部分包覆钢-混凝土钢筋桁架空腹组合梁受剪性能试验研究

为研究部分包覆钢-混凝土钢筋桁架空腹组合梁的受剪机理,设计了4根组合梁的缩尺模型,在组合梁腹部设置C形连杆和X形拉结筋,以剪跨比和腹板空腹率为变化参数,进行了受剪性能试验。试验结果表明:当组合梁剪跨比从1增大到3时,组合梁呈现出斜压破坏、约束剪压破坏和斜拉黏结破坏等三种破坏形态;腹板空腹率相同时,剪跨比的增大使梁的受剪承载力显著减小,变形能力提高,相比于剪跨比为1的组合梁,剪跨比为2和3的组合梁受剪承载力分别降低了23.94%和44.08%。C形连杆和X形拉结筋先于腹板达到屈服,腹板在加载后期承载能力得到充分发挥;剪跨比相同时,腹板空腹率的增大使组合梁的受剪承载力减小,腹板空腹率由51.1%增大至67.4%,组合梁的受剪承载力减小了8.82%。在试验基础上,参考JGJ 138—2016《组合结构设计规范》,基于叠加原理提出了钢筋桁架空腹组合梁受剪承载力计算方法,计算结果与试验结果较为接近。

部分包覆钢-混凝土钢筋桁架空腹组合梁受弯性能试验研究

为研究部分包覆钢-混凝土钢筋桁架空腹组合梁受弯性能,以组合梁截面高度、主钢件翼缘厚度和腹板空腹率为变化参数,共设计4根试件并进行四点弯曲试验。通过对破坏现象、荷载-跨中挠度曲线、混凝土与主钢件应变、承载力与变形等的分析,研究了组合梁的截面高度、主钢件的翼缘厚度和腹板空腹率对部分包覆钢-混凝土钢筋桁架空腹梁受弯性能的影响规律。研究表明:所有试件均发生受弯破坏,且延性较好;荷载-跨中挠度曲线呈现弹性工作段和弹塑性工作段,跨中截面主钢件与混凝土应变基本满足平截面假定;组合梁截面高度由400 mm增加到500 mm,试件受弯承载力提高29.3%;主钢件翼缘厚度由10 mm减小到8 mm,试件受弯承载力减小25.9%;腹板空腹率对受弯承载力影响不大。基于试验现象和基本假定,推导了部分包覆钢-混凝土钢筋桁架空腹梁的受弯承载力计算式,其计算结果与试验结果吻合较好。