負(fù)彎矩區(qū)腹板開洞鋼-混凝土組合梁受力性能研究.pdf

1、現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，為使設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)高效，設(shè)計(jì)師常常需要減小梁下穿設(shè)設(shè)備管道的空間。而在腹板上開設(shè)洞口用以穿設(shè)管道則可以有效地節(jié)省空間，降低建筑物整體高度，從而帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但是，腹板開洞后梁的受力性能會(huì)受到較大的影響，需要對其做深入的研究。 針對這一需求，選取組合梁作為研究對象，介紹了國內(nèi)外已有的正彎矩區(qū)腹板開洞組合梁的研究成果，并對其承載力計(jì)算方法進(jìn)行了對比驗(yàn)證；鑒于國內(nèi)外對負(fù)彎矩區(qū)腹板開洞組合梁受力性能研究甚少的現(xiàn)狀，對

2、三根腹板開洞外挑組合梁和一根對比試件進(jìn)行了試驗(yàn)，考慮是否開洞、洞口大小、洞口補(bǔ)強(qiáng)等參數(shù)，以研究腹板開洞對組合梁受力性能的影響。為擴(kuò)大參數(shù)分析范圍，采用經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證的有限元模型分別對不同洞口高度、洞口寬度、洞口位置、補(bǔ)強(qiáng)板寬度、補(bǔ)強(qiáng)板厚度的組合梁的受力性能進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：腹板開洞后，組合梁開裂荷載減小，初始裂縫出現(xiàn)在洞口區(qū)域混凝土板中；鋼梁洞口區(qū)域應(yīng)力集中，洞口補(bǔ)強(qiáng)可以顯著地緩解這一現(xiàn)象；洞口區(qū)域鋼梁截面嚴(yán)重削弱，洞口上方

3、混凝土板承擔(dān)的荷載增加；鋼梁和混凝土板共同工作性能較好，但連接二者的栓釘應(yīng)變增大；洞口區(qū)域截面縱向應(yīng)變分布不再滿足平截面假定；組合梁最終表現(xiàn)為洞口上方混凝土板剪切破壞，且承載力有所降低，洞口尺寸越大，降低越顯著，洞口補(bǔ)強(qiáng)可以有效地提高其承載力。數(shù)值模擬結(jié)果表明：洞口中心線處彎剪比越大，組合梁承載力越低；變化洞口補(bǔ)強(qiáng)板尺寸對組合梁的荷載-撓度曲線影響較小，但其承載力隨著補(bǔ)強(qiáng)板尺寸的增大而有所提高。 在試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬分析的基礎(chǔ)上