鋼-高強(qiáng)混凝土組合梁非線性分析.pdf

1、鋼-高強(qiáng)鋼纖維混凝土(以下簡稱HPFRC)組合梁在我國城市道路中有廣泛的應(yīng)用。這種新型結(jié)構(gòu)利用鋼材受拉、鋼纖維混凝土受壓且耐久性能好的特點(diǎn)，將兩種材料通過連接件組合成為整體而共同發(fā)揮作用。隨著鋼-混凝土連續(xù)組合梁的進(jìn)一步應(yīng)用，其負(fù)彎矩區(qū)的混凝土受拉開裂，導(dǎo)致負(fù)彎矩區(qū)截面剛度降低，影響結(jié)構(gòu)的使用功能的問題越來越突出。目前對于組合梁負(fù)彎矩區(qū)的力學(xué)性能有了一定的研究，但在設(shè)計(jì)理論及實(shí)際應(yīng)用中仍然存在著許多技術(shù)難題。
　　本文在鋼-混凝土

2、組合梁非線性分析理論的基礎(chǔ)上，考慮了鋼-混凝土組合梁各部分的材料特性和鋼梁與混凝土交界面的滑移，建立了適合于鋼-混凝土組合梁非線性分析的有限元模型。模型中，鋼梁采用體單元SOLID45，混凝土板采用體單元SOLID65，采用降溫法施加預(yù)應(yīng)力，通過采用彈簧單元COMBINE39，模擬鋼梁與混凝土交界面的滑移。在受力過程中，三組鋼-混凝土組合梁都經(jīng)過彈性階段、彈塑性階段、破壞階段，破壞形態(tài)均為彎曲破壞，整體性能良好。通過非線性有限元分析，得

3、到了兩組試件的承載能力、變形、滑移等內(nèi)容。同時(shí)研究了混凝土強(qiáng)度、縱筋配筋率等參數(shù)變化對組合梁受力性能的影響。
　　本文闡述了組合梁在負(fù)彎矩作用下的剪切破壞特征和剪切破壞機(jī)理，通過對鋼梁的塑性分析，得出在負(fù)彎矩作用下鋼-混凝土組合梁抗剪承載力的提高不是由于鋼梁腹板的硬化效應(yīng)所致，而是由于混凝土翼板的貢獻(xiàn)，并提出了可以有效考慮混凝土翼板影響的組合梁在負(fù)彎矩作用下抗剪承載力計(jì)算公式。并將計(jì)算結(jié)果和實(shí)測結(jié)果進(jìn)行了比較，二者吻合良好。