分离式叠合板组合梁抗火性能研究与数值分析

为了研究分离式叠合板组合梁的火灾行为,对四块足尺分离式叠合板组合梁进行了均布荷载作用下的火灾试验。考虑了栓钉间距、后浇层厚度、预制板在钢梁上翼缘搭接长度的影响因素,研究了组合梁在受火过程中沿板厚混凝土温度场分布规律、混凝土板中钢筋温度、沿钢梁高度温度场分布规律、抗弯刚度以及叠合板与钢梁的整体工作性。并利用ABAQUS对叠合板组合梁在热力耦合作用下的温度场和变形行为进行了数值模拟分析。结果表明:升温过程中,后浇层与预制底板结合界面未发生明显破坏,仍能共同承受荷载;但由于结合界面和预制板拼缝的存在,组合梁的整体抗弯刚度明显降低;热力耦合作用下,预制板在钢梁上翼缘搭接长度对组合梁的变形能力影响显著;对比试验研究结果与数值分析结果,二者吻合良好,验证了数值分析模型的有效性与可行性。

分离式叠合板组合梁受力性能试验与模拟研究

分离式叠合板组合梁受力性能的研究可为新型组合梁的理论分析提供参考依据及借鉴作用。文章通过足尺分离式叠合板组合梁的静力试验,对试验梁的破坏形式、加载点处沿截面高度的纵向应变和跨中截面的挠度变化进行分析,并采用ABAQUS软件模拟分析了分离式叠合板组合梁受力性能的影响因素。结果表明:分离式叠合板组合梁中预制板拼缝的存在,削弱了试件的抗剪承载力,造成试件的剪切破坏,但在远离预制板拼缝处,叠合板的协同工作性能良好;分离式叠合板组合梁的受力性能随后浇层厚度的增加和栓钉间距的减小而提高,施工时的预制底板在钢梁上翼缘的搁置长度宜为40 mm;模拟结果与试验结果吻合较好,验证了数值分析模型的有效性与可行性。

火灾下分离式叠合板组合梁受力性能研究

为了定量计算火灾全过程叠合板组合梁的抗弯刚度和极限承载力,需要推导出与实际情况相符的计算公式。鉴于叠合板组合梁和传统组合梁构造的不同以及高温对材料性能的影响,在传统组合梁抗弯刚度和极限承载力计算方法的基础上进行推导与计算,提出了火灾全过程叠合板组合梁极限承载力和抗弯刚度的计算方法,计算结果与试验结果的误差在6%以内,说明该计算方法具有良好的计算精度。

二次受火叠合板组合梁抗火性能研究

叠合板组合梁的二次受火性能研究可为建筑结构火灾中的复燃现象提供重要依据。文章对铰接约束下足尺两跨连续梁进行二次受火试验研究,将预制板的不同连接方式作为变量,分析了火灾全过程中叠合板组合梁的试验现象、温度分布、位移变化。结果表明:翼板形式不同的两跨连续梁二次受火后,变形恢复率基本一致,叠合板板底与钢梁上翼缘均未发生相对滑移。但预制板拼缝的存在使分离式叠合板组合梁温度更高,变形更严重,此外二次受火后两叠合板组合梁板顶的裂缝发展趋势不同;水分的迁移蒸发对叠合板组合梁二次受火时的温度分布有重要影响;预制板在叠合板组合梁二次受火时起到阻止热量向上传递的作用。

叠合板组合梁受力性能试验研究

为研究叠合板组合梁的受力性能,对三个足尺叠合板组合梁进行静力加载试验,研究后浇层厚度、预制板之间拼缝形式对叠合板组合梁受力性能的影响以及钢梁与叠合板的协同工作性能。研究结果表明:弹性阶段内,三个叠合板组合梁截面应变符合平截面假定;分离式叠合板组合梁在远离拼缝处,新旧混凝土能够协同工作,预制板拼缝处截面叠合板组合梁刚度减小,剪力较大时发生剪切破坏,分离式叠合板组合梁的抗弯刚度随叠合现浇层厚度的减小而降低;整体式叠合板组合梁中钢梁与叠合板作为整体共同受力,具有良好的协同工作性能。