型鋼高強高性能混凝土梁抗剪承載力的計算理論及設(shè)計方法研究.pdf

1、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)綜合了鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，能夠滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)對功能與性能等多方面的要求，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益;但其計算理論及計算方法尚不完善;同時隨著混凝土強度和性能等技術(shù)方面的不斷提高，型鋼高強高性能混凝土結(jié)構(gòu)已成為組合結(jié)構(gòu)的一個重要發(fā)展方向，而目前各國對其研究卻主要集中在型鋼普通混凝土。梁是結(jié)構(gòu)中最重要的橫向承重構(gòu)件，因此系統(tǒng)深入地研究型鋼高強高性能混凝土梁構(gòu)件的受力機理、力學(xué)性能、計算方法及粘結(jié)滑移等，可以保證兩種不同性

2、質(zhì)的材料更好的協(xié)同工作，從而實現(xiàn)組合結(jié)構(gòu)的可持續(xù)性發(fā)展。
　　 本文通過9福不同混凝土強度等級、剪跨比和加載方式的型鋼高強高性能混凝土梁試件的靜力試驗，對構(gòu)件的截面應(yīng)力一應(yīng)變分布、破壞形態(tài)、裂縫開展、變形特征和延性性能等相關(guān)問題進行了全面的研究，并根據(jù)相關(guān)資料提出了高性能混凝土的概念，總結(jié)分析了型鋼高強高性能混凝土梁三種不同破壞類型的抗剪機理以及影響型鋼高強高性能混凝土梁抗剪承載力的主要因素。同時對型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中的粘結(jié)滑移機理

3、進行了系統(tǒng)的分析，并對其影響因素進行了總結(jié);提出簡單而實用的型鋼高強高性能混凝土梁構(gòu)件基于粘結(jié)滑移理論的抗剪承載力設(shè)計計算公式，計算值與試驗值吻合較好。
　　 同時，以型鋼高強高性能混凝土梁的相關(guān)研究為基礎(chǔ)，通過ANSYA程序?qū)ζ溥M行非線形有限元數(shù)值模擬分析，將有限元分析結(jié)果與梁構(gòu)件的實測相關(guān)數(shù)據(jù)進行比較，驗證通用有限元分析程序ANSYS對型鋼混凝土構(gòu)件受力過程的數(shù)值模擬是否可行;在此基礎(chǔ)上進一步分析組合梁的受力機理和力學(xué)性能。

4、通過ANSYS程序單元庫中非線形彈簧單元combination-39組成的三維連接單元模擬型鋼高強高性能混凝土在不同部位及不同方向上的界面相互作用，考察了粘結(jié)滑移對構(gòu)件力學(xué)性能的影響以及其各組件變形、裂縫和應(yīng)力應(yīng)變的分布和發(fā)展規(guī)律。結(jié)合計算與試驗結(jié)果，確定了粘結(jié)滑移對型鋼高強高性能混凝土梁開裂荷載、極限荷載和變形剛度的影響。
　　 研究結(jié)果表明:型鋼高強高性能混凝土梁具有承載力高，剛度大，延性好等優(yōu)點。在加載后期型鋼與混凝土之間