壓型鋼板-混凝土組合板縱向剪切性能研究.pdf

1、壓型鋼板-混凝土組合板由于其施工速度快和承載力高等特點(diǎn)在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。組合板中壓型鋼板與混凝土之間的剪切滑移對(duì)其承載力和剛度影響顯著，可能會(huì)使其在常用荷載作用下發(fā)生縱向剪切破壞，但目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究尚不深入。本文擬通過(guò)試驗(yàn)研究和有限元模擬，定量地分析剪切滑移對(duì)組合板縱向剪切承載力的影響，以期為工程設(shè)計(jì)提供參考建議。具體包括以下三方面內(nèi)容：
　?。?）壓型鋼板-混凝土組合板縱向剪切性能試驗(yàn)研究
　　為研究壓型鋼板與混凝土

2、之間相對(duì)滑移對(duì)組合板靜力性能的影響，本文設(shè)計(jì)了兩個(gè)不同厚度（120mm和180mm）的閉口型壓型鋼板-混凝土組合板，試件計(jì)算跨度為2400mm，寬度為510mm。試驗(yàn)時(shí)組合板采用簡(jiǎn)支條件，以三分點(diǎn)兩集中力形式施加荷載。試驗(yàn)結(jié)果表明，兩個(gè)試件破壞模式均為縱向剪切粘結(jié)破壞，其極限承載力明顯低于組合板的計(jì)算抗彎承載力；組合板的剪切連接度隨組合板厚度的增加而略微增大；當(dāng)壓型鋼板邊緣纖維拉應(yīng)變達(dá)到80％屈服應(yīng)變（跨中彎矩約為計(jì)算抗彎承載力60%）

3、時(shí)，試件的平截面假定不再成立，鋼板和混凝土交界面發(fā)生明顯的滑移應(yīng)變。
　　（2）壓型鋼板-混凝土組合板縱向剪切有限元模型建立和驗(yàn)證
　　采用ABAQUS/Explicit建立組合板縱向剪切的三維有限元模型。其中，壓型鋼板和混凝土之間的摩擦效應(yīng)和機(jī)械咬合效應(yīng)采用連接單元中的Radial-Thrust約束來(lái)模擬。建立相關(guān)文獻(xiàn)中150mm厚開(kāi)口型壓型鋼板-混凝土組合板模型和本文試驗(yàn)中兩個(gè)閉口型壓型鋼板-混凝土組合板模型，將有限元分

4、析所得荷載-位移和荷載-應(yīng)變等關(guān)鍵曲線與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證有限元模型的可靠性。有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，本文有限元模型可以有效地預(yù)測(cè)壓型鋼板-混凝土組合板縱向剪切性能。
　?。?）壓型鋼板-混凝土組合板縱向剪切有限元參數(shù)分析及設(shè)計(jì)建議
　　基于驗(yàn)證的有限元分析模型，對(duì)壓型鋼板-混凝土組合板縱向剪切性能進(jìn)行參數(shù)分析，主要考慮剪跨比對(duì)組合板縱向剪切性能的影響。分別建立板厚為120mm和180mm時(shí)四種不同跨度（240