鋼-混凝土連續(xù)組合梁非線性力學性能分析.pdf

1、鋼-混凝土連續(xù)組合梁在高層大跨空間結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用，由于其極限承載力和正常使用下的承載力都比簡支組合梁要高，變形小等優(yōu)點，連續(xù)組合梁在工程中的應(yīng)用具有更大的優(yōu)勢。但同時鋼-混凝土連續(xù)組合梁受力具有材料非線性、界面滑移、混凝土翼板受拉開裂以及混凝土收縮徐變等非線性特征，使得其在較小的受力狀態(tài)下就出現(xiàn)很大的非線性行為。本文以單跨鋼-混凝土連續(xù)組合梁為研究對象，分析其非線性受力性能。
　　本文利用有限元軟件ABAQUS對連續(xù)組合梁的靜

2、力性能以及抗震性能進行建模分析。數(shù)值模擬驗證中，對簡支組合梁進行精細化建模分析，模型內(nèi)包含混凝土、鋼材以及連接件三種不同本構(gòu)的材料，采用非線性彈簧單元SPRING2模擬栓釘在混凝土翼板和鋼梁交界面間的抗剪作用。通過與已有試驗結(jié)果相對比，驗證了此建模方法的可行性和可靠性，為后續(xù)連續(xù)組合梁的建模工作提供了依據(jù)。
　　對連續(xù)組合梁靜力性能進行分析，主要研究組合梁界面栓釘布置方式對其彈性以及彈塑性受力階段的影響。對兩種不同邊界條件的單跨連

3、續(xù)組合梁分別提出2組共6種不同的界面栓釘布置方案進行參數(shù)化分析。由分析結(jié)果得出：界面采用較小直徑的栓釘，在較大剪力連接程度下有利于撓度控制以及正彎矩區(qū)段內(nèi)材料力學性能優(yōu)勢的發(fā)揮；反之，若界面采用較大直徑栓釘部分剪力連接，負彎矩區(qū)混凝土翼板開裂情況得到有效的控制。通過對結(jié)論的分析和總結(jié)提出工程中連續(xù)組合梁正負彎矩區(qū)段界面間栓釘?shù)牟贾靡藛为毞珠_考慮，而不采用栓釘沿全梁均勻布置的方式，可使連續(xù)組合梁的靜力性能得到優(yōu)化。
　　對組合梁豎向

4、抗震性能進行研究，分析組合梁在低周反復(fù)荷載作用下的實際耗能能力。分析結(jié)果表明：組合梁具有良好的耗能能力；低周反復(fù)荷載作用下，混凝土材料在反復(fù)拉壓過程中損傷嚴重，混凝土翼板的混凝土強度對組合梁整體耗能能力影響很小，混凝土強度等級大的連續(xù)組合梁耗能稍大。建議工程中組合梁的實際耗能能力可按其自身工字鋼梁部分的耗能能力考慮以策安全。
　　采用工程設(shè)計軟件Midas/Gen對荷載長期作用下連續(xù)組合梁力學性能時變性特征進行研究，研究結(jié)果表明混