鋼-混凝土連續(xù)組合梁非線性力學(xué)性能分析.pdf

1、鋼-混凝土連續(xù)組合梁在高層大跨空間結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用，由于其極限承載力和正常使用下的承載力都比簡支組合梁要高，變形小等優(yōu)點(diǎn)，連續(xù)組合梁在工程中的應(yīng)用具有更大的優(yōu)勢(shì)。但同時(shí)鋼-混凝土連續(xù)組合梁受力具有材料非線性、界面滑移、混凝土翼板受拉開裂以及混凝土收縮徐變等非線性特征，使得其在較小的受力狀態(tài)下就出現(xiàn)很大的非線性行為。本文以單跨鋼-混凝土連續(xù)組合梁為研究對(duì)象，分析其非線性受力性能。
　　本文利用有限元軟件ABAQUS對(duì)連續(xù)組合梁的靜

2、力性能以及抗震性能進(jìn)行建模分析。數(shù)值模擬驗(yàn)證中，對(duì)簡支組合梁進(jìn)行精細(xì)化建模分析，模型內(nèi)包含混凝土、鋼材以及連接件三種不同本構(gòu)的材料，采用非線性彈簧單元SPRING2模擬栓釘在混凝土翼板和鋼梁交界面間的抗剪作用。通過與已有試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比，驗(yàn)證了此建模方法的可行性和可靠性，為后續(xù)連續(xù)組合梁的建模工作提供了依據(jù)。
　　對(duì)連續(xù)組合梁靜力性能進(jìn)行分析，主要研究組合梁界面栓釘布置方式對(duì)其彈性以及彈塑性受力階段的影響。對(duì)兩種不同邊界條件的單跨連

3、續(xù)組合梁分別提出2組共6種不同的界面栓釘布置方案進(jìn)行參數(shù)化分析。由分析結(jié)果得出：界面采用較小直徑的栓釘，在較大剪力連接程度下有利于撓度控制以及正彎矩區(qū)段內(nèi)材料力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮；反之，若界面采用較大直徑栓釘部分剪力連接，負(fù)彎矩區(qū)混凝土翼板開裂情況得到有效的控制。通過對(duì)結(jié)論的分析和總結(jié)提出工程中連續(xù)組合梁正負(fù)彎矩區(qū)段界面間栓釘?shù)牟贾靡藛为?dú)分開考慮，而不采用栓釘沿全梁均勻布置的方式，可使連續(xù)組合梁的靜力性能得到優(yōu)化。
　　對(duì)組合梁豎向

4、抗震性能進(jìn)行研究，分析組合梁在低周反復(fù)荷載作用下的實(shí)際耗能能力。分析結(jié)果表明：組合梁具有良好的耗能能力；低周反復(fù)荷載作用下，混凝土材料在反復(fù)拉壓過程中損傷嚴(yán)重，混凝土翼板的混凝土強(qiáng)度對(duì)組合梁整體耗能能力影響很小，混凝土強(qiáng)度等級(jí)大的連續(xù)組合梁耗能稍大。建議工程中組合梁的實(shí)際耗能能力可按其自身工字鋼梁部分的耗能能力考慮以策安全。
　　采用工程設(shè)計(jì)軟件Midas/Gen對(duì)荷載長期作用下連續(xù)組合梁力學(xué)性能時(shí)變性特征進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明混