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.

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。

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,另一侧为负弯矩.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.

负弯矩区组合扁梁的受力性能分析

目的分析负弯矩区组合扁梁的受力性能,计算其弹性刚度和极限承载力,验证所取得的理论结果.方法运用弹塑性力学知识,通过平截面假定和换算截面法,对负弯矩区组合扁梁的受力性能进行了理论分析.结果提出简化的计算模型,推导了弹性刚度和极限承载力公式;并运用大型有限元软件Ansys进行数值模拟.将两者的结果进行了比较,吻合良好.结论研究工作表明笔者所提的简化理论模型及其刚度、强度公式较好地分析了负弯矩区组合扁梁的受力性能,结果合理,可为实际工程设计提供借鉴和参考.

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.

简支深肋组合扁梁抗弯刚度

通过试验和ANSYS有限元数值模拟的方法研究了简支深肋组合扁梁的受力性能和受力过程中截面的应力、应变的分布规律,并通过材料力学理论和结合试验量测结果对梁截面的抗弯刚度及简支梁的平均刚度进行了分析。验证了简支深肋组合扁梁的弹性受力分析中采用的平截面假定的合理性,并提出了简支梁深肋组合扁梁抗弯刚度的计算方法。

简支深肋组合扁梁的抗弯承载力计算

针对深肋组合扁梁在塑性受力阶段截面应力状态的复杂性,为克服现有的抗弯承载力计算方法较多地依靠工程经验的缺点,文中在对两个简支深肋组合扁梁进行承载试验的基础上,提出了采用等效矩形应力图的计算方法,建立了深肋简支组合扁梁的截面抗弯承载力计算模型,推导了截面抗弯承载力的计算公式,利用现有的试验结果给出了混凝土峰值应力折减系数建议值.试验结果初步验证了所建立的组合扁梁抗弯承载力计算公式的正确性.