混合設(shè)計高性能鋼梁抗剪性能研究.pdf

1、高性能鋼材具有強度高、可焊性好、韌性好和耐候性顯著等優(yōu)點,滿足新世紀橋梁對經(jīng)濟型、耐久性和低碳型的要求?，F(xiàn)行的公路鋼橋設(shè)計規(guī)范中有關(guān)高性能鋼材條文規(guī)定還沒有完善。因此,本文針對國產(chǎn)高性能鋼材,對采用混合設(shè)計方法制造的工字型鋼梁進行了抗剪性能試驗研究,并利用有限元進行了計算及理論分析,對其抗剪承載能力和破壞形態(tài)進行研究,分析了關(guān)鍵參數(shù)對鋼梁抗剪承載力的影響規(guī)律,提出了針對高性能工字鋼梁合理的抗剪承載能力的計算公式。本文的主要工作內(nèi)容如下:

2、
　　1、為了細致分析工字鋼梁腹板在剪切荷載作用下的彈性屈曲,本文采用有限元方法對在純剪作用下不同邊界條件的矩形板進行了分析,包括四邊簡支矩形板、兩邊簡直兩邊固支矩形板,得到了在各種邊界約束條件下的矩形板的剪切屈曲系數(shù),并和理論公式進行比較,提出了高性能鋼材剪切屈曲系數(shù)的合理計算公式。
　　2、對9片混合設(shè)計的高性能鋼梁進行了試驗,并對試驗所得到的結(jié)果進行了分析處理,通過對影響因素的分析,明確了工字鋼梁腹板的抗剪情況。其中這

3、些影響因素包括翼緣的影響、加載方式、高跨比以及材料匹配的影響等。
　　3、采用與試驗結(jié)果校核過的有限元模型對高性能鋼工字梁進行參數(shù)分析計算,包括腹板的高厚比、剪跨比、材料的匹配、加勁肋的形式以及腹板的區(qū)隔數(shù)量等。通過分析計算,確定了這些參數(shù)的影響規(guī)律,提出了高性能鋼梁的抗剪設(shè)計建議。
　　4、針對高性能鋼工字梁的抗剪極限承載力的計算公式,對比分析了各個國家相關(guān)規(guī)范中工字鋼梁的極限抗剪承載力計算公式的異同。將各國規(guī)范計算值和本