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在建筑結(jié)構(gòu)中應用廣泛。組合板中壓型鋼板與混凝土之間的剪切滑移對其承載力和剛度影響顯著，可能會使其在常用荷載作用下發(fā)生縱向剪切破壞，但目前國內(nèi)外相關研究尚不深入。本文擬通過試驗研究和有限元模擬，定量地分析剪切滑移對組合板縱向剪切承載力的影響，以期為工程設計提供參考建議。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研究
　　為研究壓型鋼板與混凝土

2、之間相對滑移對組合板靜力性能的影響，本文設計了兩個不同厚度（120mm和180mm）的閉口型壓型鋼板-混凝土組合板，試件計算跨度為2400mm，寬度為510mm。試驗時組合板采用簡支條件，以三分點兩集中力形式施加荷載。試驗結(jié)果表明，兩個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；當壓型鋼板邊緣纖維拉應變達到80％屈服應變（跨中彎矩約為計算抗彎承載力60%）

3、時，試件的平截面假定不再成立，鋼板和混凝土交界面發(fā)生明顯的滑移應變。
　?。?）壓型鋼板-混凝土組合板縱向剪切有限元模型建立和驗證
　　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和機械咬合效應采用連接單元中的Radial-Thrust約束來模擬。建立相關文獻中150mm厚開口型壓型鋼板-混凝土組合板模型和本文試驗中兩個閉口型壓型鋼板-混凝土組合板模型，將有限元分

4、析所得荷載-位移和荷載-應變等關鍵曲線與試驗結(jié)果進行對比，驗證有限元模型的可靠性。有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好，本文有限元模型可以有效地預測壓型鋼板-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)分析及設計建議
　　基于驗證的有限元分析模型，對壓型鋼板-混凝土組合板縱向剪切性能進行參數(shù)分析，主要考慮剪跨比對組合板縱向剪切性能的影響。分別建立板厚為120mm和180mm時四種不同跨度（240