钢-混凝土组合扁梁受力性能的有限元分析

钢-混凝土组合扁梁是将钢梁内嵌于混凝土之中的新型组合梁，它能最大限度地降低结构的高度，形成类似”无梁楼盖”的结构体系，已在住宅钢结构中推广应用，其承载性能和设计方法研究引起了结构工程界的关注．本采用通用有限元程序ANSYS研究了组合扁梁的承栽力问题，通过建模计算了简支组合扁梁、悬臂组合扁梁和框架组合扁梁的承载力和变形特征，得到了相应的荷栽-位移过程曲线，并与组合扁梁的试验结果进行了比较，验证了计算结果的正确性．     

正弯矩区组合扁梁承载性能分析

钢-混凝土组合扁梁中的钢梁内嵌于混凝土楼板之中,最大限度地降低了结构的高度,增强了结构的防火能力．作为框架梁使用时,在竖向荷载作用下,跨中处于正弯矩区;水平荷载作用下,梁的一侧为正弯矩,男一侧为负弯矩．因此,明确正弯矩区组合扁梁的受力性能是进行结构分析的基础．对正弯矩区组合扁梁的抗弯刚度和承载力进行了理论分析,并通过简支梁的试验来验证理论分析结果的合理性,研究结果表明,组合扁梁抗弯承载力的理论值和试验值吻合良好,而刚度的理论值较为保守,主要原因是分析中没有考虑预制混凝土板对刚度的贡献．     

负弯矩区深肋组合扁梁抗弯性能的有限元分析

深肋压型组合扁梁具有承载力高、刚度大、结构高度小、防火性能好等优点。明确组合扁梁的受力性能是进行结构设计的基础。但是国内外对其承载性能的研究还很不充分,特别是对负弯矩区,现有的计算方法尚需进一步研究和论证,设计计算依靠经验为主。本文采用通用有限元程序Ansys研究负弯矩区深肋组合扁梁的承载性能,通过建模计算悬臂深肋组合扁梁的承载力和变形特征,得到相应的荷载—位移全过程曲线,揭示其受力特点,并与相关的理论推导进行比较,探讨其理论计算的合理性。     

负弯矩区深肋组合扁梁抗弯性能的有限元分析

深肋压型组合扁梁具有承载力高、刚度大、结构高度小、防火性能好等优点。明确组合扁梁的受力性能是进行结构设计的基础。但是国内外对其承载性能的研究还很不充分,特别是对负弯矩区,现有的计算方法尚需进一步研究和论证,设计计算依靠经验为主。本文采用通用有限元程序Ansys研究负弯矩区深肋组合扁梁的承载性能,通过建模计算悬臂深肋组合扁梁的承载力和变形特征,得到相应的荷载一位移全过程曲线,揭示其受力特点,并与相关的理论推导进行比较,探讨其理论计算的合理性。     

简支组合扁梁有效宽度的影响因素分析

组合扁梁将钢梁内嵌于混凝土楼板之中，不仅能够较大程度的降低结构层高，改善钢结构的防火性能，而且能够满足建筑上对大空间的无柱要求，在多层钢结构建筑中有广阔的应用前景。组合扁梁有效宽度的选取将直接影响其承载力和刚度的计算，更是组合扁梁工程应用的设计基础。本文通过建立简支组合扁梁的有限元模型，分析了组合扁梁的跨度、梁间距、翼缘板厚度等因素对组合扁梁有效宽度的影响并对进一步的研究提出了建议。     

简支组合扁梁有效宽度的影响因素分析

组合扁梁将钢梁内嵌于混凝土楼板之中,不仅能够较大程度的降低结构层高,改善钢结构的防火性能,而且能够满足建筑上对大空间的无柱要求,在多层钢结构建筑中有广阔的应用前景。组合扁梁有效宽度的选取将直接影响其承载力和刚度的计算,更是组合扁梁工程应用的设计基础。本文通过建立简支组合扁梁的有限元模型,分析了组合扁梁的跨度、梁间距、翼缘板厚度等因素对组合扁梁有效宽度的影响并对进一步的研究提出了建议。     

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。     

波形钢组合桥面板受力性能分析

为研究波形钢组合桥面板的受力性能,首先设计了3组9个试件进行推出试验,分析其破坏形态、极限荷载值和滑移量,然后建立了有限元模型,分析了波形钢组合桥面板在跨中集中荷载下挠度、界面滑移、波形钢板和剪力连接件应力及其分布。研究结果表明：开孔板PBL剪力连接件破坏分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段3个阶段,试件为混凝土剪切破坏,破坏时有着良好的延性,贯穿钢筋和粘结摩擦力对剪力连接件的承载力和滑移量有着重要的作用,5 m跨径的波形钢组合桥面板极限承载力为630 kN,桥面板在荷载作用下经历弹性阶段、裂缝发展阶段、屈服阶段、破坏阶段4个阶段,开孔板PBL剪力连接件可以有效地将两种结构组合在一起,波形钢板和剪力连接件屈服区域均集中在跨中,其中波谷区域最明显。     

深肋组合扁梁抗弯承载性能的非线性有限元分析

钢-混凝土组合扁梁作为一种新型的组合梁具有承载力高、刚度大、结构高度小、防火性能好等优点,已逐步在多层建筑中得到应用,但是国内外对其承载性能的研究还很不充分,现有的计算方法尚需进一步研究和论证,设计计算依靠经验为主,限制了这种组合梁的广泛应用.采用非线性有限元的方法对简支钢-混凝土组合扁梁进行了全过程受力分析,揭示了这种新型组合梁的受力特点,讨论了计算方法的合理性.     

叠合梁弯矩转移性能的有限元分析

叠合梁跨中正截面承载力计算是叠合梁中最为重要而又尚未很好解决的一个问题,通过对钢筋混凝土叠合梁进行非线性有限元计算,分析了叠合梁的基本受力性能及其应力重分布过程,验证了叠合梁弯矩转移这一力学性能的存在和弯矩转移计算模式的合理性。     

简支深肋组合扁梁受弯性能试验

目的研究简支深肋组合扁梁的受弯性能，考察粘结力变化对其抗弯刚度和承载力的影响．方法对两根尺寸相同但钢梁与混凝土交界面处理状况不同的试件进行静力单向加载试验．结果得出荷载变形关系及截面应变分布特征，由荷载-跨中挠度关系曲线知粘结力的削弱没有影响到组合扁梁的承载力．弹性受力阶段钢梁和受压区混凝土的横向应变分布均匀，截面竖向中线的应变近似成线性分布．结论粘结力的变化对其抗弯刚度和承载力的影响很小，钢梁与受压区混凝土在弹性受力阶段能够近似保持平截面，板肋处混凝土分担的荷载很小．     

中国、英国钢-混凝土组合梁设计规范比较

根据中国《钢结构设计规范》和英国规范（BS5950）,对简支组合梁的设计过程进行了对比,包括施工阶段与使用阶段承载力的验算、抗剪连接件的设计和挠度验算等。通过相关工程实例计算,对设计结果进行了比较,结果表明：英国规范对于钢-混凝土组合梁设计的规定更加详细,由设计所得的结果较中国规范更加保守。     

钢-混凝土组合梁体系转换新技术

钢-混凝土组合梁是由钢结构通过剪力钉与混凝土共同作用所形成的组合结构，其内力在形成过程中不断变化．以深圳丽水桥为背景工程，利用截面与内力均在变化的特殊性，在适当阶段对结构进行体系转换，可以调整结构内力状态，获得经济效益，具有推广应用前景。     

负弯矩作用下预应力钢-混凝土组合梁的受力性能

为了研究负弯矩作用下预应力钢-混凝土组合梁的受力性能,对3根组合梁试件进行了单调静力试验,其中包括非预应力组合梁、体内预应力组合梁和体外预应力组合梁各1根.试验结果表明:负弯矩作用下,3根试件的破坏均始于钢梁的受压屈服,在达到极限承载力时钢梁均发生了屈曲;与非预应力试件相比,体内预应力试件的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载分别提高了120％、35.1％和18.7％;体外预应力试件的开裂荷载较非预应力试件提高了24％,但屈服荷载和极限荷载略有降低;施加体内预应力可以有效地提高组合梁的极限变形能力,但对延性不利;施加体外预应力对组合梁的延性有一定的提高作用.     

连续结合梁桥负弯矩区处理方法的参数分析

目的通过综合施加强迫位移、预加静荷载和张拉高强钢筋等方法对大跨度钢一混凝土连续结合梁桥负弯矩区混凝土施加预压应力，研究各参数对负弯矩区混凝土内施加预压应力值的影响．方法结合实际工程，采用ANSYS进行施工全过程模拟，以强迫位移、预加静荷载、张拉高强钢筋面积值为参数进行分析．结果得到了预压应力随各参数变化规律．对比了各方法的优缺点，确定了施工方案．结论预压应力随各参数独立线性变化；3种方法综合使用可有效解决负弯矩区混凝土开裂问题，其中预加静荷载和张拉高强钢筋方法更为有效：提出了可用于类似结合梁桥负弯矩区处理的预压应力估算公式，     

钢-混凝土组合梁板托抗力作用探讨

本文通过大量的对比计算,对钢-混凝土组合梁板托对梁正截面抗弯承载能力的贡献;深托与浅托的界限;以及塑性中和轴位于钢部件内时板托对抗剪连接件设计的影响等问题进行了分析,并提出了在设计中对上述问题的处理方法.     

方钢管混凝土柱—组合扁梁连接节点力学性能研究

将方钢管混凝土柱与组合扁梁结合,构成一种新型、高效的住宅钢结构体系。在已有节点研究的基础上,结合翼缘非对称式组合扁梁的特殊性,提出了一种新的节点构造形式。建立了节点承载力计算的塑性铰线模型,推导了塑性铰线的承载力,得到了受拉翼缘的极限拉力,并最终确定了节点的承载力计算方法。为验证上述模型的准确性,对节点进行了有限元分析。塑性铰线模型与有限元分析结果吻合良好,设计方法可供工程设计参考。     

钢-混凝土组合梁疲劳性能的有限元分析

目的为提高组合梁的抗疲劳寿命,研究组合梁疲劳性能．方法采用ANSYS软件包对组合梁的疲劳性能进行数值模拟与研究,通过建模对其施加疲劳荷载,计算具有不同配筋率和混凝土抗压强度的7根组合梁应力幅和疲劳寿命,得到了相应的s—N过程曲线,并与组合梁的试验结果和国际相关规范进行了比较．结果混凝土抗压强度从36．4MPa提高N41．8MPa,疲劳寿命提高了1．48倍;其他条件相同的情况下,应力幅提高9．9／MPa,试验和有限元计算疲劳寿命提高12．8万次和24万次．结论配筋率、混凝土强度和应力幅值是影响组合梁疲劳寿命的主要因素,配筋率比混凝土抗压强度影响更显著．