組合管桁架承載力試驗研究及理論分析.pdf

1、組合桁架同普通實腹式組合梁相比，結(jié)構(gòu)自重輕、剛度大、造價低，同純鋼桁架相比，結(jié)構(gòu)延性和穩(wěn)定性能好，承載能力高。這種結(jié)構(gòu)在公路、橋梁以及高層、超高層房屋建筑上的樓面結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用，顯示出了廣闊的發(fā)展前景。組合管桁架是組合桁架的一種形式，其上下弦、腹桿均采用閉合截面的鋼管，通過栓釘將管桁架與混凝土翼緣板建立可靠的連接。隨著相貫線數(shù)控切割技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使管桁架的制作和施工十分方便，因而研究組合管桁架的受彎承載性能具有工程應(yīng)用價值。

2、 本文首先進(jìn)行了兩個不同板厚的組合管桁架縮尺模型試件豎向單調(diào)加載試驗，觀察了組合管桁架在各個受力階段的變形性能，構(gòu)件的受力狀態(tài)以及結(jié)構(gòu)的破壞模式；通過試驗實測數(shù)據(jù)，得到了試件的荷載一撓度曲線和撓度分布曲線，分析了組合管桁架混凝土板面、管桁架、以及整個組合管桁架的控制截面上沿截面的應(yīng)變及應(yīng)力分布情況，為有限元模型的建立提供了依據(jù)。接著采用有限元分析軟件ANSYS對其中一根試驗梁的加載全過程進(jìn)行了非線性有限元模擬，模擬的計算結(jié)果與試

3、驗結(jié)果吻合較好，驗證了本文有限元模型選擇的合理性，能夠為深入分析提供依據(jù)：隨后根據(jù)實際情況首先設(shè)計了一根跨度為15m的組合管桁架，并進(jìn)行抗彎承載力有限元分析，詳細(xì)分析了試件的荷載——變形曲線，破壞機理以及破壞時各構(gòu)件的應(yīng)力分布情況；在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用有限元軟件分析了混凝土板厚度、混凝土強度、鋼材強度、高跨比、上下弦桿面積比等因素對組合管桁架抗彎承載力的影響，并且做出了定性的分析；然后本文根據(jù)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中組合梁的抗彎極限承載力公式推