滑移对部分充填式钢箱-混凝土组合梁力学行为的影响
发布时间：2021-03-24 13:08
钢-混组合结构是钢梁与混凝土板通过抗剪连接件形成的抗弯构件,在正弯矩作用下混凝土板受压、钢梁受拉,材料能充分发挥各自的性能,在负弯矩作用下混凝土板受拉开裂,钢梁受压。部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁是在负弯矩区钢箱下部分充填混凝土,形成的由混凝土面板、部分填充式混凝土的钢箱梁和抗剪连接件三部分组成双重连续组合梁,充填混凝土受钢箱约束,其受力特点类似于方钢管混凝土柱,与钢箱共同承受弯曲压应力,可以改善连续组合梁中支座区力学性能。相对滑移是组合梁刚度和承载能力等力学性能的重要影响因素。本文通过6根部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁进行了对称集中荷载试验研究,理论分析与ANSYS仿真模拟相结合,研究相对滑移对组合梁力学性能的影响。主要取得以下成果:（1）通过对6根部分充填式钢箱-混凝土连续组合梁静力加载试验研究,得到了组合梁的三种破坏模式、荷载-挠度曲线、荷载-滑移曲线、荷载-应变曲线等。根据分析结果,总结了相对滑移的分布规律和组合梁的力学性能和变形特性。（2）采用解析方法和利用叠加原理对正负弯矩作用下组合梁的相对滑移进行了理论分析。引入了滑移应变和相对滑移的概念,分析了相对滑移的原理机制,通...
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
连续组合梁中支座处横截面图（mm）
桂林理工大学硕士研究生学位论文9图2.2连续组合梁剪跨区划分图组合梁正弯矩区段交界面的纵向剪力sV为：ckccyssVfhbfA1,min（2-1）式中：sA—钢箱梁的截面积；yf—钢材的屈服强度；c1h—混凝土面板高度；ckf—混凝土轴心抗压强度；cb—混凝土面板有效宽度，按下式计算：cicbbb0（2-2）ii,ccibbL6（2-3）组合梁负弯矩区段交界面的纵向剪力sV为：srtsVfA（2-4）式中：rtA—钢筋的截面面积；sf—钢筋屈服强度；组合梁在工作荷载下产生相对滑移，对此可以在钢梁和混凝土的交界面上布置一定数量的抗剪连接件来增大组合梁刚度减小相对滑移。抗剪连接件是钢与混凝土两种不同材料能共同工作的关键。根据抗剪连接件能否有效抵抗组合梁在极限荷载作用下的纵向剪力，可以定义为部分抗剪和完全抗剪。无论是部分抗剪还是完全抗剪，组合梁在剪力作用下都会发生相对滑移，这会导致组合梁刚度降低、承载力下降、变形增大的现象。要想更好地发挥组合梁的组合作用，两者的相对滑移需进一步深入研究。按完全抗剪连接时为：cvsfNVn/（2-5）按部分抗剪连接时为：cvsfNVn/（2-6）式中：fn—栓钉数目；
桂林理工大学硕士研究生学位论文10cvN—栓钉抗剪强度；—部分抗剪连接度。梁端边支座区（M1和M6）抗剪连接件布置方式：栓钉双排排列且均匀布置在最大正弯矩至梁端边支座之间。中支座区（M2和M3、M4和M5）抗剪连接件布置方式：栓钉双排排列均匀布置在最大正弯矩至最大负弯矩之间。中支座区连续组合梁一个区段的总剪力可按式（2-7）求出：ststckccyssVbfAffAh1,min（2-7）连续组合梁栓钉布置见表2.1和如图2.3所示。表2.1连续组合梁配筋率及栓钉分布情况表试件跨中区配筋率中支座区配筋率抗剪连接度M1、M6区M2、M3区总个数M2、M3区间数量间距数量间距隔×间隔数PFCSCB2-11%1%1.028115.5349112091×33PFCSCB2-21%1.5%1.028115.5388112881×37PFCSCB2-31%2%1.028115.5417513475×40PFCSCB2-41%1.5%0.51425019166.662166×18PFCSCB2-51%1.5%0.7520166.62810794107×28PFCSCB2-61%1.5%1.028115.5388112881×37注：该截面面积为6760mm2，栓钉总个数666个图2.3试验梁栓钉布置图2.3试验装置2.3.1试验加载装置本次静力加载试验准备了三个可调节高度的支座、四个跨中加载点处受力垫块、两
【参考文献】：
期刊论文
[1]锈蚀后间断式开孔钢板连接件的抗剪性能[J]. 张建东,毛泽亮,叶遇春,刘朵,邓文琴,顾建成. 南京工业大学学报(自然科学版). 2020(05)
[2]负弯矩区部分充填混凝土对窄幅钢箱-混凝土组合梁受力性能影响试验研究[J]. 羊海林,郑艳,莫时旭. 建筑结构学报. 2019(11)
[3]基于UHPC材料的高性能装配式桥梁结构研发[J]. 邵旭东,邱明红. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2019(02)
[4]预制装配式组合梁栓钉连接件抗剪性能试验研究[J]. 钟琼,霍静思,王海涛,陈俊. 建筑钢结构进展. 2018(02)
[5]组合梁考虑滑移效应的理论分析[J]. 肖岩,彭罗文,S.Kunnath. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[6]滑移对部分充填式钢箱-砼组合梁承载力的影响[J]. 班志鹏,江雪,郑艳,胥海宁. 华侨大学学报(自然科学版). 2016(05)
[7]部分充填式钢箱-砼组合梁考虑滑移和剪切变形的变分解法[J]. 莫时旭,胥海宁. 华侨大学学报(自然科学版). 2016(02)
[8]预制装配式组合剪力钉试验研究[J]. 李成君,周志祥,苏慈,范亮. 桥梁建设. 2015(05)
[9]部分充填式钢箱-混凝土组合梁负弯矩下受力性能[J]. 莫时旭,周迎春,郑艳,周晓冰,张堃. 河南理工大学学报(自然科学版). 2015(05)
[10]钢-混凝土连续组合梁界面滑移效应研究[J]. 火东存,张庆发,党和森,张金禹. 南阳理工学院学报. 2015(04)
本文编号：3097782
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
连续组合梁中支座处横截面图（mm）
桂林理工大学硕士研究生学位论文9图2.2连续组合梁剪跨区划分图组合梁正弯矩区段交界面的纵向剪力sV为：ckccyssVfhbfA1,min（2-1）式中：sA—钢箱梁的截面积；yf—钢材的屈服强度；c1h—混凝土面板高度；ckf—混凝土轴心抗压强度；cb—混凝土面板有效宽度，按下式计算：cicbbb0（2-2）ii,ccibbL6（2-3）组合梁负弯矩区段交界面的纵向剪力sV为：srtsVfA（2-4）式中：rtA—钢筋的截面面积；sf—钢筋屈服强度；组合梁在工作荷载下产生相对滑移，对此可以在钢梁和混凝土的交界面上布置一定数量的抗剪连接件来增大组合梁刚度减小相对滑移。抗剪连接件是钢与混凝土两种不同材料能共同工作的关键。根据抗剪连接件能否有效抵抗组合梁在极限荷载作用下的纵向剪力，可以定义为部分抗剪和完全抗剪。无论是部分抗剪还是完全抗剪，组合梁在剪力作用下都会发生相对滑移，这会导致组合梁刚度降低、承载力下降、变形增大的现象。要想更好地发挥组合梁的组合作用，两者的相对滑移需进一步深入研究。按完全抗剪连接时为：cvsfNVn/（2-5）按部分抗剪连接时为：cvsfNVn/（2-6）式中：fn—栓钉数目；
桂林理工大学硕士研究生学位论文10cvN—栓钉抗剪强度；—部分抗剪连接度。梁端边支座区（M1和M6）抗剪连接件布置方式：栓钉双排排列且均匀布置在最大正弯矩至梁端边支座之间。中支座区（M2和M3、M4和M5）抗剪连接件布置方式：栓钉双排排列均匀布置在最大正弯矩至最大负弯矩之间。中支座区连续组合梁一个区段的总剪力可按式（2-7）求出：ststckccyssVbfAffAh1,min（2-7）连续组合梁栓钉布置见表2.1和如图2.3所示。表2.1连续组合梁配筋率及栓钉分布情况表试件跨中区配筋率中支座区配筋率抗剪连接度M1、M6区M2、M3区总个数M2、M3区间数量间距数量间距隔×间隔数PFCSCB2-11%1%1.028115.5349112091×33PFCSCB2-21%1.5%1.028115.5388112881×37PFCSCB2-31%2%1.028115.5417513475×40PFCSCB2-41%1.5%0.51425019166.662166×18PFCSCB2-51%1.5%0.7520166.62810794107×28PFCSCB2-61%1.5%1.028115.5388112881×37注：该截面面积为6760mm2，栓钉总个数666个图2.3试验梁栓钉布置图2.3试验装置2.3.1试验加载装置本次静力加载试验准备了三个可调节高度的支座、四个跨中加载点处受力垫块、两
【参考文献】：
期刊论文
[1]锈蚀后间断式开孔钢板连接件的抗剪性能[J]. 张建东,毛泽亮,叶遇春,刘朵,邓文琴,顾建成. 南京工业大学学报(自然科学版). 2020(05)
[2]负弯矩区部分充填混凝土对窄幅钢箱-混凝土组合梁受力性能影响试验研究[J]. 羊海林,郑艳,莫时旭. 建筑结构学报. 2019(11)
[3]基于UHPC材料的高性能装配式桥梁结构研发[J]. 邵旭东,邱明红. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2019(02)
[4]预制装配式组合梁栓钉连接件抗剪性能试验研究[J]. 钟琼,霍静思,王海涛,陈俊. 建筑钢结构进展. 2018(02)
[5]组合梁考虑滑移效应的理论分析[J]. 肖岩,彭罗文,S.Kunnath. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[6]滑移对部分充填式钢箱-砼组合梁承载力的影响[J]. 班志鹏,江雪,郑艳,胥海宁. 华侨大学学报(自然科学版). 2016(05)
[7]部分充填式钢箱-砼组合梁考虑滑移和剪切变形的变分解法[J]. 莫时旭,胥海宁. 华侨大学学报(自然科学版). 2016(02)
[8]预制装配式组合剪力钉试验研究[J]. 李成君,周志祥,苏慈,范亮. 桥梁建设. 2015(05)
[9]部分充填式钢箱-混凝土组合梁负弯矩下受力性能[J]. 莫时旭,周迎春,郑艳,周晓冰,张堃. 河南理工大学学报(自然科学版). 2015(05)
[10]钢-混凝土连续组合梁界面滑移效应研究[J]. 火东存,张庆发,党和森,张金禹. 南阳理工学院学报. 2015(04)
本文编号：3097782
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