鋼與高強混凝土組合梁力學行為研究.pdf

1、鋼與混凝土組合結構是繼鋼結構、鋼筋混凝土結構之后出現(xiàn)的新型結構形式，近年來的工程實踐證明，鋼與混凝土組合結構兼有鋼結構和鋼筋混凝土結構的優(yōu)點。鋼與高強混凝土組合梁是通過剪力連接件將鋼梁與高強混凝土板組合而共同工作的一種新型組合梁。由于高強混凝土具有強度高、變形及徐變系數(shù)小，抗?jié)B抗腐蝕性能強等優(yōu)點，在工程中越來越得到廣泛的應用，受到全世界土木工程界的高度重視，是當代混凝土改性和組合結構研究的主要方向。但同時，高強混凝土具有延性較差、脆性大

2、、破壞突然等缺點，嚴重阻礙了高強混凝土在實際建筑工程中的推廣與應用。采用鋼與高強混凝土組合梁是解決上述問題的較好方式，它能充分發(fā)揮和利用鋼材所具有的優(yōu)越的抗拉性能和高強混凝土所具有的優(yōu)越的抗壓性能，從而使材料的性能得到充分合理地利用，使構件自重進一步降低，截面尺寸進一步減小，結構受力性能好，技術經濟指標先進，有利于工業(yè)化生產，能夠適應現(xiàn)代工程結構向大跨、重載、高聳發(fā)展和承受惡劣環(huán)境條件的需要，是一種很有前途的新一代組合梁。國內外對鋼與普

3、通混凝土組合梁、鋼與輕骨料混凝土組合梁性能進行了大量的研究，而對鋼與高強混凝土組合梁的研究尚不多見。基于此，本文就鋼與高強混凝土組合梁的力學行為進行了研究。 通過鋼與高強混凝土組合梁的試驗，研究其變形發(fā)展過程，并同鋼與普通混凝土組合梁的變形發(fā)展過程進行對比分析，得到組合梁交接面滑移沿梁長分布曲線，研究其分布規(guī)律；得到組合梁跨中截面混凝土板與鋼梁的應變隨荷載變化曲線，研究鋼與高強混凝土組合梁工作過程；對組合梁混凝土板內鋼筋進行應變

4、分析。 闡述鋼與高強混凝土組合梁的彈塑性設計方法；對鋼與高強混凝土組合梁的抗裂性能進行研究，建立鋼與高強混凝土組合梁開裂荷載計算公式，公式計算結果與實測結果吻合良好；給出鋼與混凝土組合梁裂縫寬度的計算公式。 利用彈性分析理論，建立適合于不同工況下鋼與高強混凝土組合梁交接面滑移的計算公式；建立考慮交接面滑移效應影響下的鋼與高強混凝土組合梁變形計算公式，公式計算結果與實測結果吻合良好。 利用“合成法”研制了鋼與高強混

5、凝土組合梁的非線性分析程序，得到組合梁的荷載-變形關系曲線，分析其承載力及變形性能。 研制了鋼與高強混凝土組合梁的有限元分析程序，研究組合梁交接面滑移、豎向掀起等性能。 采用ANSYS程序，對鋼與高強混凝土連續(xù)組合梁進行性能研究，研究其變形、交接面滑移與豎向掀起分布規(guī)律；研究連接件強度對連續(xù)組合梁的影響；連接件的布置方式對連續(xù)組合梁的影響；抗剪連接度對連續(xù)組合梁的影響。完善鋼與高強混凝土連續(xù)組合梁中抗剪連接件的設計理論。