雙鋼板-混凝土組合梁擬靜力試驗研究.pdf

1、雙鋼板-混凝土組合結構是一種新型組合結構，廣泛應用于橋梁結構、建筑結構、防護結構、儲油罐、防爆工程、船舶工程以及核電工程等。本文研究與核電相關的雙鋼板-混凝土組合結構，抗剪連接件采用栓釘和抗剪鋼筋。國內外研究者主要研究組合墻平面內受剪的力學性能，對其平面外受力性能的研究較少，而對這種以栓釘和抗剪鋼筋作為抗剪連接件的組合梁的相關研究尚處于空白狀態(tài)。本文針對雙鋼板-混凝土組合梁進行擬靜力試驗，研究其在低周往復荷載作用下的滯回耗能性能，為與核

2、電相關的組合結構的抗震設計提供依據(jù)。本文的主要研究工作為：
　　(1)通過閱讀研究有關栓釘抗剪承載力的相關文獻，研究栓釘?shù)目辜舫休d力和荷載-滑移關系曲線模型，總結并選用了雙鋼板-混凝土組合梁抗剪連接件的承載力計算公式；基于塑性極限理論，總結了雙鋼板-混凝土組合梁的塑性極限抗彎承載力公式；為使雙鋼板-混凝土組合梁達到完全抗剪連接并防止鋼板發(fā)生局部屈曲破壞，按塑性極限理論和延性破壞概念確定栓釘和抗剪鋼筋的數(shù)量和間距，并滿足相應的構造措

3、施要求。
　　(2)進行雙鋼板-混凝土組合梁的擬靜力試驗研究，研究內容包括試件的破壞過程，試件的荷載-位移滯回曲線、骨架曲線、應力應變變化規(guī)律以及鋼板和混凝土交界面的滑移規(guī)律，分析試件的耗能能力、延性和等效剛度的變化規(guī)律。試驗結果表明，由于抗剪連接件發(fā)生受剪破壞，試件破壞時荷載-位移滯回曲線非常狹窄，耗能能力較差，試件的骨架曲線沒有明顯的屈服點，試件承載力達到最大承載力時突然下降，破壞時的極限位移較小，試件的延性較差。
　　

4、(3)利用ABAQUS有限元軟件，選用合理的單元類型來模擬鋼板、混凝土和抗剪連接件，并考慮各部件之間的相互作用，采用非線性彈簧單元來模擬抗剪連接件界面內的抗剪作用，通過所建立的有限元模型，對試驗試件的受力變化過程進行數(shù)值模擬，探討試件的受力機理，并驗證了有限元模型的適用性。有限元計算結果表明，抗剪連接件所受剪力沿試件長度均勻分布，隨著水平荷載增大，栓釘所受剪力的比重在逐漸增加。試件發(fā)生破壞的原因是：栓釘?shù)暮附訌姸炔粔?，先在栓釘位置處發(fā)生