高強(qiáng)鋼組合梁抗彎性能研究.pdf

1、近年來，組合結(jié)構(gòu)的發(fā)展很快，將高強(qiáng)材料和組合結(jié)構(gòu)相結(jié)合是其中的一個(gè)研究方向，由此誕生的高強(qiáng)鋼組合梁是一種比較理想的受力構(gòu)件。和普通組合梁相比，高強(qiáng)鋼組合梁的截面尺寸更小、自重更輕，可進(jìn)一步降低基礎(chǔ)造價(jià)，因而在許多情況下可以更好地適應(yīng)建筑功能和結(jié)構(gòu)功能的要求。但這種結(jié)構(gòu)目前在國內(nèi)外的研究還很少。
　　 本文對2根高強(qiáng)鋼-普通混凝土組合梁和3根高強(qiáng)鋼-高強(qiáng)混凝土組合梁進(jìn)行了靜載試驗(yàn)，并通過與普通組合梁以及普通鋼-高強(qiáng)混凝土組合梁的對

2、比分析研究了高強(qiáng)材料用于組合梁時(shí)對其承載力、撓度、延性等的影響。研究表明：增加混凝土強(qiáng)度對提高組合梁的彈性抗彎承載力和極限抗彎承載力效果不明顯，提高鋼梁屈服強(qiáng)度可顯著提高組合梁的彈性抗彎承載力和極限抗彎承載力；高強(qiáng)鋼組合梁屈服荷載對應(yīng)的撓度比普通組合梁大，而極限荷載對應(yīng)的撓度比普通組合梁小；組合梁的延性隨混凝土強(qiáng)度的提高而提高，隨鋼梁屈服強(qiáng)度的提高而降低，因而高強(qiáng)鋼組合梁的延性性能不如普通組合梁好。
　　 將高強(qiáng)鋼引入組合梁后，

3、用換算截面法計(jì)算組合梁的彈性抗彎承載力，用簡化塑性法計(jì)算組合梁的極限抗彎承載力都將使計(jì)算結(jié)果偏于不安全，其原因是材料真實(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和計(jì)算理論所用的假定有一定的出入。為了研究高強(qiáng)鋼組合梁真實(shí)的抗彎承載力，本文借助Matlab軟件編寫計(jì)算機(jī)程序Yield和Ultimate，分別用來計(jì)算組合梁的彈性抗彎承載力和極限抗彎承載力。程序計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。在此基礎(chǔ)上，本文選取了192個(gè)較為典型的高強(qiáng)鋼組合截面，分別用換算截面法和程序Y

4、ield計(jì)算其彈性抗彎承載力，用簡化塑性法和程序Ultimate計(jì)算其極限抗彎承載力，比較兩種方法所得結(jié)果的差異。通過理論分析并借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，選定合適的自變量，找出這種差異和自變量之間的關(guān)系，從而對換算截面法和簡化塑性法進(jìn)行修正，提出高強(qiáng)鋼組合梁的彈性抗彎承載力和極限抗彎承載力計(jì)算公式。
　　 為了確保高強(qiáng)鋼組合梁具有足夠的延性，須對其延性進(jìn)行驗(yàn)算。本文推導(dǎo)了高強(qiáng)鋼組合梁曲率延性的計(jì)算公式，并分析了影響曲率延性的主要因素。