Beams with Sinusoidal Corrugated Webs

  • 摘要: 部分包覆钢-混凝土组合结构简称为PEC结构,兼具混凝土结构和钢结构的优点,腔体内填充混凝土可以有效提升型钢的抗屈曲能力,翼缘间通过焊接钢筋形成连杆增强对钢翼缘和混凝土的约束作用,从而提高结构的承载力与刚度。目前国内外对平腹板PEC梁已进行了许多研究,但关于波形腹板PEC梁的研究甚少。为研究波形腹板PEC梁的受弯性能,在PEC梁的基础上将H型钢的平腹板替换为正弦波形腹板,提出正弦波形腹板PEC梁,对其受弯性能进行试验研究,以期对该结构的实际应用提供借鉴。设计4根正弦波形腹板PEC梁试件,分别改变其配筋形式与焊缝形式的构造措施,通过四点弯曲加载试验,采集挠度、滑移、应变等数据。通过荷载-跨中挠度曲线分析、承载力分析、变形分析、应变分析、钢-混凝土滑移分析等,探究4根正弦波形腹板PEC梁构件的抗弯强度、延性、黏结滑移等各项性能,对比不同构造的优劣。试验结果表明:试件的实测承载力均大于理论承载力,4种构造形式下的屈服承载力和极限承载力差异不大,可以用边缘屈服准则和全截面塑性准则来计算承载力。对试件波浪腹板与上下翼缘间采用单面角焊缝与采用双面角焊缝进行对比发现,承载力和变形等方面差异不大,故PEC梁的波浪腹板与翼缘板间可采用单面角焊缝焊接,但制作时必须严格保证焊缝质量。试件主钢件沿梁的腹板高度方向应变很小,均未达到屈服应变,在靠近翼缘处应变开始增长,并出现陡增,说明弯曲正应力几乎完全由翼缘承担,主钢件腹板应变不符合平截面假定。4种构造下的PEC梁钢-混凝土滑移量差别不大,支座处滑移较小,最大滑移量基本在1 mm内;跨中腹部由于混凝土开裂严重,滑移量包含了裂缝宽度的影响,导致所测结果偏大很多,数据仅供参考。试验中4种构造形式的正弦波形腹板PEC梁最终均未达到截面破坏,由于挠度过大停止试验,荷载-跨中挠度曲线未下降,后续将考虑改进,按试件最终破坏来控制试验结束,从而进一步探讨试件的性能。
  • [1] 中国工程建设标准化协会.部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程:T/CECS 719—2020[S].北京:中国计划出版社,2020.
    [2] 楚留声,王帅起,李杰,等.部分包覆钢-混凝土组合空腹梁受弯性能试验研究[J/OL].建筑结构,2022.[2021-09-09].htrps://doi.org/10.

    19701/j.jzjg.20210909.
    [3] 伍凯,林诗琪,毛范燊,等.单向往复荷载作用下装配式部分包裹混凝土组合梁受力性能试验研究[J].建筑结构学报,2019,40(8):31-41.
    [4] Nakamura S,Narita N.Bending and shear strengths of partially encased composite I-girders[J].Journal of Constructional Steel Research,2003,59(12):1435-1453.
    [5] Ahn J,Lee C.Fire behavior and resistance of partially encased and slim-floor composite beams[J].Journal of Constructional Steel Research,2017,129:276-285.
    [6] European Committee for Standardization(ECS).Eurocode 4:design of composite steel and concrete structures,part 1-1:general rules and rules for buildings:EN 1994-1-1[S].Brussels:ECS,2004.
    [7] 李炜,陈以一.不同系杆形式的部分组合钢-混凝土受弯构件试验研究[J].建筑钢结构进展,2015,17(3):1-6.
    [8] 李炜,陈以一.部分包覆钢-混凝土组合梁受弯承载能力及变形能力试验研究[J].建筑结构,2021,51(7):30-37.
    [9] 肖锦,李杰,陈以一.T形截面部分包覆钢-混凝土组合梁抗弯刚度及承载力试验研究[J].结构工程师,2020,36(2):149-156.
    [10] 赵根田,王姗,狄昊,等.焊接H型钢PEC柱-钢梁端板连接的滞回性能[J].土木工程学报,2014,47(增刊2):74-78.
    [11] 江雨辰,胡夏闽,王建林.部分外包钢梁受力性能试验研究及有限元分析[J].建筑结构学报,2015,36(增刊1):343-348.
    [12] 张婧,胡夏闽,张冰,等.拉力作用下部分外包钢-混凝土组合构件受剪性能试验研究[J].建筑结构学报,2017,38(增刊1):349-354.
    [13] 张伟,胡夏闽.腹板开洞钢-混凝土组合梁的抗弯和抗剪设计[J].建筑钢结构进展,2009,11(5):25-30.
    [14] 郑浩,胡夏闽,刘加荣,等.部分外包型钢混凝土黏结滑移性能的试验研究[J].工业建筑,2015,45(12):183-188.
    [15] 胡夏闽,江雨辰,施悦,等.部分外包混凝土简支组合梁受弯性能试验研究[J].建筑结构学报,2015,36(9):37-44.
    [16] 秦凯,胡夏闽,江雨辰,等.部分外包混凝土组合梁负弯矩区翼缘板裂缝试验研究[J].建筑钢结构进展,2018,20(5):31-38

    ,46.
    [17] 方有珍,顾强,孙国华,等.部分外包混凝土组合柱-钢梁T形连接件连接框架层间抗震机理研究[J].建筑结构学报,2015,36(12):35-42.
    [18] 朱奇,李国强.波纹腹板H型钢梁受压翼缘局部稳定研究[J].工程力学,2014,31(9):51-56.
    [19] He J,Wang S H,Liu Y Q,et al.Mechanical behavior of a partially encased composite girder with corrugated steel web:interaction of shear and bending[J].Engineering,2017(3):806-816.
    [20] 姚谦峰.土木工程结构试验[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  232
  • HTML全文浏览量:  59
  • PDF下载量:  8
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-01
  • 网络出版日期:  2023-07-01

目录

    /

    返回文章
    返回