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钢-混组合梁部分结合构造参数分析及优化OA

Parametric Analysis and Optimization of Partial Shear Connection on Steel-Concrete Composite Girder

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在负弯矩区域改变连接件纵向间距及在负弯矩区域采用柔性连接件两种方式均能降低组合梁中钢梁与混凝土构件的结合程度.针对现有研究未对两种部分结合方法的效果进行对比,且在实施过程中所采用的参数指标缺乏优化的问题,本文通过4个组合梁负弯矩区试件的加载及分析,比较了采用柔性连接件以及加大焊钉间距两种部分结合方法的效果.通过有限元分析软件ABAQUS建立非线性有限元模型,揭示了部分结合组合梁抗弯受力情况,分析了不同参数对部分结合钢-混组合梁受力性能的影响,并针对部分结合设计过程中的关键参数进行了优化.研究表明,部分结合作用对于预防混凝土桥面板在负弯矩区位置的开裂有着极其显著的作用,且连接件刚度低于普通焊钉连接件的20%时可以有效地降低混凝土板应力,而钢梁应力相应地有所上升.此外,降低焊钉连接件的刚度对于改善预应力组合梁的受力更为有效,因为它阻止了预应力分配至钢梁.虽然增大焊钉间距能够减小组合梁负弯矩区大部分混凝土桥面板的应力,然而由于焊钉间距增大导致焊钉布置位置混凝土桥面板内应力集中,使得钢梁和混凝土板的最大应力均随着焊钉间距的增加而增加.因此以增大焊钉间距实现的部分结合效果不如采用组合焊钉连接件实现的部分结合效果.

Two partial shear connection methods,namely by using rubber-sleeved stud connector and by increasing stud distance,can both reduce bonding degree between steel and concrete in composite girder.In response to the current lack of research comparing the effectiveness of the two partial shear connection methods,and the lack of optimization of parameter indicators used in the implementation process of the two methods,this article compares the effectiveness of using rubber-sleeved stud connector and increasing the stud distance by loading and analyzing four girder specimens.Nonlinear finite element models were established using ABAQUS,revealing the bending resistance of composite girder with partial shear connection.The influence of different parameters on the mechanical performance of composite girder with partial shear connection was analyzed,while key parameters in the design process of partial shear connection were optimized.

苏航;付静波;苏庆田

上海市建设工程安全质量监督总站,上海 200032上海市建设工程安全质量监督总站,上海 200032同济大学桥梁工程系,上海 200092||上海高性能组合结构桥梁工程技术研究中心,上海 200092

交通工程

组合梁部分结合焊钉试验有限元分析

composite girderpartial shear connectionstudtestfinite element analysis

《结构工程师》 2026 (2)

1-11,11

10.15935/j.cnki.jggcs.202602.0001

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