大跨度鋼混凝土組合薄殼屋蓋試驗(yàn)研究與有限元分析.pdf

1、大跨度鋼—混凝土組合薄殼是混凝土薄殼屋蓋結(jié)構(gòu)的一個(gè)最新發(fā)展。它由鋼底殼及上部現(xiàn)澆混凝土層組成，鋼底殼由大量標(biāo)準(zhǔn)化的鋼模板單元通過(guò)螺栓連接而成形，它即可以作為混凝土施工時(shí)的模板，又是成型后的加強(qiáng)鋼筋。該新型結(jié)構(gòu)不僅保留了混凝土薄殼屋蓋的所有優(yōu)點(diǎn)，又不需要使用臨時(shí)模板，并大幅減少臨時(shí)支撐。目前，對(duì)于這種新型組合結(jié)構(gòu)體系的研究正在作進(jìn)一步完善。 本文主要研究大跨度鋼—混凝土組合薄殼在使用階段的穩(wěn)定與承載受力性能。通過(guò)對(duì)這種組合殼體模型

2、的整體承載性能、節(jié)點(diǎn)受力特征的試驗(yàn)，對(duì)包括裂縫的出現(xiàn)與開(kāi)展、單元連接螺栓的失效以及鋼底殼單元的屈曲等作了詳細(xì)的觀察與分析，得出了在四點(diǎn)對(duì)稱(chēng)集中荷載作用下殼體的非線(xiàn)性行為。然后，在曲線(xiàn)坐標(biāo)系下，得出了殼體結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算的基本微分方程，并采用能量原理探討了組合殼的整體和局部穩(wěn)定性。 本文基于有限元方法，對(duì)組合薄殼單元塊之間螺栓連接采用離散彈簧單元進(jìn)行了模擬，然后采用四邊形平板單元，考慮混凝土、鋼板及螺栓連接的非線(xiàn)性行為，推導(dǎo)了用于組