钢-混凝土组合扁梁楼盖承载性能有限元分析

钢 混凝土组合扁梁楼盖的采用可以降低结构层高,改善钢结构的防火性能,形成无柱大空间与“无梁楼盖”的建筑效果;组合扁梁楼盖具有良好的力学性能,在多高层结构中,既能做框架梁受力,又能承载楼面的作用荷载;同时深肋压型钢板的采用可以降低楼板自重同时可作为永久模板使用,大大提高施工速度,带来很好的经济效益,在多高层钢结构建筑中有广阔的应用前景。论文采用有限元软件ANSYS建立钢－混凝土组合扁梁整体楼盖三维实体模型。对组合扁梁楼盖在竖向荷载作用下的承载性能、变形特点以及楼板自振频率进行了分析,同时对组合扁梁的有效宽度及肋部混凝土的影响进行了计算分析。分析结果表明：钢－混凝土组合扁梁楼盖具有良好的承载性能并能较好地满足正常使用的要求;肋部混凝土及配筋对楼盖的承载力有较大的影响;楼盖主梁的有效宽度分析应建立在整体模型和试验的基础之上。     

钢-混凝土深肋组合扁梁整体楼盖承载性能拟静力试验研究

钢-混凝土深肋组合扁梁楼盖利用组合作用很好地发挥了两种材料的力学特性,同时由于钢梁埋在混凝土楼板中,组合扁梁楼盖还具有降低层高和改善钢梁防火性能的优点。为了考察钢-混凝土组合扁梁楼盖在水平荷载作用下的承载性能和破坏机制,构造了一个双层1×2跨足尺(6m×12m)深肋组合扁梁楼盖,并对其在水平低周往复荷载作用下的受力情况进行试验研究。试验结果表明,钢-混凝土组合扁梁楼盖具有较高的承载能力和较好的延性,并形成了梁端、柱脚塑性铰破坏机制,同时根据试验结果给出试验构件的加载滞回曲线、骨架曲线以及试件的混凝土裂缝分布、结构变形、破坏模式等试验现象,最后给出组合扁梁梁柱节点的建议改进形式。研究内容能够为进一步深入分析组合扁梁楼盖水平承载性能提供直接有效的验证依据。     

组合扁梁楼盖水平荷载作用下承载性能分析

为了研究组合扁梁楼盖在水平荷载作用下的承载性能和有效宽度,采用有限元分析软件建立了钢—混凝土组合扁梁整体楼盖三维实体有限元模型,并进行了相应的计算分析.计算结果表明:钢—混凝土组合扁梁楼盖具有较大的水平刚度和较好的空间作用,组合扁梁楼盖在水平荷载情况下有效宽度较竖向荷载作用时小.建议进行组合扁梁整体楼盖试验,进一步研究其有效宽度取值.     

带组合扁梁多层轻型钢框架结构体系分析

结合某多层钢结构住宅示范楼的设计 ,着重讨论了组合扁梁楼盖在大开间住宅体系中的应用及设计方法。分析结果表明 ,对于大开间住宅 ,采用组合扁梁楼盖不仅能够很好地满足建筑方面的要求 ,显著地降低建筑的层高 ,减少围护结构的费用和减轻基础压力 ,而且能够减少结构的总用钢量 ,降低结构的单位造价     

钢-混凝土组合扁梁受弯性能理论分析与试验

钢-混凝土组合扁梁楼盖以其楼盖结构高度小、防火性能好、下表面平整观感好、便于管线铺设以及在经济跨度范围内梁高更小的优势,在国外(特别是英国和北欧地区)得到了较广泛的应用。实际工程中,钢-混凝土组合扁梁楼盖应用较多的是SP预应力混凝土叠合楼板和深肋压型钢板组合楼板,用于住宅建筑时,存在以下不足:1)钢梁下翼缘外露,需要进行防腐防火保护;2)深肋压型钢板组合扁梁下翼缘不平整需做吊顶,增加了成本和结构高度;3)SP预应力混凝土叠合楼板和深肋压型钢板组合楼板均为单向板,导致楼盖厚度较大,且楼盖高度难以进一步降低等,制约了钢-混凝土组合扁梁楼盖在实际工程中的应用。为此,提出了预制叠合密肋楼板和预制叠合密肋楼板组合扁梁楼盖的概念,预制叠合密肋楼板由预制带肋底板和现浇层组成,可实现双向传力。由于该新型预制叠合密肋楼板组合扁梁楼盖区别于传统的SP预应力混凝土叠合楼板和深肋压型钢板组合扁梁楼盖,为研究该新型组合扁梁楼盖预制叠合密肋楼板与钢梁协同工作性能及其设计方法,结合某高层钢结构住宅示范工程的设计,对该新型钢-混凝土组合扁梁的受弯性能进行了理论分析与试验研究。设计制作了2个预制叠合密肋楼板组合扁梁试验试件,主要变化参数为钢梁腹板开孔形式和剪力键设置方式。钢梁采用焊接不等翼缘钢梁,楼板采用预制叠合密肋楼板,预制板均不出筋。钢材牌号为Q345B,楼板混凝土强度等级为C35,钢筋为HRB400级。试件计算长度为3 800 mm,几何长度为4 000 mm。通过试验研究该新型钢-混凝土组合扁梁的承载能力、延性、变形性能、裂缝开展、应力及应变发展情况等。在试验研究的基础上,提出了预制叠合密肋楼板组合扁梁抗弯极限承载力计算简化假定,并基于破坏强度理论推导了预制叠合密肋楼板组合扁梁抗弯极限承载力计算公式。通过理论分析和试验研究得到以下结论:1)预制叠合密肋楼板组合扁梁具有优良的承载能力和延性性能。试件挠跨比达到1/32时,试件承载力仍未有明显下降,试件呈延性破坏特征。2)在钢梁下翼缘边缘和受拉钢筋屈服时,试件达到屈服承载力;在钢梁全截面屈服、受拉和受压钢筋屈服、受压区混凝土压溃时,试件达到极限承载力。在峰值荷载之前,混凝土和钢梁截面应变分布近似呈线性分布,可以采用平截面假定。3)基于破坏强度理论提出的预制叠合密肋楼板组合扁梁的抗弯承载力计算公式,与试验结果吻合良好,且偏于安全。     

扁梁楼盖中组合节点的试验研究

进行组合扁梁楼盖中梁柱钢节点及组合节点的足尺试验。试件由钢管混凝土组合柱及轴对称钢梁与组合柱通过剪切钢板连接的组合楼盖组成。进行部分包裹混凝土组合梁的试验,确定扁梁楼盖锚钉的布置点。试验结果表明:组合节点和钢节点均为半钢性节点,且各自单独锚固;楼盖对提高节点抗弯承载力起重要作用。     

扁梁-单向板楼盖中板预应力筋的曲线形式

１扁梁－单向板楼盖结构由于预应力扁梁－单向板楼盖结构具有降低层高、方便施工和受力明确等显著特点,已在北美、澳大利亚及亚太地区得到广泛的应用。这种楼盖结构在一个方向上布置很宽的扁梁,而在另一方向上仅用板相连。由于扁梁分隔的每一块板均呈狭长形,在受力上,...     

双向钢-混凝土组合楼盖的设计及施工

近年来,双向钢-混凝土组合楼盖逐渐在大跨度结构体系中得到应用。与普通钢筋混凝土楼盖相比,双向钢-混凝土组合楼盖能提高延性和整体性能,并且降低结构高度、大大减轻结构自重和加快施工进度。针对工程设计和施工难点,介绍双向钢-混凝土组合楼盖的适用范围、尺寸选择、计算方法、节点设计、裂缝控制和施工方法,并结合工程实例进行较详细的...     

钢暗梁对新型组合暗梁楼盖静力性能的影响分析

在钢-混凝土新型组合暗梁楼盖结构中,钢暗梁的各参数变化是影响该新型组合暗梁楼盖结构性能的重要因素。为了考察钢暗梁的跨度、间距、截面高度以及腹板开洞率等参数对该新型组合暗梁楼盖结构受力、变形特性的影响,运用ANSYS对其进行各参数变化状态的非线性有限元分析。分析结果表明:暗梁的跨度对该新型组合暗梁楼盖结构抗弯刚度和极限承载力的影响非常显著;而腹板开洞率在26%以内时,对其影响是有限的;暗梁的间距和暗梁截面高度对其影响相对较小。钢暗梁和混凝土楼板的应力状态均随暗梁的跨度、间距、截面高度以及腹板开洞率的改变而变化。     

组合扁梁楼盖受力性能分析

根据国内外对组合扁梁楼盖的研究和应用 ,介绍了组合扁梁楼盖受力性能的研究现状 ,总结了其受力性能研究方面的已有成果和急需解决的问题 ,着重分析了组合扁梁这一新型组合构件的受力特点和研究发展趋势。