鋼混凝土組合肋殼靜力性能試驗(yàn)研究

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文鋼混凝土組合肋殼靜力性能試驗(yàn)研究專業(yè)：建筑與土木工程碩士生：馮婷指導(dǎo)教師：常玉珍副教授摘要鋼混凝土組合肋殼結(jié)構(gòu)由U型截面鋼肋和澆注于其內(nèi)的混凝土肋構(gòu)成組合肋，再以組合肋為支架澆注混凝土薄殼，最終完成組合肋殼的施工。這種結(jié)構(gòu)能充分發(fā)揮鋼材和混凝土的力學(xué)性能，具有施工模板需求量小、成本低廉、穩(wěn)定承載力高等優(yōu)勢(shì)，是一種具有很好工程應(yīng)用前景的新型殼體結(jié)構(gòu)形式。本文以鋼混凝土組合肋殼為研究對(duì)象，利用縮尺模型靜力試驗(yàn)和大

2、型有限元分析軟件ANSYS模擬對(duì)該結(jié)構(gòu)的承載力、失效模式和空間節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能進(jìn)行分析，為該類結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步研究提供借鑒和參考，主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：（1）進(jìn)行集中荷載下組合肋殼和組合肋網(wǎng)兩種模型靜力性能試驗(yàn)，分析結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布、裂縫開(kāi)展與結(jié)構(gòu)變形特點(diǎn)等靜力指標(biāo)，研究組合肋殼承載力、組合肋中肋板與其內(nèi)部混凝土的受力情況，揭示了靜力荷載下組合肋殼的失效機(jī)理，為結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。（2）在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用有限元軟件ANSYS進(jìn)行數(shù)值

3、模擬，將數(shù)值分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了模型的正確性，接著討論在集中荷載作用下，跨度、組合肋尺寸及矢跨比等不同參數(shù)對(duì)鋼混凝土組合肋殼和組合肋網(wǎng)靜力性能的影響。結(jié)果表明：跨度是影響結(jié)構(gòu)撓度的主要因素，而極限承載力對(duì)不同肋尺寸最為敏感，矢跨比對(duì)組合肋的最大軸力影響較大，對(duì)最大彎矩影響很小；肋尺寸對(duì)結(jié)構(gòu)的最大內(nèi)力影響也很明顯。基于數(shù)值分析得到的非線性極限承載力，修正由經(jīng)典殼體理論得到的臨界承載力，得到的球面組合肋殼結(jié)構(gòu)在徑向均布荷載下的