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拼装式波纹钢衬砌结构法兰连接节点力学性能试验与数值分析

Experimental and Numerical Analysis on the Mechanical Properties of Flange Joint of Assembled Corrugated Steel Lining Structure

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为研究暗挖衬砌中使用的波纹钢结构法兰连接节点的受力性能,设计对该类节点进行抗弯试验研究及数值分析.对法兰连接波纹钢试件、带有加强构件的试件与无连接钢板试件进行纯弯试验研究,监测各个试件在纯弯曲状态下的应变和变形,同时改变法兰板厚度与波纹板厚度两种参数,研究其对于连接节点承载能力的影响.运用有限元法对板件在试验工况下的响应进行模拟,改变法兰板厚度、螺栓预紧力及荷载方向以探究其对法兰板的响应.结果表明,构件的几何参数将导致节点破坏模式与承载能力的不同,相对较弱的构件将控制节点处的承载能力.所选用的两类加强方式均对构件的强度与刚度有较好的加强效果.有限元计算结果与试验结果吻合较好,法兰板厚度和螺栓预紧力均对节点的力学性能产生了一定影响.节点承受负弯矩状态下的刚度有所降低,约为承受正弯矩时刚度的50％～65％.

姚晓励、李春昊、刘保东、李婧、刘飞

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北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京 100082

北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044

北京建工建筑设计研究院,北京 100044

波纹钢 暗挖衬砌 法兰连接 数值分析 承载能力

住房与城乡建设部研究开发项目

2018-K9-071

2023

10.13969/j.cnki.cn31-1893.2023.01.007

建筑钢结构进展
同济大学

建筑钢结构进展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.806
ISSN：1671-9379
年,卷(期)：2023.25(1)
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