不同连接程度下钢-混凝土组合梁的理论及试验研究

发布时间：2023-04-02 22:31

　　钢-混凝土组合梁是由外露的钢梁与混凝土面板形成的组合结构。二者通过抗剪连接件相连接,使组合梁充分利用了这两种材料各自的优点,具有承载力高、刚度大、抗震性能好等特性,现已广泛应用于各种工程结构。抗剪连接件是将钢梁与混凝土翼板组合在一起共同工作的关键部件,其形成的抗剪连接作用是钢-混凝土组合梁充分发挥承载力的前提。规范将连接程度定义为组合梁所布置的栓钉个数与完全抗剪连接栓钉个数的比值,本文针对不同连接程度的钢-混凝土组合梁进行了理论与试验研究,主要研究工作包括四个部分:(1)栓钉推出试验与不同连接程度组合梁静力抗弯试验研究。通过栓钉推出试件,探究了栓钉连接件的抗剪承载力与荷载-滑移关系;对不同连接程度的组合梁进行了静力破坏试验,结果表明,不同抗剪连接程度组合梁的静力破坏模式存在差别,组合梁的抗弯刚度、承载能力和变形能力均随抗剪连接程度的降低而降低;低连接程度组合梁的钢梁与混凝土板内产生了各自的中性轴,材料性能不能充分发挥。(2)考虑界面滑移与剪切变形的组合梁解析计算方法研究。建立控制微分方程,得到了简支组合梁跨中集中荷载下挠度、滑移与应力的解析解;对比试验数据,验证了推导的正确性。讨论了组...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 组合梁的发展与特点
        1.1.2 抗剪连接件与抗剪连接程度
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 栓钉连接件的抗剪承载力与抗滑移性能
        1.2.2 简支组合梁理论及试验研究
        1.2.3 针对组合梁的数值模拟研究
    1.3 论文研究内容
    1.4 论文组织结构
第二章 栓钉推出试验与组合梁静力试验研究
    2.1 推出试验
        2.1.1 试件设计
        2.1.2 试件制作
        2.1.3 材料性能
        2.1.4 试件加载与测试
        2.1.5 分析与讨论
    2.2 梁式试验
        2.2.1 试验梁设计
        2.2.2 试验梁制作
        2.2.3 材料性能
        2.2.4 试验梁加载与测试
        2.2.5 试验结果及分析
    2.3 本章小结
第三章 考虑界面滑移与剪切变形的组合梁解析计算方法
    3.1 力学模型的建立
        3.1.1 基本假定
        3.1.2 Timoshenko梁
        3.1.3 微分方程
    3.2 力学模型的求解
    3.3 验证与讨论
        3.3.1 界面剪切刚度
        3.3.2 试验验证
        3.3.3 挠度计算及讨论
        3.3.4 滑移计算及讨论
        3.3.5 承载力计算及讨论
    3.4 本章小结
第四章 组合梁实体有限元仿真模拟
    4.1 ABAQUS模型的建立
        4.1.1 ABAQUS软件
        4.1.2 材料参数
        4.1.3 模型建立
    4.2 模拟结果
        4.2.1 荷载-挠度曲线
        4.2.2 界面滑移
        4.2.3 建模方法讨论
    4.3 基于Python脚本的快速建模
        4.3.1 ABAQUS脚本接口
        4.3.2 脚本流程及部分代码
    4.4 参数分析
        4.4.1 正交试验设计
        4.4.2 分析结果与讨论
    4.5 本章小结
第五章 不同连接程度组合梁疲劳试验研究
    5.1 试验研究
        5.1.1 试验方案
        5.1.2 试验现象与结果
        5.1.3 试验数据及分析
    5.2 不同疲劳破坏模式下组合梁疲劳寿命的分析和预测
    5.3 抗剪连接程度影响的讨论
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3780090