钢-混凝土蜂窝组合梁抗剪性能分析

对腹板开孔后的蜂窝梁和考虑混凝土板组合作用下的蜂窝组合梁抗剪性能进行分析。以试验为基础,建立有限元模型,对不同开孔率、翼缘尺寸、混凝土板尺寸和连接程度下的蜂窝梁和蜂窝组合梁进行分析。结果表明:蜂窝梁翼缘宽度变化对抗剪贡献影响不大,翼缘厚度变化对其影响较大,翼缘厚度的抗剪贡献与开孔大小、形式有关;混凝土板和连接程度对蜂窝组合梁抗剪强度贡献不可忽略。给出了蜂窝梁、无连接蜂窝组合梁和有连接组合梁抗剪强度计算方法;通过分析不同剪跨比蜂窝组合梁的受力性能,给出弯-剪相关曲线公式;通过提高蜂窝组合梁孔洞竖向位置,可以提高其承载能力。     

ANALYSIS OF SHEAR BEHAVIOR OF STEEL-CONCRETE CELLULAR COMPOSITE BEAM

对腹板开孔后的蜂窝梁和考虑混凝土板组合作用下的蜂窝组合梁抗剪性能进行分析。以试验为基础,建立有限元模型,对不同开孔率、翼缘尺寸、混凝土板尺寸和连接程度下的蜂窝梁和蜂窝组合梁进行分析。结果表明：蜂窝梁翼缘宽度变化对抗剪贡献影响不大,翼缘厚度变化对其影响较大,翼缘厚度的抗剪贡献与开孔大小、形式有关;混凝土板和连接程度对蜂窝组合梁抗剪强度贡献不可忽略。给出了蜂窝梁、无连接蜂窝组合梁和有连接组合梁抗剪强度计算方法;通过分析不同剪跨比蜂窝组合梁的受力性能,给出弯-剪相关曲线公式;通过提高蜂窝组合梁孔洞竖向位置,可以提高其承载能力。     

钢筋桁架楼承板钢组合梁抗火性能试验研究

为了得到钢筋桁架楼承板钢组合梁考虑栓钉剪切滑移后的抗火性能,采用火灾试验炉对2个四点加载的足尺钢筋桁架楼承板钢组合梁进行抗火性能的试验研究,其中一个试件按照完全抗剪设计,另一个试件按照部分抗剪设计。组合梁楼板采用钢筋桁架楼承板现浇混凝土组成,钢梁为焊接H形钢梁,抗剪键采用栓钉。试验在ISO834标准升温条件下进行,测量得到组合梁的温度分布、跨中挠度、端部楼板和钢梁的相对剪切滑移位移及楼板的掀起位移。并采用现行《组合结构设计规范》对试件高温下极限承载力进行计算。研究表明,常温下完全抗剪设计的钢筋桁架楼承板钢组合梁具有较好的抗火性能,但高温下仍会产生剪切滑移和掀起位移,部分抗剪连接钢筋桁架楼承板钢组合梁火灾下容易发生混凝土板压溃破坏,且梁端栓钉顶部产生较大的裂缝,在钢梁下翼缘温度超过600℃时,组合梁的变形很快超过完全抗剪连接设计的组合梁,且梁端相对滑移和掀起位移远大于完全抗剪连接设计的组合梁。考虑高温下材料力学性能后,现行《组合结构设计规范》中部分抗剪组合梁承载力计算结果与本文试验结果吻合较好。     

木-混凝土组合梁研究综述

木-混凝土组合梁是将现有或者新建的木梁通过抗剪连接件与混凝土板组合成一个整体,形成可共同工作的结构构件。在木梁上连接混凝土板不仅显著提高了木梁的承载力和刚度,还可有效改善木梁的抗火、隔音和振动性能。文中阐述了木-混凝土组合梁的发展历史和发展现状,并对国内外的相关研究成果进行了系统性的回顾与总结。其中,详细介绍了木-混凝土组合梁及其抗剪连接件的短期破坏试验和长期加载试验结果,并且对现有的木-混凝土组合梁计算理论进行了分析与讨论。综述发现,木-混凝土组合梁及其连接件的试验研究已开展较多,针对实际应用中最为常见的钉类连接件和开槽连接件仍缺乏系统性的研究,组合梁在短期和长期荷载作用下的受力机理也需要进一步厘清。此外,需要加快木-混凝土组合梁计算理论的研究,以满足其设计需求。     

装配式钢筋桁架混凝土组合梁螺栓连接件抗剪性能试验研究

为了研究装配式钢筋桁架混凝土组合梁中螺栓剪力连接件的受力性能,对5组采用螺栓连接件的装配式钢筋桁架混凝土组合梁推出试件和3组对比试件进行了试验研究,分别考虑螺栓直径、埋置长细比、预留孔内混凝土强度、钢筋桁架模板等因素对螺栓抗剪承载力和破坏模式的影响。试验结果表明:预制钢筋桁架混凝土板中螺栓连接件的抗剪承载力与现浇钢筋桁架混凝土板中螺栓连接件的抗剪承载力相差不大;螺栓受剪承载力随螺栓直径的增加而增加;随螺栓埋置长细比增大而增大,随孔内混凝土强度增加而增加;钢筋桁架预制板中螺栓连接件的抗剪承载力略高于普通混凝土板中螺栓连接件的抗剪承载力。     

焊钉连接件时变抗剪性能的试验研究

对于无支架施工的长跨连续组合梁,在施工期间进行分阶段浇筑混凝土时,需考虑不同混凝土龄期的组合梁结合面上连接件的早期组合作用。为此,进行了混凝土不同龄期下焊钉连接件的推出试验,分析了焊钉连接件极限抗剪强度、极限滑移、设计抗剪强度和剪切刚度随时间的变化规律,并给出了相应的时变计算公式。研究发现,混凝土龄期小于3 d时推出试件主要为混凝土板劈裂破坏;在不同混凝土龄期时推出试件的剪力-滑移规律基本相同,但抗剪强度和刚度均随混凝土龄期的增长而增大,且早期增长较快,后期较慢,说明组合梁结合面的早期组合效应不能忽略。     

橡胶集料混凝土与钢组合梁非线性分析

橡胶集料混凝土作为一种绿色环保材料,具有延性好、抗裂性强、耗能性突出、耐磨性良好等特点.本文采用有限元分析软件对四种不同橡胶掺量混凝土-钢组合梁进行了非线性分析,着重分析橡胶混凝土对组合梁性能的改善情况.分析表明,相较于普通混凝土-钢组合梁,橡胶混凝土-钢组合梁的延性、橡胶混凝土板的抗裂性、抗剪连接件的抗剪能力均有显著提高.随着橡胶掺量的增加,组合梁的耗能性逐渐增加,极限承载力有小幅度降低.     

国外期刊论文简介

JournalofConstructionalSteelResearch弯剪共同作用下的连续组合梁的极限强度研究Liang,QingQuan ;Uy,Brian(澳大利亚 )连续梁中的混凝土楼板对钢梁的竖向抗剪强度是有所贡献的 ,但现有的设计规范中并没有考虑这一有利因素 ,因此这样的设计方法偏于保守。本文用有限元方法研究了组合连续梁在弯剪共同作用下的极限强度。作者提出了一个三维有限元模型 ,可以模拟连续组合梁的材料、几何非线性。通过试验对有限元模型进行了验证 ,随后研究了混凝土板对梁竖向抗剪能力的影响 ,通过改变组合梁的弯剪比值来分析连续组合梁在弯剪相互作用下的…     

钢-混组合梁的研究现状与展望

介绍了钢-混凝土组合梁的研究现状，评述了钢-混组合梁的分类及其特点。分析了钢-混组合梁设计的关键技术，在分析的基础上，认为加强钢-混凝土间的锚固、纵向截面的抗剪承载力以及斜截面的抗剪承载力、研究新型抗剪连接件是钢-混凝土组合梁发展应解决的关键问题。最后，提出了目前钢-混组合梁仍存在的主要问题，展望了未来钢-混组合梁的发展。     

钢-混凝土组合梁纵向抗剪的试验研究

本文结合国家某重点建设项目工程对钢一混凝土组合梁混凝土翼缘板的纵向抗剪进行了试验研究。根据8根两点对称集中加载试验架在静载作用下的试验结果，分析了组合梁纵向开裂的原因及主要影响因素，建立了组合梁纵向抗剪计算模型和计算公式，对于组合梁纵向抗剪计算和横向钢筋设计具有实用参考价值。     

体内预应力组合梁混凝土预压应力分析

针对在混凝土翼板中设置后张预应力的连续组合梁,提出由分担预加轴力、主弯矩和次弯矩产生的混凝土法向应力计算公式,主要分析施加于混凝土翼板的预应力通过剪力键向钢梁传递的力学模型,建立混凝土翼板承担的预压力沿梁纵轴的分布函数和理论解,求得考虑剪力键柔性的混凝土法向应力计算公式,作为组合梁抗裂设计依据。     

装配整体梁板设计方法的试验研究

本文通过系统试验,较全面地研究了钢筋混凝土迭合梁和预应力混凝土迭合梁板在二次受力下的正截面受力性能及迭合面的抗剪性能,证实迭合梁板在二次受力情况下,与相应整浇梁对比,受压区混凝土应变存在“迟后现象”;受拉钢筋应力存在“超前现象”。同时进一步分析研究了迭合梁在迭合前弯矩作用下所产生的“荷载预应力”和它的发生、发展过程与计算方法。在试验研究的基础上,提出了考虑上述特点的迭合梁板正截面强度、抗裂度、挠度及迭合面抗剪等的计算公式和有关构造措施。     

矩形钢管混凝土组合桁梁负弯矩区受力性能试验研究

矩形钢管混凝土组合桁梁由混凝土板和矩形钢管混凝土桁架组成,在竖向荷载作用下,其正弯矩区可充分发挥混凝土板和桁架的组合作用,但负弯矩区的力学性能较为薄弱且受拉混凝土板容易开裂。针对这一问题,提出了在负弯矩区混凝土板施加预应力以及布置局部释放剪切作用的剪力钉相结合的组合桁梁结构形式。采用跨中施加反向集中荷载模拟连续梁支点反力的方法,对2榀承受负弯矩的矩形钢管混凝土组合桁梁进行了静力加载试验,对其荷载-位移关系、裂缝发展规律、混凝土板应变分布、桁梁荷载-应变关系、钢与混凝土界面滑移及承载力进行了分析。还根据组合桁梁的简化力学模型对不同加载阶段的结构特征荷载进行了讨论。结果表明：采用局部释放剪切作用的剪力钉和混凝土板施加预应力的组合桁梁结构形式可有效提高其抗裂性能,但对受弯承载力影响较小;在加载过程中混凝土板的开裂和杆件的屈服导致结构塑性变形增大,最终节点处焊缝撕裂,组合桁梁丧失承载力;由简化力学模型计算得到的结构特征内力与实测值吻合较好,可为矩形钢管混凝土组合桁梁负弯矩区的设计和计算提供参考。     

预应力作用下组合梁混凝土法向应力分析

针对在混凝土翼板中设置后张预应力的连续组合梁,提出由分担预加轴力、主弯矩和次弯矩产生的混凝土法向应力计算公式,主要分析施加于混凝土翼板的预应力通过剪力键向钢梁传递的力学模型,建立混凝土翼板承担的预压力沿梁纵轴的分布函数和理论解,求得考虑剪力键柔性的混凝土法向应力计算公式,作为组合梁抗裂设计依据。     

组合梁中钢梁与混凝土板叠合面间的剪力计算

通过对《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99- 98)中有关组合梁中钢梁与混凝土板叠合面间剪力计算方法与M P Byfield博士提出的整体变形法的比较 ,对组合梁设计提出了相应建议。     

Longitudinal shear test on steel-concrete composite beam with two rows of shear studs

为研究带双排栓钉的组合梁的纵向受剪性能,进行了7个带双排栓钉的钢-混凝土组合梁试件和1个带单排栓钉的钢-混凝土组合梁对比试件的纵向受剪试验。研究栓钉横向或纵向间距、横向配筋率、混凝土强度、栓钉排布方式等因素对带双排栓钉的钢-混凝土组合梁纵向受剪性能和混凝土板破坏形态的影响,并分析了各研究参数对峰值荷载和极限滑移量的影响。结果表明：带双排栓钉的钢-混凝土组合梁试件破坏模式主要表现为“八”字形裂缝的剪切破坏;栓钉横向、纵向间距、混凝土强度以及混凝土板配筋率是影响钢-混凝土组合梁受剪承载力的主要因素;受剪承载力均随着栓钉横向间距、纵向间距、混凝土强度以及混凝土板的横向配筋率的增加而增大。     

钢-混凝土组合梁的收缩徐变效应分析

混凝土的自身收缩会在钢-混凝土组合梁中产生应力重分布,在收缩徐变的长期作用下混凝土梁可能会产生收缩裂缝。对于按无支撑法施工的钢-混凝土梁,采用弹性理论推导了混凝土梁的纵向拉应力和钢、混凝土之间的剪应力计算公式,并结合错位法分析了剪应力公式中的均剪弹性系数Ct,进而确定了剪应力值。算例分析结果表明,推导出的混凝土梁纵向拉应力和剪应力公式可以为混凝土梁的抗收缩和钢、混凝土之间的抗剪设计提供参考。     

木-混凝土组合梁剪力连接件的研究现状

木-混凝土组合梁是利用各种不同的剪力连接件把木和混凝土这两种材料结合而成的一种新型整体受力构件。木梁与混凝土板的交界面上存在着纵向剪力,由混凝土与木梁之间的抗剪连接件承受。文章总结了国内外木—混凝土组合结构的相关研究内容,详细地介绍了国外木—混凝土组合梁剪力连接件的研究现状,并提出现阶段我国在木结构相关领域的研究方向。