鋼-混凝土組合梁界面特性分析與加勁鋼板-混凝土組合板荷載分布寬度試驗(yàn)研究.pdf

1、近20年來(lái)，鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展很快，并展示了廣闊的應(yīng)用前景。但在設(shè)計(jì)理論體系上，和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，組合結(jié)構(gòu)領(lǐng)域仍存在大量尚未解決的問(wèn)題。本文基于理論分析、試驗(yàn)研究以及數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，以國(guó)內(nèi)正在修建的廣東佛山東平大橋?yàn)楣こ瘫尘?，?duì)鋼．混凝土組合梁的界面特性和鋼．混凝土組合板的荷載分布寬度兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究，并取得了以下研究成果： 1.以均布荷載作用下的簡(jiǎn)支組合梁為對(duì)象，研究了由栓釘?shù)热嵝赃B接件發(fā)生塑性變形而

2、引起的縱向剪力重分布。根據(jù)連接件的實(shí)際受力狀態(tài)，將界面受力全過(guò)程劃分為3個(gè)工作階段：彈性階段、彈塑性階段和破壞階段，建立了各階段內(nèi)界面縱向剪力重分布的簡(jiǎn)化計(jì)算模型，并推導(dǎo)了界面縱向剪力和軸向力的計(jì)算公式。這有助于深入研究組合梁的力學(xué)性能。 2.根據(jù)組合梁截面曲率的計(jì)算原理，利用本文建立的界面縱向剪力重分布簡(jiǎn)化計(jì)算模型，推導(dǎo)了組合梁截面曲率的理論計(jì)算公式。然后以截面曲率和由鋼梁或混凝土翼板截面承擔(dān)的軸向力為基礎(chǔ)，建立了組合梁在各個(gè)

3、工作階段內(nèi)界面相對(duì)滑移、滑移應(yīng)變以及撓度變形的計(jì)算方法。在整個(gè)推導(dǎo)過(guò)程中，不僅考慮了滑移效應(yīng)的影響，同時(shí)還考慮了界面縱向水平剪力重分布現(xiàn)象的影響，具有一定的理論意義。 3。針對(duì)一種新型的組合板——加勁鋼板．混凝土組合板，精心設(shè)計(jì)了兩決不同結(jié)構(gòu)體系的板，一塊為簡(jiǎn)支體系的單向組合板，一塊為懸臂體系的組合板，并開(kāi)展了足尺模型試驗(yàn)研究，包括靜載試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)和破壞試驗(yàn)；分析了彎曲效應(yīng)控制時(shí)計(jì)算荷載分布寬度的不同等效標(biāo)準(zhǔn)之間的差別，分析了

4、組合板上、下翼緣荷載分布寬度的差別，動(dòng)態(tài)研究了簡(jiǎn)支組合板和懸臂組合板在整個(gè)受力過(guò)程中荷載分布寬度的變化規(guī)律。 4。通過(guò)對(duì)影響加勁鋼板．混凝土組合板荷載分布寬度的各種因素進(jìn)行的分析，確定了3個(gè)主要影響因素：組合板厚度、寬跨剛度比以及材料非線性。然后用非線性有限元法，對(duì)3個(gè)主要影響因素進(jìn)行了數(shù)值分析，并通過(guò)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，分析了3個(gè)因素的影響程度，建立了簡(jiǎn)支組合板和懸臂組合板在彈性階段考慮板厚和寬跨剛度比影響的荷載分布寬度修正計(jì)算公式