新型外包鋼—砼組合梁受扭性能的試驗(yàn)研究和非線性有限元分析.pdf

1、新型外包鋼—混凝土T形截面組合粱是針對(duì)普通工字鋼一混凝土組合梁存在的一些缺陷而提出的一種新型組合梁。該組合梁具有結(jié)構(gòu)受力合理、施工工序優(yōu)化、防火性能較好、綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高等優(yōu)點(diǎn)。本課題組對(duì)新型外包鋼一混凝土T形截面組合梁的受彎性能已經(jīng)進(jìn)行了一些試驗(yàn)研究，但目前對(duì)其受扭性能的研究尚未展開(kāi)，這不利于真實(shí)地了解該組合梁的綜合性能。本文以5根新型組合梁構(gòu)件的受扭試驗(yàn)和有限元分析為基礎(chǔ)，研究了該新型組合梁的混凝土翼板配箍率、彎扭比對(duì)組合粱抗扭承載力

2、、變形以及破壞形態(tài)的影響。 (1)從試驗(yàn)可以得到；混凝土翼板配箍率對(duì)組合梁的抗扭承載力和扭轉(zhuǎn)變形影響較小；彎扭比對(duì)組合梁的抗扭承載力和變形影響較大，隨著彎扭比的增大，組合梁的最終破壞模式出扭型破壞逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺澬推茐摹＝M合梁發(fā)生扭型破壞時(shí)，混凝土翼板上的裂縫分布與普通混凝土梁破壞時(shí)相似，組合粱的抗扭承載力隨著彎扭比的增大麗增大，整個(gè)組合梁主要表現(xiàn)為扭轉(zhuǎn)變形。組合梁發(fā)生彎型破壞時(shí)，相對(duì)于扭型破壞，混凝土翼板上的斜裂縫顯著減少，組合粱

3、的極限扭矩隨著彎扭比的增大反而減小，組合梁的變形主要表現(xiàn)為彎曲變形。 (2)建立在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用有限元分析得到：組合梁的界限彎扭比為2。當(dāng)彎扭比小于2時(shí)，組合梁發(fā)生扭型破壞，不同彎扭比作用下的的抗扭剛度相差很小。當(dāng)彎扭比為2時(shí)，組合梁前期抗扭剛度與純扭作用下的抗扭剛度相差很小。當(dāng)彎扭比為4時(shí)，組合梁開(kāi)裂前的抗扭剛度與純扭作用下的抗扭剛度相差不大，開(kāi)裂后的抗扭剛度要明顯大于純扭以及彎扭比小于等于2時(shí)組合梁的抗扭剛度。