部分包覆钢-混凝土组合空腹梁受弯性能试验研究

为了研究部分包覆钢-混凝土组合空腹梁(简称PEC空腹梁)不同构造的效果及优劣,对5根不同构造措施的PEC空腹梁进行四点弯曲试验,研究其破坏形态、承载能力、变形性能、型钢与混凝土应变、型钢翼缘与腹部混凝土之间的滑移量等指标。试验结果表明:静力荷载作用下,5根PEC空腹梁均具有良好的延性和变形能力;从承载力和位移延性系数等来看,π型桁架构造形式较优;蜂窝及空腹构造形式在截面变化处易出现应力集中,使型钢下翼缘发生断裂破坏;型钢、混凝土应变沿截面高度基本符合平截面假定;型钢翼缘与混凝土之间的滑移量不大,对受弯承载力计算的影响可忽略不计。按全截面塑性准则来计算PEC空腹梁的受弯承载力是可行的,理论值与试验值误差较小。

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。