连续组合板的塑性设计

针对国际上大多数关于连续组合板的规范在设计过程中都限制使用塑性分析的现状 ,介绍了对连续板正向、负向受弯的定量研究以及负弯曲条件下的实验结果 ,从这些研究中推导出了在连续设计中使用塑性分析确定弯矩和剪力分布的可能性。

基于部分剪力连接模型的压型钢板-混凝土连续组合板极限承载力分析

基于部分剪力连接模型,利用结构力学的基本原理,同时考虑了各种因素的影响,对不同工况作用下的连续组合板的极限承载力计算方法进行了推导。与国内外的连续组合板试验结果的对比表明,提出的计算方法能够较为准确地计算连续组合板的极限承载力。通过改变不同的参数,对影响连续组合板极限承载力的主要参数进行了分析,提出了实际工程中宜遵循的原则。最后给出了实用的设计表达式。

连续跨压型钢板与混凝土组合板的承载力计算

根据新混凝土规范,给出了连续跨压型钢板与混凝土组合板施工阶段的承载力计算公式及使用阶段的正截面抗弯承载力、纵向水平抗剪承载力、斜截面抗剪承载力和局部抗冲切承载力计算公式,为连续组合楼板的设计提供了依据.

考虑荷载分布的多跨连续钢-再生混凝土组合板长期性能研究

为量化再生粗骨料掺入对多跨连续钢-混凝土组合板长期性能的影响,基于ABAQUS软件建立组合板的非线性热力耦合有限元模型,模型考虑非均匀收缩、非均匀徐变以及混凝土开裂的耦合影响;利用18组足尺试验数据验证模型的可靠性,并对现有规范方法的适用性进行评述;在此基础上,研究不同荷载分布下再生粗骨料取代率对五跨连续组合板长期性能(挠度及支座弯矩)的影响。研究结果表明:基于龄期调整的有效模量法,通过设置温度梯度模拟组合板中混凝土的非均匀收缩、非均匀徐变特性,可有效预测钢-再生混凝土组合板的长期性能,试件跨中挠度的有限元与试验结果最大相差20.3%;掺入再生粗骨料对多跨连续组合板长期性能的影响显著,且不同荷载分布下的影响规律相似,取代率为50%和100%时,组合板在均布荷载作用下的跨中挠度分别增加22.1%和45.0%,支座负弯矩分别增大5.3%和10.8%;与均布荷载作用相比,考虑非均布荷载的钢-再生混凝土组合板长期挠度和支座负弯矩均有所增大,幅值在10%以内。

钢板混凝土组合连续板抗弯承载性能

为研究钢板混凝土组合连续板的抗弯承载能力及破坏模式,对2块不同抗剪连接程度的钢板混凝土组合连续板进行了抗弯承载力试验和数值模拟分析.首先,对钢板混凝土组合连续板进行了四点对称加载的抗弯破坏性试验;然后,采用有限元软件ABAQUS对加载全过程进行数值模拟,分析了混凝土板厚度、底钢板厚度等参数对组合连续板的抗弯承载性能影响.结果表明:钢板混凝土组合连续板首先在中支座负弯矩区产生裂缝,然后在跨内发生弯剪破坏;钢板与混凝土界面的抗剪连接程度从100%减小到66.7%,连续组合板的极限荷载降低42.1%,但其变形延性性能略有增加;增加混凝土板厚度和底钢板厚度能不同程度地增大组合连续板的抗弯极限承载力.

非均匀收缩变形对两跨连续钢-混凝土组合板长期性能的影响研究

与钢筋混凝土板两面传递水份的边界条件不同,压型钢板-混凝土组合板只能单面传递水份,由其产生的混凝土非均匀收缩对组合板的受力性能影响较大。现有研究大多针对该收缩变形分布对单跨组合板长期挠度的影响进行分析,针对其对多跨连续组合板长期性能的影响研究较少,且无相应的设计方法。以两跨连续组合板为研究对象,采用随龄期而调整的有效模量法,提出考虑非均匀收缩变形影响的组合板中支座负弯矩、裂缝宽度和跨中挠度的计算方法,并采用已有试验结果验证该方法的可靠性。在此基础上,对比分析不同收缩变形分布模式(非均匀收缩、均匀收缩、不收缩)对两跨连续组合板长期性能的影响差异。研究结果表明:考虑非均匀收缩分布的计算公式,可有效预测钢-混凝土组合板长期支座负弯矩、裂缝宽度及跨中挠度,预测结果/试验结果的均值分别为1.088、1.026和0.927;不考虑收缩变形和考虑均匀收缩变形将显著低估组合板中支座负弯矩、裂缝宽度和跨中挠度,与试验值分别相差50.0%和24.9%、71.3%和58.6%、46.1%和34.5%;非均匀收缩变形由均匀收缩变形及梯度收缩组成,与均匀收缩相比,梯度收缩对组合板长期性能的影响更为显著,设计时不应忽略梯度收缩变形的影响。

两跨连续GFRP-混凝土空心组合板受力性能试验研究

为研究两跨连续GFRP-混凝土空心组合板的受力性能,进行了2个连续组合板试件的静力加载试验。组合板分别采用环氧树脂胶及栓钉与下部工字钢支座进行连接。试验结果表明,试件最终破坏形态均为跨中截面处受压区混凝土压碎后,下部GFRP型材下翼缘断裂或侧壁屈曲破坏。采用环氧树脂胶连接的试件,边支座可以视为简支支座;采用栓钉连接的试件,边支座可以视为固定支座。随着负弯矩区混凝土的开裂及受拉钢筋的屈服,组合板均出现了明显的内力重分布现象。基于截面分析方法和等效刚度,提出了连续组合板受力全过程计算方法。计算结果表明,组合板的支座反力和截面弯矩试验值与理论值吻合较好,提出的方法可以有效地用于组合板的全过程受力分析。