【摘要】：連續(xù)組合梁與簡(jiǎn)支組合梁相比剛度更大、強(qiáng)度更高,能跨越更大的空間,除有截面塑性強(qiáng)度儲(chǔ)備外,還有超靜定的結(jié)構(gòu)塑性強(qiáng)度儲(chǔ)備。但由于現(xiàn)在無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外對(duì)帶腹板開洞連續(xù)組合梁的研究相對(duì)較少,對(duì)其受力特性和破壞模式還了解不多,不僅缺乏相應(yīng)分析方法和計(jì)算理論,也沒有相應(yīng)的規(guī)范可以遵循。因此,若能全面的深入掌握帶腹板開洞連續(xù)組合梁的受力特性,就能最大限度的減少洞口帶來(lái)的剛度和強(qiáng)度的損失,就能在梁的腹板上開洞,甚至開大洞,從而達(dá)到降低層高和節(jié)約大量建設(shè)資金的目的,本課題的提出正是要為這一具有巨大經(jīng)濟(jì)潛力的應(yīng)用前景服務(wù)。為此,本文對(duì)腹板開洞連續(xù)組合梁進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)研究、有限元和理論分析,完成的主要工作內(nèi)容和主要結(jié)論如下： 1.通過(guò)5根腹板開洞連續(xù)組合梁和1根腹板無(wú)洞連續(xù)組合梁的兩點(diǎn)對(duì)稱集中加載試驗(yàn),對(duì)腹板開洞連續(xù)組合梁的豎向受剪性能進(jìn)行了研究,試驗(yàn)結(jié)果表明：腹板開洞不僅降低了連續(xù)組合梁的剛度和承載能力,而且引起洞口區(qū)域混凝土板和鋼梁截面的剪力重分布。最終連續(xù)組合梁洞口發(fā)生剪切破壞從而喪失承載能力使帶洞跨截面抗剪上升為控制設(shè)計(jì)主要因素；另外,增加混凝土板厚度和截面配筋率可以提高連續(xù)組合梁的承載和變形能力,并可以用來(lái)進(jìn)行洞口區(qū)域的補(bǔ)強(qiáng)。 2.對(duì)腹板開洞連續(xù)組合梁的塑性鉸及內(nèi)力重分布性能進(jìn)行了研究,研究的重點(diǎn)為腹板開洞連續(xù)組合梁的塑性鉸特性及內(nèi)力重分布現(xiàn)象。試驗(yàn)結(jié)果表明：腹板開洞降低了連續(xù)組合梁的剛度和承載能力,洞口區(qū)域不再符合平截面假定。5根腹板開洞連續(xù)組合梁的破壞過(guò)程均為在洞口處形成剪力鉸并最終形成破壞機(jī)構(gòu)從而喪失承載能力。與腹板無(wú)洞連續(xù)組合梁相比,腹板開洞連續(xù)組合梁在按彈性計(jì)算時(shí)就已經(jīng)存在“調(diào)幅”現(xiàn)象。另外,試驗(yàn)表明連續(xù)組合梁開洞后不僅存在彎矩重分布而且在帶洞跨還存在混凝土板和鋼梁之間的剪力重分布現(xiàn)象。 3.對(duì)影響腹板開洞連續(xù)組合梁受力及承載力的幾個(gè)主要影響參數(shù)進(jìn)行了全面的對(duì)比分析。選取的影響參數(shù)為：混凝土板厚、洞口寬度、洞口高度、洞口位置、洞口偏心和多洞口(雙洞)等。通過(guò)分析研究得出如下主要結(jié)論：增加混凝土板厚度可以提高組合梁的承載能力,配筋率增加能大幅提高組合梁的變形能力。隨著洞口寬度和高度的增加,組合梁承載能力相應(yīng)減小,帶洞跨撓度增大。洞口位置對(duì)開洞組合梁的承載力和變形影響較大,洞口布置在集中荷載作用點(diǎn)之外對(duì)組合梁受力比較有利。 4.對(duì)影響腹板開洞連續(xù)組合梁內(nèi)力重分布特性的影響因素進(jìn)行了相關(guān)研究,研究的變化參數(shù)為混凝土翼板厚度、混凝土板縱向配筋率、洞口寬度、洞口高度、洞口位置和洞口偏心等。結(jié)果表明：開洞組合梁不僅存在塑性彎矩重分布,而且還存在洞口引起的“彎矩重分布”�；炷涟搴穸仍黾涌梢詼p少組合梁彎矩調(diào)幅,配筋率增加能提高組合梁的彎矩調(diào)幅。隨著洞口寬度和高度的增加,組合梁的彎矩調(diào)幅增大。另外發(fā)現(xiàn),洞口位置對(duì)組合梁承載力和內(nèi)力重分布也有顯著的影響。 5.提出幾種不同的腹板開洞連續(xù)組合梁的洞口補(bǔ)強(qiáng)方式,通過(guò)有限元計(jì)算對(duì)不同補(bǔ)強(qiáng)方法的連續(xù)組合梁的力學(xué)性能進(jìn)行了比較。計(jì)算結(jié)果表明,組合梁洞口區(qū)域采取補(bǔ)強(qiáng)措施后能夠在一定程度上提高洞口區(qū)域的抗彎和抗剪承載力,增強(qiáng)其剛度和局部穩(wěn)定性,并得到了比較有效的洞口補(bǔ)強(qiáng)方法可以用于工程實(shí)踐。 6.介紹了塑性設(shè)計(jì)方法在腹板開洞組合梁中的發(fā)展和應(yīng)用,然后簡(jiǎn)要介紹了腹板無(wú)洞組合梁危險(xiǎn)截面極限承載力的計(jì)算公式。針對(duì)洞口處發(fā)生剪切破壞的組合梁(洞口四個(gè)角點(diǎn)形成塑性鉸),通過(guò)推導(dǎo)負(fù)彎矩區(qū)腹板開洞連續(xù)組合梁洞口處的極限承載力計(jì)算公式,為負(fù)彎矩區(qū)組合梁的設(shè)計(jì)提供了理論參考。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU398.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2358454