箱形型鋼混凝土梁純扭性能的試驗研究及理論分析.pdf

1、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是型鋼外包混凝土的一種組合結(jié)構(gòu)，這種組合構(gòu)件能充分發(fā)揮各自材料的特性，具有其他結(jié)構(gòu)形式難以比擬的優(yōu)點(diǎn)，因而在國內(nèi)外得到了深入研究，在實際工程中也得到了廣泛應(yīng)用。在過去的研究中，對型鋼混凝土構(gòu)件受扭性能的研究較少，而扭矩又普遍存在于受力構(gòu)件中。基于此，本文采用試驗研究、有限元模擬和理論分析相結(jié)合的方法對箱形型鋼混凝土的純扭性能展開研究。本文所做的工作和相關(guān)研究成果如下：
　　 進(jìn)行了7根箱形型鋼混凝土梁和l根鋼筋混凝

2、土對比梁的純扭試驗，以不同型鋼截面、不同配筋情況和箱形型鋼內(nèi)是否澆注混凝土等為試驗研究參數(shù)，揭示箱形型鋼混凝土梁在純扭作用下的破壞特征、工作機(jī)理及裂縫發(fā)展與分布情況；獲得其抗扭剛度、強(qiáng)度、扭矩-扭率曲線和扭矩-應(yīng)變曲線等特性，從而分析了箱形型鋼混凝土梁的工作性能和受力特點(diǎn)。
　　 采用非線性有限元軟件ABAQUS對所有試驗構(gòu)件進(jìn)行模擬計算，有限元計算所得的結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好，證明了方法的可行性。對箱形型鋼混凝士純扭構(gòu)件各典型

3、荷載步下混凝土、鋼筋、型鋼的應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律以及裂縫的形成和發(fā)展情況進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，改變相關(guān)影響參數(shù)進(jìn)行有限元模擬計算，以進(jìn)一步了解箱形型鋼混凝土梁的純扭性能。
　　 在試驗研究和有限元分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)抗扭承載力理論，分別對中空和中密箱形型鋼混凝土梁開裂扭矩和極限扭矩的計算進(jìn)行了理論推導(dǎo)。采用試驗數(shù)據(jù)回歸分析和疊加原理（考慮型鋼和混凝土間相互作用）的方法提出它們的簡化計算公式，以便于工程設(shè)計人員的應(yīng)用。