钢砼组合梁竖向抗剪承载力的试验研究

在６根钢－火山渣砼简支组合梁和６根钢－火山渣砼连续组合梁试验的基础上，探讨影响组合梁竖向抗剪承载力的主要因素：混凝土翼板、名义剪跨比和力比等．试验与计算结果表明，在计算组合梁竖向抗剪承载力时，如果不考虑混凝土翼板的作用计算结果将趋于保守，对于连续组合梁还应该考虑弯矩比的影响。     

钢-砼组合梁竖向抗剪承载力研究

在6根钢-火山渣砼简支组合梁和6根钢-火山渣砼连续组合梁试验的基础上，探讨影响组合梁竖向抗剪承载力的主要因素：混凝土翼板、名义剪跨比和力比等。试验与计算结果表明，在计算组合梁竖向抗剪承载力时，如果不考虑混凝土翼板的作用，计算结果将趋于保守，对于连续组合粱还应该考虑弯矩比的影响。     

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-砼组合梁竖向抗剪承载力研究

在6根钢-火山渣砼简支组合梁和6根钢-火山渣砼连续组合梁试验的基础上,探讨影响组合梁竖向抗剪承载力的主要因素:混凝土翼板、名义剪跨比和力比等。试验与计算结果表明,在计算组合梁竖向抗剪承载力时,如果不考虑混凝土翼板的作用,计算结果将趋于保守,对于连续组合梁还应该考虑弯矩比的影响。     

钢-混凝土组合梁截面组合抗剪性能的试验研究

对4根密实截面钢-混凝土组合梁的组合抗剪性能进行了试验研究。试件全部采用简支,跨中两点对称单调静力加载,考虑抗剪连接程度及正负弯矩的影响。试验结果表明,组合梁负弯矩区的界面滑移规律与正弯矩区的不同,其大小对组合梁的抗剪承载能力影响较小。不论混凝土翼板是处于组合梁截面的受压区还是受拉区,其对组合梁截面的抗剪承载能力均有明显的贡献,目前规范仅计算钢梁腹板的抗剪作用偏于保守。按叠加法建立了计算组合梁抗剪承载能力的计算式,计算值与实测值吻合良好。     

用普通钢筋混凝土叠合板作受压翼的钢-混凝土组合梁

本文通过6根试验梁受弯性能、钢筋混凝土板纵向抗剪性能和破坏形态的分析,找出了影响该类组合梁受力性能和承载力的主要因素,建立了按塑性方法计算该类组合梁极限抗弯承载力和钢筋混凝土板纵向抗剪承载力的公式,其与试验结果符合良好。最后提出了发挥该类组合梁理论极限抗弯承载力的最小横向配筋率。     

部分外包简支组合梁竖向抗剪设计研究

考虑了钢梁腹部钢筋混凝土对组合梁抗剪性能的影响,给出了部分外包简支组合梁弹性理论计算时的剪应力分析方法,对塑性抗剪承载力的计算引入了钢骨混凝土梁的抗剪承载力计算公式,结合试验进行对比,给出了部分外包简支组合梁的塑性抗剪承载力公式,可以为实际工程应用提供参考。     

胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件抗剪刚度计算方法研究

为了研究胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件抗剪刚度计算方法,进行了7组共计21个胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉连接件的推出试验,得到了斜交螺钉连接件的荷载-滑移曲线,分析了混凝土强度等级、螺钉直径、螺钉嵌入角度对胶合木-混凝土组合梁斜交螺钉抗剪连接件抗剪刚度的影响,探讨了斜交螺钉连接件在胶合木-混凝土组合梁中的受力机理。基于弹性地基梁理论,提出了斜交螺钉连接件抗剪刚度计算公式。研究结果表明:增大螺钉直径可以有效提高斜交螺钉连接件的抗剪刚度;随着斜交螺钉连接件嵌入木梁角度逐渐减小,斜交螺钉连接件的抗剪刚度逐渐降低。抗剪刚度计算公式反映了螺钉直径、螺钉嵌入角度、螺钉抗剪刚度、木材顺纹刚度系数以及木材横纹刚度系数的影响,且计算结果与试验结果吻合较好。     

钢-混凝土组合梁的现状和发展

介绍钢-混凝土组合梁应用及研究成果,分析这种组合梁的关键技术和存在的主要问题。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是钢-混凝土组合梁发展应解决的关键问题。     

U形外包钢-混凝土组合梁的研究进展和关键问题分析

U形外包钢-混凝土组合梁是一种新型的钢-混凝土组合构件形式,它有着施工速度快、力学性能优秀等优势,正逐渐受到工程界和学术界的广泛关注。从U形外包钢-混凝土组合梁的抗弯性能、纵向抗剪性能、耐火性能等方面总结和分析了国内外U形外包钢-混凝土组合梁的有关研究进展,提出了U形外包钢-混凝土组合梁的三个关键问题,并对U形外包钢-混凝土组合梁在负弯矩区内的抗剪连接计算给出了建议,为外包钢混凝土组合梁的进一步研究和应用提供了一定思考和参考。     

钢-混凝土组合梁的简化非线性模拟

建立有效的宏观模拟方法,研究钢-混凝土组合梁的非线性性能,考虑了材料非线性和混凝土板与钢梁之间的表面滑移。通过组合梁宏观模拟和试验的对比,分析了这种方法的有效性。对单调正、反弯曲下的4根足尺组合梁进行了试验研究。结果表明:通过宏观模型能获得组合梁的非线性荷载-位移性能的重要特征。宏观模拟方法对简化形式和准确度做了权衡,是进行有限元分析的可行方法。采用数值宏观模型,进行负弯矩下钢-混凝土组合梁的参数研究,包含:混凝土板的受压强度、型钢翼缘和腹板的屈服强度、剪切连接程度。最后,对加载过程中的滑移和其对组合梁性能的影响进行了分析。     

钢-混凝土组合梁扭转的组合作用分析

在试验及理论分析的基础上,对开口截面钢-混凝土组合梁在扭转中的组合作用进行研究。组合梁在扭转中,即使是纯扭作用下,截面上仍存在组合作用,分析时不能忽略混凝土翼板和钢梁间的相互约束作用,否则会低估组合梁的抗扭能力。钢梁自身的抗扭作用很小,钢梁对组合梁扭转的贡献在于,它向混凝土翼板提供了纵向约束。在钢筋混凝土变角软化桁架模型(RA-STM)的基础上,通过引入平截面假定,以考虑组合梁扭转中的组合作用,建立适于分析开口截面钢-混凝土组合弯扭性能的三维桁架模型:在弯扭作用下,组合梁截面各单元分别处于一维应力状态(体系1)和二维应力状态(体系2),体系1用来抵抗由弯矩和扭矩引起的截面纵向应力,体系2用来抵抗由扭矩引起的截面剪应力,两者通过截面的纵向应变协调和内力平衡条件联系起来。所分析内容充分满足平衡条件、变形协调条件和材料本构方程。计算结果与试验结果吻合良好。此外还简要评价了现有的组合梁极限扭矩计算公式的不足。     

钢-混凝土组合梁的抗扭特点

钢-混凝土组合梁能充分发挥混凝土抗压强度高、钢材抗拉性能好的优势,近年来,在我国已得到了越来越广泛的应用。相比抗弯曲性能,目前对组合梁扭转性能的研究还很少。然而,在建筑及桥梁结构中,组合梁受扭转作用是不少的。本文介绍了开口截面组合梁和箱形组合梁的极限抗扭特点及已有的研究成果,并指出了需要进一步研究的问题。     

Elastic rigidity of composite beams with full width slab openings

Openings often exist in the concrete slab of composite floors due to the functional requirements of structures. The strength and rigidity of steel-concrete composite beams are reduced by openings. Based on three tests of steel-concrete composite beams with full openings in the concrete flange, the elastic rigidity of composite beams is analyzed. Finite element analysis (FEA) considering the slip effect between the steel and concrete is conducted to simulate the composite beams with full openings in the concrete slab, and the results show that the FEA method is reliable. The analytical calculation method for the deflection of composite beams with full openings in the concrete slab is also proposed, and the results are verified by tests. The predicted deflections using the analytical method and FEA method both agree well with the test results. It is further verified that openings near the supports have insignificant effects on the deflection at the mid-span and this effect can be thus ignored. The simplified method to calculate the rigidity reduction factor is developed by a regression analysis. The analytical method and FEA method can be used for the serviceability limit state design of steel-concrete composite beams with full openings in the concrete flange.     

钢-混凝土高托座组合梁设计中的若干问题

本文对钢-混凝土高托座组合梁进行了较全面的分析。特别是对组合梁的挠度进行了研究,对组合梁截面设计采用优化方法,即在满足强度、刚度要求的情况下,使造价最低。作者进行了10个抗剪推力试件及3根钢-混凝土高托座组合梁的破坏试验。试验表明,托座具有较好的抗剪强度,本文提出的组合梁挠度计算公式在弹性范围与试验结果吻合较好。     

新型外包钢-混凝土组合梁与普通钢-混凝土组合梁性能对比分析

新型外包钢-混凝土组合梁与普通钢-混凝土组合梁相比具有受力性能好,防火性能高,综合经济指标提升等优势。运用ANSYS有限元分析软件从完全剪力连接和部分剪力连接两个方面对新型外包钢-混凝土组合梁和普通钢-混凝土组合梁进行受力性能对比和分析,得出新型外包钢-混凝土组合梁性能优于普通钢-混凝土组合梁的结论。     

钢-混凝土组合梁加宽混凝土旧桥技术中组合横梁界面受力性能研究

在钢-混凝土组合梁加宽旧桥技术中,旧桥混凝土边梁与新加宽的钢-混凝土组合梁间的横向连接采用钢-混凝土组合横梁的形式,这种横梁形式较为新颖,目前相关试验研究尚未有报道。对6个钢-混凝土组合横梁进行试验研究,通过采用目前已有的新老混凝土植筋界面承载力计算方法对试验结果进行对比计算。研究结果表明:组合横梁界面的破坏模式为新老混凝土界面破坏,钢-混凝土界面没有任何破坏特征;新老混凝土界面黏结破坏以前,新老混凝土之间几乎没有滑移,整体性很强;新老混凝土界面黏结破坏以后,界面剪力主要由植筋承担,试件延性良好。针对钢-混凝土组合梁加宽旧桥技术中组合横梁的破坏模式,采用合理的材料本构关系,提出三阶段界面受力模型,理论方法计算结果与试验值吻合良好。通过理论分析确定界面的破坏机理:新老混凝土界面的极限抗剪强度由混凝土强度,界面粗糙程度和摩擦系数共同确定,界面正应力的存在有利于极限抗剪强度的提高;新老混凝土界面的残余抗剪强度主要由界面植筋提供,植筋率和植筋屈服强度是主要影响因素。最后,提出适用于实际工程的设计方法。     

Simplified nonlinear simulation of steel–concrete composite beams

A computationally efficient macro-model approach is proposed for investigating the nonlinear response of steel–concrete composite beams. The methodology accounts for material nonlinearity and interface slip between the concrete slab and the steel beam. The validity of the technique is evaluated through comparison of the macro-model-based simulations with results obtained from experimental testing of composite beams. Four full scale composite beams are tested under monotonic positive and negative bending. The results show that the proposed macro-element-model can capture the essential characteristics of the nonlinear load–deformation response of composite beams. Such an approach is a compromise between simplicity and accuracy and a viable alternative to detailed finite elements analysis. Additionally, a parametric study, including the compressive strength of slab concrete, the yield strength of the steel flanges and web, and the shear connection degree, of the steel–concrete composite beams subjected to positive moment is conducted utilizing the numerical macro-model proposed. The slips and their influences on the behaviors of composite beams during loading process have been analyzed.     

钢-混凝土组合梁在负弯矩作用下抗剪性能的试验研究

通过3根钢-混凝土组合梁在负弯矩作用下的试验,研究了其变形发展及破坏过程,得到了组合梁的跨中剪力-挠度曲线、交界面滑移曲线和沿截面高度分布的应变变化曲线,分析了剪切连接程度、截面尺寸、剪跨比、材料强度、钢筋配置等因素对组合梁承载力和延性的影响。对钢梁进行了塑性分析,得出在负弯矩作用下钢-混凝土组合梁抗剪承载力的提高不是由于钢梁腹板的硬化效应所致,而是由于混凝土翼板的贡献,并提出了考虑混凝土翼板影响的组合梁在负弯矩作用下抗剪承载力计算公式。将计算结果与实测结果进行了比较,二者吻合良好。     

考虑剪力连接件刚度的钢-混凝土组合梁有限元分析

钢 -混凝土组合梁剪力连接程度是依据截面极限状态的抗弯强度定义的 ,即使是完全抗剪连接 ,组合梁的混凝土板与钢梁之间仍存在滑移。采用有限元分析 ,构造了混凝土板 -连接单元 -钢梁的组合梁有限元计算模型 ,推导了混凝土与钢梁界面有限元连接单元刚度系数 ,分析了不同剪力连接程度组合梁的受力与变形特性 ,研究了剪力连接程度对挠度和混凝土翼缘有效宽度的影响 ,并对照已有的试验数据和相关规范进行分析比较。