型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁抗剪承載力的計(jì)算理論及設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)綜合了鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)對(duì)功能與性能等多方面的要求，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益;但其計(jì)算理論及計(jì)算方法尚不完善;同時(shí)隨著混凝土強(qiáng)度和性能等技術(shù)方面的不斷提高，型鋼高強(qiáng)高性能混凝土結(jié)構(gòu)已成為組合結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要發(fā)展方向，而目前各國(guó)對(duì)其研究卻主要集中在型鋼普通混凝土。梁是結(jié)構(gòu)中最重要的橫向承重構(gòu)件，因此系統(tǒng)深入地研究型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁構(gòu)件的受力機(jī)理、力學(xué)性能、計(jì)算方法及粘結(jié)滑移等，可以保證兩種不同性

2、質(zhì)的材料更好的協(xié)同工作，從而實(shí)現(xiàn)組合結(jié)構(gòu)的可持續(xù)性發(fā)展。
　　 本文通過(guò)9福不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)、剪跨比和加載方式的型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁試件的靜力試驗(yàn)，對(duì)構(gòu)件的截面應(yīng)力一應(yīng)變分布、破壞形態(tài)、裂縫開展、變形特征和延性性能等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了全面的研究，并根據(jù)相關(guān)資料提出了高性能混凝土的概念，總結(jié)分析了型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁三種不同破壞類型的抗剪機(jī)理以及影響型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁抗剪承載力的主要因素。同時(shí)對(duì)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的粘結(jié)滑移機(jī)理

3、進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并對(duì)其影響因素進(jìn)行了總結(jié);提出簡(jiǎn)單而實(shí)用的型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁構(gòu)件基于粘結(jié)滑移理論的抗剪承載力設(shè)計(jì)計(jì)算公式，計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合較好。
　　 同時(shí)，以型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁的相關(guān)研究為基礎(chǔ)，通過(guò)ANSYA程序?qū)ζ溥M(jìn)行非線形有限元數(shù)值模擬分析，將有限元分析結(jié)果與梁構(gòu)件的實(shí)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證通用有限元分析程序ANSYS對(duì)型鋼混凝土構(gòu)件受力過(guò)程的數(shù)值模擬是否可行;在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析組合梁的受力機(jī)理和力學(xué)性能。

4、通過(guò)ANSYS程序單元庫(kù)中非線形彈簧單元combination-39組成的三維連接單元模擬型鋼高強(qiáng)高性能混凝土在不同部位及不同方向上的界面相互作用，考察了粘結(jié)滑移對(duì)構(gòu)件力學(xué)性能的影響以及其各組件變形、裂縫和應(yīng)力應(yīng)變的分布和發(fā)展規(guī)律。結(jié)合計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果，確定了粘結(jié)滑移對(duì)型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁開裂荷載、極限荷載和變形剛度的影響。
　　 研究結(jié)果表明:型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁具有承載力高，剛度大，延性好等優(yōu)點(diǎn)。在加載后期型鋼與混凝土之間