新型外包鋼—混凝土組合梁變形和延性性能研究.pdf

1、本文對一種新型外包鋼-混凝土組合梁的變形與延性性能進(jìn)行了分析和研究。該組合梁具有結(jié)構(gòu)受力合理、施工工序優(yōu)化、防火性能改善、綜合經(jīng)濟指標(biāo)提高等優(yōu)點。目前該組合梁在北京銀泰中心大樓的樓蓋體系設(shè)計方案中被采用，在工程設(shè)計中采用了較大的跨高比，因此正常使用極限狀態(tài)(變形與延性)成為了控制設(shè)計的因素。本文就這種新型結(jié)構(gòu)的變形與延性性能問題作了如下的研究： (1)變形分析。采用合理的計算模型及計算假定，推導(dǎo)出U型鋼梁不設(shè)有翼緣和U型鋼梁設(shè)有

2、上翼緣兩種不同形式的新型外包鋼-混凝土組合梁的變形解析解。通過對變形解析解公式的數(shù)值分析，提出了簡支外包鋼一混凝土組合梁在正常使用階段變形計算的簡化公式，和試驗的結(jié)果的對比表明其誤差在工程允許的范圍內(nèi)。以此為基礎(chǔ)，利用ANSYS有限元程序?qū)ο嚓P(guān)參數(shù)進(jìn)一步進(jìn)行分析，探討了影響外包鋼一混凝土組合梁變形的幾個關(guān)鍵參數(shù)的取值。 (2)延性分析。根據(jù)試驗結(jié)果，探討了組合梁破壞形式和延性間的關(guān)系。用灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)理論對影響新型外包鋼-混凝土組

3、合梁延性的因素做了灰色關(guān)聯(lián)分析，得到了影響延性的主要因素。在此基礎(chǔ)上，利用有限元軟件ANSYS對主要因素對組合梁延性的影響規(guī)律進(jìn)行了定量分析。最后，通過對試驗結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果的統(tǒng)計分析，建立了U型外包鋼-混凝土組合梁位移延性系數(shù)的計算公式，計算結(jié)果與實測結(jié)果吻合良好。試驗和分析結(jié)果表明，U型外包鋼-混凝土組合梁的延性系數(shù)大小主要取決于它的破壞形態(tài)，組合梁的位移延性系數(shù)在2.8～4.3變化。對于發(fā)生正截面破壞的U型外包鋼-混凝土組合梁，