考慮界面滑移和掀起影響的鋼-混凝土組合梁試驗與理論研究.pdf

1、鋼-混凝土組合梁是通過抗剪連接件將鋼梁與混凝土翼板組合而共同工作的一種組合構(gòu)件。盡管鋼-混凝土組合梁在國內(nèi)外部有比較廣泛的研究，然而在設(shè)計理論及實際應(yīng)用中仍然存在著許多技術(shù)難題。論文通過試驗研究和理論分析計算，對組合梁界面水平相對滑移和豎向掀起性能進行了比較系統(tǒng)的研究。完成的主要工作和取得的成果包括：
　　 1.設(shè)計了以栓釘抗剪連接程度為主要參數(shù)的11根正向和反向加載簡支組合梁試件，以及3根兩跨連續(xù)組合梁試件。試件中鋼梁與混凝土

2、翼板的交接面處埋設(shè)了雙向內(nèi)置式鋼一混凝土電子滑移傳感器，以測量界面水平相對滑移；在栓釘上布置應(yīng)變片，以測量栓釘所受豎向掀起力的大??；在同一截面處的鋼梁和混凝土翼扳上分別布置了位移計，以測量兩者的豎向掀起位移。并分別在鋼梁上下翼緣、腹板和混凝土翼板上布置了電阻應(yīng)變片，對試驗組合梁在加載全過程的受力性能、界面滑移和豎向掀起的變化進行了細致的觀察。
　　 2.對14根組臺梁試件界面水平相對滑移、豎向掀起位移和栓釘豎向掀起力的試驗測試結(jié)

3、果進行了綜合分析和歸納，得出了組合梁界面水平相對滑移和豎向掀起位移的分布規(guī)律，并進一步分析了抗剪連接程度、栓釘?shù)牟贾煤驼捶较蚣虞d對組合梁界面水平相對滑移和豎向掀起位移的影響，同時試驗得出了栓釘?shù)乃娇够苿偠认禂?shù)和豎向抗掀起剛度系數(shù)的大小。
　　 3.論文從理論上推導(dǎo)得出了組合梁界面豎向掀起應(yīng)力的計算表達式，在栓釘問距范圍內(nèi)積分即可求得栓釘所受掀起力的大小，該理論值與試驗實測結(jié)果吻合良好，為組合梁栓釘?shù)目瓜破鹪O(shè)計提供了理論依據(jù)

4、，根據(jù)界面豎向掀起效應(yīng)和截面優(yōu)化設(shè)計的原則提出了組合梁合理配鋼率的范圍。
　　 4.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)采用折減剛度法來計算組合梁的撓度，論文從試驗結(jié)果和理論分析兩個方面指出了其應(yīng)用的不足：并從理論上推導(dǎo)得出了同時考慮界面滑移和豎向掀起效應(yīng)影響的組合梁撓度計算表達式，該表達式求得的撓度值與試驗實測值吻合良好；同時提出了能滿足工程設(shè)計要求的簡化實用剛度計算公式。
　　 5.論文從理淪上分析了界面滑移和

5、豎向掀起效應(yīng)對組合梁彈性抗彎強度和極限抗彎承載力的影響大小，提出了考慮界面滑移和豎向掀起效應(yīng)的組合梁抗彎強度簡化計算方法；通過推導(dǎo)滑移應(yīng)變對組合梁截面平均應(yīng)變的影響，確定出了組合梁修正平截面中的一些參數(shù)，使修正平截面更趨合理。
　　 6.論文的試驗結(jié)果和理論分析表明不論正彎矩或負彎矩作用下組合梁的混凝土翼板對其截面的抗剪承載能力均有明顯的貢獻，界面水平相對滑移和豎向掀起效應(yīng)對組合梁抗剪承載力的影響較小，論文按疊加法建立了組臺梁抗