偏载下双幅空间桁架组合梁力学性能分析

发布时间：2019-10-18 21:46

【摘要】：钢桁架-混凝土组合梁是空间管桁架和混凝土翼板组合在一起共同受力的一种新型组合结构,其比较充分地利用了钢材和混凝土各自的材料性能,具有刚度大、结构截面尺寸小、承载能力高、抗震性能和动力性能优越、施工方便等优点,在桥梁和高层建筑等工程领域中具有十分广泛的应用前景。虽然钢桁架-混凝土组合梁具有以上优点,但是目前对它有关桥梁方向的研究还不够深入,特别是双幅空间桁架组合梁的研究成果相对甚少,在国内外相关组合结构的规范中也没有相应的具体计算公式和设计理论。所以对双幅空间桁架组合梁的研究是十分必要的,而偏载下的双幅空间桁架组合梁的力学性能分析更是具有非常重要的理论意义和应用价值。本文所做的主要工作基本如下:(1)在研究了国内外有关钢-混凝土组合结构的相关内容的基础上,阅读并参考了大量关于钢-混凝土组合梁的相关文献资料之后,创新地设计出了本课题所研究的双幅空间桁架钢-混组合梁结构。(2)利用ABAQUS有限元分析软件对双幅空间桁架组合梁进行建模分析。并对其在双幅对称加载和单幅对称加载两种加载情况下进行相应的分析计算。提取双幅空间桁架组合梁有限元分析模型在加载过程中的位移变形、应力分布云图以及空间桁架中的上、下弦杆、各个腹杆中间四周的应力大小。并对其受力特性进行相应地分析。(3)通过有限元分析软件对双幅空间桁架组合梁进行双幅偏心对称加载和单幅偏心对称加载等不同工况下的模拟分析,提取出双幅空间桁架组合梁在加载过程中的位移变形、应力分布云图以及空间桁架中的上、下弦杆、各个腹杆中间四周的应力大小,对偏载下组合梁的力学性能进行相应的分析。(4)对双幅空间桁架组合梁在对称荷载加载、外偏加载以及内偏加载下的组合梁承载力以及弦杆的应力等进行更为详细和深入的数据量化比较,从而对组合梁的偏载效应进行相应的对比分析。(5)对双幅空间桁架组合梁截面进行了弹性分析。对混凝土翼板、空间管桁架以及内灌混凝土进行了组合梁的换算截面,并推导出了不考虑滑移效应的组合梁截面应力计算的相应公式;对双幅空间桁架组合梁截面进行了塑性分析。对组合梁在完全抗剪连接状态下的抗弯承载力公式进行了推导。与纯钢梁不同的是,钢混组合梁的塑性抗弯承载力明显要高于弹性承载力。
【图文】：

工作机理,组合梁

(b) (c)图 1.1 组合梁工作机理= = 21612 32=3 28 2(1-跨中挠度为 =5（ 2) 4 384 =5384 212 4 3=5 464 3(1-当两块板梁之间粘连在一起完全没有任何滑移时，两块板梁可以作为一块整体受力的梁来进行考虑，如图 1-1（c）所示，此时跨中截面的最大正应力为：= = 2832 3=3 216 2(1-跨中挠度为： =5 4384 =5 38412 48 3=5 4256 3(1-通过以上各式的比较可以得出，当两块材料和截面尺寸相同的矩形板梁组合在一起时，可使截面的最大应力和挠度分别降低 1/2 和 3/4。通过将两块矩形板梁组合在一起，可以在不改变截面高度和材料用料的情况下，使得结构的承载力[4]

截面图,组合梁,截面,托座

技学院硕士学位论文第一章合梁和现浇混凝土翼板结构组合梁的基础上发展起来的一种新型组合洁、方便施工、良好的受力性能是其显著的优点；随着我国钢结构技术展，压型钢板的应用可以说越来越广泛。压型钢板在施工阶段一定程度代模板，而在使用阶段，它的功能取决于压型钢板的构造和形状。混凝土翼板还可以分为有托座混凝土翼板和无托座混凝土翼板，，如图 1所示。有托座的组合梁相对无托座组合梁在一定程度上增大了截面惯性也提高了刚度和承载力，但托座部分的构造和施工相对也比较复杂一
【学位授予单位】：苏州科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU398.9

【参考文献】