混合設(shè)計(jì)高性能鋼梁抗剪性能研究.pdf

1、高性能鋼材具有強(qiáng)度高、可焊性好、韌性好和耐候性顯著等優(yōu)點(diǎn),滿足新世紀(jì)橋梁對(duì)經(jīng)濟(jì)型、耐久性和低碳型的要求?，F(xiàn)行的公路鋼橋設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)高性能鋼材條文規(guī)定還沒(méi)有完善。因此,本文針對(duì)國(guó)產(chǎn)高性能鋼材,對(duì)采用混合設(shè)計(jì)方法制造的工字型鋼梁進(jìn)行了抗剪性能試驗(yàn)研究,并利用有限元進(jìn)行了計(jì)算及理論分析,對(duì)其抗剪承載能力和破壞形態(tài)進(jìn)行研究,分析了關(guān)鍵參數(shù)對(duì)鋼梁抗剪承載力的影響規(guī)律,提出了針對(duì)高性能工字鋼梁合理的抗剪承載能力的計(jì)算公式。本文的主要工作內(nèi)容如下:

2、
　　1、為了細(xì)致分析工字鋼梁腹板在剪切荷載作用下的彈性屈曲,本文采用有限元方法對(duì)在純剪作用下不同邊界條件的矩形板進(jìn)行了分析,包括四邊簡(jiǎn)支矩形板、兩邊簡(jiǎn)直兩邊固支矩形板,得到了在各種邊界約束條件下的矩形板的剪切屈曲系數(shù),并和理論公式進(jìn)行比較,提出了高性能鋼材剪切屈曲系數(shù)的合理計(jì)算公式。
　　2、對(duì)9片混合設(shè)計(jì)的高性能鋼梁進(jìn)行了試驗(yàn),并對(duì)試驗(yàn)所得到的結(jié)果進(jìn)行了分析處理,通過(guò)對(duì)影響因素的分析,明確了工字鋼梁腹板的抗剪情況。其中這

3、些影響因素包括翼緣的影響、加載方式、高跨比以及材料匹配的影響等。
　　3、采用與試驗(yàn)結(jié)果校核過(guò)的有限元模型對(duì)高性能鋼工字梁進(jìn)行參數(shù)分析計(jì)算,包括腹板的高厚比、剪跨比、材料的匹配、加勁肋的形式以及腹板的區(qū)隔數(shù)量等。通過(guò)分析計(jì)算,確定了這些參數(shù)的影響規(guī)律,提出了高性能鋼梁的抗剪設(shè)計(jì)建議。
　　4、針對(duì)高性能鋼工字梁的抗剪極限承載力的計(jì)算公式,對(duì)比分析了各個(gè)國(guó)家相關(guān)規(guī)范中工字鋼梁的極限抗剪承載力計(jì)算公式的異同。將各國(guó)規(guī)范計(jì)算值和本