鋼箱-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)行為試驗研究與分析.pdf

1、鋼箱-混凝土組合梁由鋼箱梁和其中部分充填的混凝土構(gòu)成。由于梁的受壓和受剪區(qū)段鋼箱壁的內(nèi)屈受到混凝土限制，結(jié)構(gòu)局部屈曲強度大大提高，可更大限度地利用鋼材強度；而混凝土主要充填在梁的受壓區(qū)，又受鋼箱壁約束，力學性能得到改善，也更能充分發(fā)揮其抗壓性能好的長處。因而，鋼箱-混凝土組合梁同樣具有傳統(tǒng)組合梁強度高、剛度大、延性好、施工方便等優(yōu)點。本文主要進行了以下幾個方面的工作： (1)鋼箱-混凝土簡支梁受力性能試驗研究。筆者進行了4根鋼箱

2、-混凝土簡支梁和2根空鋼箱梁的靜載試驗，詳細觀察了試驗過程中發(fā)生的現(xiàn)象，記錄了試驗梁在整個受載過程中的變形和鋼箱的形變數(shù)據(jù)。試驗研究表明，鋼箱受壓區(qū)充填混凝土后，改變了鋼板的屈曲模式和屈曲后性能，提高了鋼箱組成鋼板抗壓、面內(nèi)抗彎和抗剪屈曲強度，使鋼箱-混凝土組合梁具有較高的承載能力和良好的延性；鋼箱頂板的寬厚比和腹板的高厚比直接影響鋼箱-混凝土組合梁的受力性能。 (2)鋼箱-混凝土局部屈曲行為研究。筆者用里茲能量方法建立了剛性基

3、底上沿非加載邊彈性約束、面內(nèi)受壓矩形板屈曲強度計算公式，考慮核心混凝土和鋼箱腹板的約束作用，確定頂板非加載邊的彈性約束剛度，將推導(dǎo)的計算公式用于鋼箱-混凝土受壓頂板和彎曲受壓區(qū)腹板局部屈曲強度計算，據(jù)此確定頂板和腹板的設(shè)計寬厚比限值。 (3)鋼箱-混凝土梁彈塑性分析研究。筆者對鋼箱-混凝土組合梁進行彈性分析，提出剛度、彈性強度極限的計算方法；然后對鋼箱-混凝土組合梁的受力全過程進行彈塑性分析，提出鋼箱-混凝土組合梁極限強度計算公

4、式；利用有限單元法對鋼箱-混凝土組合梁空間有限元分析。 (4)鋼箱-混凝土梁受剪性能試驗研究。筆者進行了鋼箱-混凝土組合梁的抗剪性能的試驗研究。完成了6根鋼箱-混凝土簡支梁在分配梁施加的兩個集中力作用下受剪破壞的全過程。試驗研究表明，鋼箱受壓區(qū)充填混凝土后，腹板沒有明顯局部屈曲，試驗梁的受剪破壞由沒有充填混凝土的下箱室腹板屈曲引起。 (5)鋼箱-混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)性能試驗研究。分析完成了2根兩跨鋼箱-混凝土連續(xù)梁用分配梁在