栓钉锈蚀钢—混凝土组合梁抗弯性能数值模拟分析

发布时间：2017-07-17 21:35

  本文关键词：栓钉锈蚀钢—混凝土组合梁抗弯性能数值模拟分析

  更多相关文章： 钢—混凝土组合梁 栓钉锈蚀 有限元 抗弯承载力 刚度

【摘要】：钢—混凝土组合结构作为一种新型结构,其兼顾了钢结构、钢筋混凝土结构的优势,在我国的基础建设中举足轻重。随使用年限增长,组合梁中将有可能出现栓钉锈蚀问题,这将导致整个结构出现变形性能的劣化,诸如:抗弯承载力下降,刚度出现改变等,这些问题的出现显然会导致实际工程中出现诸多不可靠因素。采用试验手段研究不仅需要耗费大量的资金、时间,且难以控制试件中栓钉锈蚀程度,在一定程度上造成了其研究的局限性。计算机的发展以及有限元软件的优化使得可以运用电脑计算完成对相关问题的补充研究,其能准确控制栓钉的锈蚀程度,可使该研究更为可靠,具有重要的指导和实际意义。本文研究的栓钉锈蚀钢—混凝土组合梁是在参考文献[29]的试验研究基础上展开的。本文采用有限元法,研究分析栓钉的锈蚀率对组合梁的抗弯性能。研究工作主要包括以下:第一章对本文研究的背景进行了简叙,对国内外相关研究及其研究成果进行了介绍、总结,提出本文研究内容。第二章在试验基础之上采用有限元软件ANSYS10.0建立钢—混凝土组合梁模型,通过与试验结果对比,提出有效的有限元模型。第三章在已建成有限元模型基础上,通过修改相关参数建立栓钉锈蚀率不同的钢—混凝土组合梁模型以充实模拟结果,提出栓钉锈蚀钢—混凝土组合梁抗弯承载力计算公式,比较计算结果和试验实测结果,二者吻合良好。第四章利用在上述章节中所建有限元模型模拟结果,提出栓钉锈蚀钢—混凝土组合梁刚度计算公式,比较其计算结果与试验结果,精度较高。第五章总结本文研究成果,指出研究中的不足,提出研究展望。
【关键词】：钢—混凝土组合梁 栓钉锈蚀 有限元 抗弯承载力 刚度
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU398.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-20
• 1.2.1 组合梁抗弯承载力研究13-14
• 1.2.2 组合梁刚度及变形的研究14-16
• 1.2.3 栓钉锈蚀钢-混凝土组合梁力学性能研究16-20
• 1.3 本文主要研究内容20-22
• 第二章 钢—混凝土组合梁的有限元分析22-48
• 2.1 有限元概况22-24
• 2.2 栓钉未锈蚀的钢-混凝土组合梁有限元分析24-37
• 2.2.1 有限元分析的假定24-25
• 2.2.2 算例基本情况25-26
• 2.2.3 单元的类型26-29
• 2.2.4 材料力学性能29-31
• 2.2.5 有限元模型的建立31-33
• 2.2.6 栓钉未锈蚀钢-混凝土组合梁有限元软件计算结果33
• 2.2.7 跨中弯矩挠度曲线33-34
• 2.2.8 截面应变34-35
• 2.2.9 结合面相对滑移35-36
• 2.2.10 误差分析36-37
• 2.3 栓钉锈蚀钢—混凝土组合梁的有限元分析37-45
• 2.3.1 锈蚀栓钉连接件力学性能的退化37-40
• 2.3.2 锈蚀栓钉组合梁有限元建模40-41
• 2.3.3 锈蚀栓钉组合梁荷载—位移曲线41-43
• 2.3.4 锈蚀栓钉组合梁截面应变43-45
• 2.3.5 组合梁叠合面相对滑移45
• 2.4 本章小节45-48
• 第三章 栓钉锈蚀钢-混凝土组合梁抗弯承载力48-56
• 3.1 结果对比49-50
• 3.2 模型设计50-51
• 3.3 计算结果分析51-53
• 3.3.1 荷载—位移曲线51-52
• 3.3.2 截面应变52-53
• 3.4 栓钉锈蚀钢—混凝土组合梁抗弯承载力退化规律53-55
• 3.5 本章小节55-56
• 第四章 栓钉锈蚀钢-混凝土组合梁刚度分析56-64
• 4.1 组合梁刚度概述56
• 4.2 刚度对比分析56-59
• 4.3 栓钉锈蚀的简支组合梁刚度退化规律59-62
• 4.4 本章小节62-64
• 第五章 结论与展望64-66
• 5.1 结论64
• 5.2 展望64-66
• 参考文献66-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐荣桥;陈德权;;组合梁挠度计算的改进折减刚度法[J];工程力学;2013年02期

2 荣学亮;黄侨;任远;;栓钉连接件锈蚀后静力性能和抗疲劳性能的试验研究[J];土木工程学报;2013年02期

3 熊志斌;刘波涛;熊胜平;熊福康;罗晶;;不同剪力连接钢-混凝土组合梁试验及有限元分析[J];南昌大学学报(工科版);2010年01期

4 童根树;夏骏;;考虑滑移影响的钢-混凝土组合梁的刚度[J];建筑钢结构进展;2008年06期

5 钟新谷;舒小娟;沈明燕;莫时旭;谢文;;钢箱-混凝土组合梁弯曲性能试验研究[J];建筑结构学报;2006年01期

6 张建文,司马玉洲,张仲先;不同钢骨含钢率的钢骨混凝土梁抗弯性能试验研究[J];建筑结构;2005年08期

7 余志武,周凌宇,蒋丽忠;钢-混凝土连续组合梁滑移与挠度耦合分析[J];工程力学;2004年02期

8 蒋丽忠,余志武,李佳;均布荷载作用下钢-混凝土组合梁滑移及变形的理论计算[J];工程力学;2003年02期

9 王向峰,张仲先,阮成堂,徐麟;钢骨混凝土梁的受弯性能试验研究[J];特种结构;2002年01期

10 聂建国,谭英,王洪全;钢-高强混凝土组合梁栓钉剪力连接件的设计计算[J];清华大学学报(自然科学版);1999年12期

，

本文编号：554694