鋼箱-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)行為試驗(yàn)研究與分析.pdf

1、鋼箱-混凝土組合梁由鋼箱梁和其中部分充填的混凝土構(gòu)成。由于梁的受壓和受剪區(qū)段鋼箱壁的內(nèi)屈受到混凝土限制，結(jié)構(gòu)局部屈曲強(qiáng)度大大提高，可更大限度地利用鋼材強(qiáng)度；而混凝土主要充填在梁的受壓區(qū)，又受鋼箱壁約束，力學(xué)性能得到改善，也更能充分發(fā)揮其抗壓性能好的長(zhǎng)處。因而，鋼箱-混凝土組合梁同樣具有傳統(tǒng)組合梁強(qiáng)度高、剛度大、延性好、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作： (1)鋼箱-混凝土簡(jiǎn)支梁受力性能試驗(yàn)研究。筆者進(jìn)行了4根鋼箱

2、-混凝土簡(jiǎn)支梁和2根空鋼箱梁的靜載試驗(yàn)，詳細(xì)觀察了試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的現(xiàn)象，記錄了試驗(yàn)梁在整個(gè)受載過(guò)程中的變形和鋼箱的形變數(shù)據(jù)。試驗(yàn)研究表明，鋼箱受壓區(qū)充填混凝土后，改變了鋼板的屈曲模式和屈曲后性能，提高了鋼箱組成鋼板抗壓、面內(nèi)抗彎和抗剪屈曲強(qiáng)度，使鋼箱-混凝土組合梁具有較高的承載能力和良好的延性；鋼箱頂板的寬厚比和腹板的高厚比直接影響鋼箱-混凝土組合梁的受力性能。 (2)鋼箱-混凝土局部屈曲行為研究。筆者用里茲能量方法建立了剛性基

3、底上沿非加載邊彈性約束、面內(nèi)受壓矩形板屈曲強(qiáng)度計(jì)算公式，考慮核心混凝土和鋼箱腹板的約束作用，確定頂板非加載邊的彈性約束剛度，將推導(dǎo)的計(jì)算公式用于鋼箱-混凝土受壓頂板和彎曲受壓區(qū)腹板局部屈曲強(qiáng)度計(jì)算，據(jù)此確定頂板和腹板的設(shè)計(jì)寬厚比限值。 (3)鋼箱-混凝土梁彈塑性分析研究。筆者對(duì)鋼箱-混凝土組合梁進(jìn)行彈性分析，提出剛度、彈性強(qiáng)度極限的計(jì)算方法；然后對(duì)鋼箱-混凝土組合梁的受力全過(guò)程進(jìn)行彈塑性分析，提出鋼箱-混凝土組合梁極限強(qiáng)度計(jì)算公

4、式；利用有限單元法對(duì)鋼箱-混凝土組合梁空間有限元分析。 (4)鋼箱-混凝土梁受剪性能試驗(yàn)研究。筆者進(jìn)行了鋼箱-混凝土組合梁的抗剪性能的試驗(yàn)研究。完成了6根鋼箱-混凝土簡(jiǎn)支梁在分配梁施加的兩個(gè)集中力作用下受剪破壞的全過(guò)程。試驗(yàn)研究表明，鋼箱受壓區(qū)充填混凝土后，腹板沒(méi)有明顯局部屈曲，試驗(yàn)梁的受剪破壞由沒(méi)有充填混凝土的下箱室腹板屈曲引起。 (5)鋼箱-混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)研究。分析完成了2根兩跨鋼箱-混凝土連續(xù)梁用分配梁在