洞口形状对腹板开洞钢-混凝土组合梁的受力性能影响分析

通过研究洞口形状对腹板开洞钢-混凝土组合梁受力的影响,选择合适的洞口形状以降低开洞造成的不利影响;在已有试验基础上,利用ANSYS对洞口设置在弯剪区段且洞口形状不同的组合梁进行力学性能分析,研究了洞口形状对承载力、变形能力以及内力重分布和传力机制的影响。结果表明:钢-混凝土组合梁腹板开洞会导致刚度、极限承载力下降;非正方形洞口组合梁因洞口形状不同,极限变形有不同程度增强;洞口形状会影响洞口处混凝土、钢梁承担的剪力比例,混凝土占总剪力的46%~59%,而钢梁占总剪力的41%~54%;极限变形与洞口处塑性铰的面积大小有关;栓钉会对周围的混凝土产生一定预压力,对混凝土应力重分布有影响,洞口处混凝土的剪力有明显的剪力差,洞口下方钢梁所承受的剪力大于洞口上方钢梁;洞口形状会影响组合梁内部传力机制,长方形、正方形洞口试件在洞口区域以次弯矩传递力,非长方形、正方形洞口试件在洞口区域以主弯矩传递力;在结构设计时应该考虑洞口位置的偏心、主应力方向与洞口边缘的夹角。

洞口形状对板的内力及变形的影响

采用ANSYS有限元软件,计算了洞口分别为圆形、椭 圆形、方形、矩形时开洞板内应力分布和挠度分布情况,通过比较最大 应力和最大挠度,同时考虑钢筋混凝土板的施工方便,优化出比较好 的洞口形状。

不同洞口类型对腹板开洞钢–混凝土组合梁受力性能影响分析

通过研究不同洞口类型对腹板开洞钢–混凝土组合梁受力的影响,选择合适的洞口形状及洞口位置以降低开洞造成的不利影响;在已有试验基础上,利用ABAQUS对洞口设置在弯剪区段且洞口形状不同的组合梁进行力学性能分析,研究了洞口形状对承载力、变形能力的影响。结果表明:钢–混凝土组合梁腹板开洞会导致刚度、极限承载力下降;组合梁因洞口形状和位置不同,极限变形有不同程度增强;洞口的形状和位置对梁的极限承载力产生显著影响,在不同的洞口形状对比实验中,当腹板开设双圆形洞口时,相比于双正方形洞口,其承载力的下降幅度相对较小;当洞口之间的间距增大时,梁的承载力会有所提高。特别是当右侧洞口距离加载点的距离减小时,这种承载力的增加效应尤为明显;另外,洞口形状及位置对腹部开洞组合梁的变形能力影响较大。

水平荷载作用下洞口对填充墙RC框架结构受力性能影响的非线性分析

在3个单层单跨、开洞率不同的填充墙钢筋混凝土框架水平荷载试验模型分析的基础上,用同样的模拟方法,对设计的19个单层单跨、不同洞口情况的填充墙钢筋混凝土框架模型进行了水平荷载作用下全过程模拟分析。分析结果表明通窗、窗洞左置和门洞右置为不利洞口情况,通窗可导致"短柱效应",使框架柱剪力明显增大,洞口率越高(或窗洞左移、门洞右移)则水平承载力和侧移刚度越低,通窗填充墙框架结构按现行方法设计存在安全隐患而非通窗类洞口填充墙框架结构是安全的。