簡支鋼-混凝土組合梁彈塑性階段有效寬度分析研究.pdf

1、組合結(jié)構(gòu)是近幾十年來發(fā)展較快的一種結(jié)構(gòu)形式。鋼一混凝土組合梁是其基本構(gòu)件之一。它是通過剪力連接件把鋼筋混凝土板和鋼梁組合在一起，使之成為整體而共同工作的受彎構(gòu)件。因為鋼一混凝土組合梁充分發(fā)揮了鋼梁受拉混凝土受壓的特性，對于重荷、大跨和建筑上要求梁截面高度低的梁更顯示出它的優(yōu)越性。鋼一混凝土組合梁具有較大的應(yīng)用范圍，是工程中較為普遍、適用的簡單構(gòu)件。 在鋼一混凝土組合梁的計算理論中，混凝土翼板的有效寬度是一個極其重要的截面特征量，

2、它的取值直接影響到組合梁的承載力及撓度的計算。因為剪力滯效應(yīng)的存在，混凝土翼板中縱向應(yīng)力沿橫向的分布并不是如材料力學(xué)分析時的那樣處處相等，而是翼板中間位置的應(yīng)力要大于一定距離處的應(yīng)力，而非均勻分布。國內(nèi)外對組合梁混凝土翼板有效寬度的研究，彈性分析較多?，F(xiàn)今規(guī)范規(guī)定的有效寬度的取值也是基于彈性分析給出的結(jié)果。但組合梁受載時塑性階段的內(nèi)力重分布能夠極大的提高組合梁的承載力。所以，使用基于彈性分析的結(jié)果計算組合梁的極限承載力，這就加大了計算誤

3、差。影響有效寬度取值的因素較為復(fù)雜，因為資金等方面的問題，用試驗研究的手段難以對組合梁有效寬度進(jìn)行統(tǒng)計意義上的精確分析。 近年來，對有限元方法的研究逐步深入，各種大型有限元軟件也發(fā)展很快。因為其借助計算機快速求解方程的優(yōu)點，使得對非線性方程組在一定精度內(nèi)的求解成為可能。研究者越來越多地采用有限元方法來替代試驗研究，這已經(jīng)成為工程人員可選用的一種研究手段。本方采用有限元分析的方法對某文獻(xiàn)試驗組合梁進(jìn)行了非線性有限元分析模擬。計算結(jié)

4、果表明，有限元方法的分析結(jié)果足夠精確，能夠滿足工程研究的要求。 為了較為系統(tǒng)地研究組合梁塑性階段有效寬度的取值，針對上述各個因素的影響，本文設(shè)計了二十多根鋼一混凝土組合梁，分別分析了組合梁的寬跨比、混凝土板厚、剪力連接程度、混凝土強度等級、鋼材屈服強度、荷載作用形式對組合梁彈性及塑性階段有效寬度的影響。對組合梁的加載全過程進(jìn)行了非線性有限元分析模擬，計算出各個階段不同荷載值時的組合梁跨中截面混凝土板的有效寬度，得到塑性階段時組有