外包U型钢—混凝土组合梁受力性能分析

发布时间：2019-11-02 09:08

【摘要】：外包U型钢-混凝土组合梁作为一种新型组合梁,因其承载力高、刚度大、延性好等优点,近年来在我国得到了广泛的关注和迅速的发展。本文在收集国内外已有研究资料的基础上,通过采用合理的计算模型与假定,对外包U型钢-混凝土组合梁的抗弯承载力、挠度变形和抗剪承载力进行了理论分析,并建立了相应的计算公式。本文根据外包U型钢-混凝土组合梁的特点,通过有限元分析软件ANSYS对其建立了非线性有限元模型。模型中考虑了材料非线性以及钢梁与混凝土之间的相对滑移。将模拟结果和理论分析结果以及已有试验结果相对比,验证了模型的合理性与精度。在此基础上,本文对组合梁截面尺寸、材料强度、栓钉抗剪连接件间距等进行了参数化分析,研究其对外包U型钢-混凝土组合梁受力性能的影响,结果表明各因素对组合梁承载力、挠度等均造成不同程度的影响。本文还使用ANSYS有限元分析软件,对外包U型钢-混凝土组合梁有效翼缘宽度的取值进行了研究。在采用静力等效原则的基础上,通过参数化分析,研究了宽跨比、荷载形式、混凝土板厚、材料强度等因素对组合梁有效翼缘宽度取值的影响,总结了有效翼缘宽度随荷载变化的一般规律。分析结果表明荷载形式和宽跨比对有效翼缘宽度取值影响明显,通过数据回归文中提出了相应的计算公式。
【图文】：

组合梁,截面形式,混凝土组合梁

１．２外包Ｕ型钢－混凝土组合梁发展概况逡逑１．２．１外包Ｕ型钢－混凝土组合梁概念逡逑目前研究较为成熟的组合梁为普通钢－混凝土组合梁和型钢混凝土组合梁，如图１．１逡逑所示，针对这两种组合梁，国内外已有用于指导设计和施工的相关标准［３１］。近年来，不逡逑断有新形式的组合梁被提出，其中外包钢－混凝土组合梁脱颖而出，它不仅吸收了普通逡逑钢－混凝土组合梁和型钢混凝土组合梁的优点，并且克服了他们的缺点，其应用前景更逡逑为广阔。逡逑混凝土翼缘板逡逑ＴＸ逦：逦混凝土＊广逡逑１＿＾逦＿邋」邋—－逡逑栓钉，逦箍筋逦＇逦，＇逡逑钢梁一－－逦钢骨逦备逡逑．ｌＡ＿，逡逑逦邋逦邋Ｉ逡逑（ａ）普通组合梁逦（ｂ）型钢混凝土组合梁逡逑图１．１组合梁截面形式逡逑外包Ｕ型钢－混凝土组合梁的主要特点是采用Ｕ型截面钢梁，在钢梁内部填充的混逡逑凝土和上部楼板整体浇筑

轻钢,组合梁,钢梁,抗火性能

第１章绪论逡逑轻钢－混凝土组合梁如图１．２所示，其是由薄壁板材或冷弯薄壁构件形成下部钢梁，逡逑并与混凝土组合，能够实现共同工作的一种新型组合梁形式［３１］。哈尔滨工业大学的张耀逡逑春、毛小勇等人对６根这种截面形式的组合梁进行试验研究以及非线性有限元分析［３６］。逡逑研究结果表明，由于形成下部钢梁的轻钢板材卷边的存在，，轻钢＿混凝土组合梁钢梁与逡逑混凝土土之间的粘结能够得到很好的保证，因此可以实现共同工作，具有不错的受力性逡逑能。毛小勇等人还对该组合梁的抗火性能进行了研究，结果表明其抗火性能要优于普通逡逑钢－混凝土组合梁。但这种组合梁也有缺点，相关试验表明当配置受拉钢筋提高其承载逡逑力时，钢梁与混凝土交界面有可能出现纵向剪切破坏，且相比较而言，这种组合梁对钢逡逑材的加工要求较高。逡逑混凝土翼缘板、逦混凝土翼缘板、逡逑［｜逦｜逦—一厂１逡逑—＾逦ｎ邋「逡逑轻钢邋－。逦轻钢逡逑／ｄＪｊＪ逦ｉｌ？邋１逡逑受拉纵筋，’逦受拉纵筋ｚＺ逡逑图１．２轻钢－混凝土组合梁逡逑２．帽型截面钢－混凝土组合梁逡逑帽型截面钢－混凝土组合梁如图１．３所示
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU398.9

【参考文献】