組合框架梁剛度對結(jié)構整體受力性能影響的研究和分析.pdf

1、鋼-混凝土組合梁具有獨特的優(yōu)越性，應用前景非常廣闊。由組合梁和鋼柱組成的框架本文稱之為組合框架。組合框架受力時組合梁剛度是變化的，剛度突變分界點的確定對于準確反映組合框架受力性能有重要的意義。而國內(nèi)外的規(guī)范取剛度突變區(qū)長度為跨長的15％.這一結(jié)論并無令人信服的解釋。因此，有必要就如何準確確定組合框架梁的剛度突變點的問題開展相關的研究。本文對組合框架梁的負彎矩區(qū)距離作了如下的研究和分析： 對組合框架梁負彎矩區(qū)距離進行理論分析。基于

2、材料力學的基本原理，討論了正負彎矩區(qū)剛度比μ與截面特性關系，進而推導了負彎矩區(qū)距離比x關于μ的計算公式。為簡化計算，將二者的關系擬合成比較簡單的公式，以便于后續(xù)工作的分析。 利用VisualFortran語言編制了組合梁剛度突變點分析程序。該程序通過反復的迭代計算，不斷調(diào)整梁剛度的分界點，較準確地分析荷載作用下組合框架梁剛度突變點的位置。并利用VisualBasic語言編制了程序的界面。 運用已編制的程序來計算框架在均布

3、荷載、跨中集中荷載作用下，組合梁的負彎矩區(qū)距離比x值。在這兩種荷載情況下分別分析比較了電算值和公式值之間的差距，驗證了電算值的合理性；在不同荷載作用下，分析了正負彎矩區(qū)剛度比μ、梁柱線剛度比i對負彎矩區(qū)距離比x的影響，細致分析各種因素的影響大小；利用數(shù)學分析軟件對計算結(jié)果進行大量的數(shù)據(jù)分析，給出x的統(tǒng)計值約為0.19。 將x=0(不考慮負彎矩區(qū)長度)、0.15(規(guī)范取值)、0.19(本文取值)分別帶入有限元軟件SAP2000里進

4、行框架內(nèi)力分析，并進行結(jié)果分析對比。其中有限元軟件計算模型有四種，分別是一層一跨，一層兩跨，兩層一跨，兩層兩跨，荷載為均布荷載和集中荷載兩種。根據(jù)大量的分析結(jié)果，分別作不同x取值、不同荷載形式、不用層數(shù)和跨數(shù)之間的結(jié)果對比，總結(jié)出5條結(jié)論：①負彎矩區(qū)長度的增加對降低柱頂、柱底處彎矩和剪力，降低邊柱和中柱的柱頂水平位移，增加剛度突變點的豎向位移有一定影響；②荷載均勻分布對降低柱頂、柱底處彎矩和剪力以及降低邊柱和中柱的柱頂水平位移有一定影響