【摘要】：鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)目前在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,這些都源于組合結(jié)構(gòu)所具有的的優(yōu)良性能。鋼-混凝土組合梁是將混凝土與鋼這兩種性能都比較優(yōu)越的材料通過(guò)剪力連接件連接在一起組成一個(gè)整體,通過(guò)合理的設(shè)計(jì)來(lái)充分的發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì),即在組合結(jié)構(gòu)中充分的發(fā)揮混凝土的抗壓性能以及鋼材的抗拉性能,使二者的性能都能夠充分的發(fā)揮,通過(guò)這種組合充分的利用材料的性能,從而達(dá)到節(jié)約材料、提升經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)約能源的目的。預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合梁是在普通鋼-混凝土組合梁的基礎(chǔ)上,將預(yù)應(yīng)力技術(shù)與組合梁結(jié)合在一起的形成的一種新型結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)鋼-混凝土組合梁施加預(yù)應(yīng)力來(lái)改善組合梁的性能,預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用可以降低梁的截面高度,既節(jié)約了鋼材,同時(shí)也使造價(jià)降低；預(yù)應(yīng)力施加后可以調(diào)整結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布,增加組合梁彈性工作的范圍,延遲了組合梁屈服的時(shí)間,并且延緩了混凝土板開(kāi)裂的時(shí)間,使組合梁的性能得到提升。在鋼-混凝土組合梁的基礎(chǔ)上各方面的性能將更加優(yōu)越。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合梁相關(guān)研究進(jìn)展的分析,得知在預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合梁中對(duì)其性能影響的主要因素包括：不同材料的性能、體外預(yù)應(yīng)力筋的分布形式、剪力連接件的分布形式及數(shù)量、體外預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力大小等。本文首先通過(guò)ABAQUS有限元軟件對(duì)照現(xiàn)有的試驗(yàn)中的各種參數(shù)進(jìn)行建立模型,按照試驗(yàn)中的方式進(jìn)行加載,通過(guò)施加往復(fù)荷載,得出預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合梁的滯回曲線、耗能能力、骨架曲線、剛度退化等主要數(shù)據(jù),通過(guò)與試驗(yàn)得出的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照,以此對(duì)模型進(jìn)行校正,建立一個(gè)準(zhǔn)確的有限元模型；其次,在經(jīng)過(guò)驗(yàn)證有限元模型的正確性之后,在現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上通過(guò)改變預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合梁的體外預(yù)應(yīng)力大小、混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、剪力連接件的數(shù)量、型鋼的種類、體外預(yù)應(yīng)力筋的布筋形式等因素,通過(guò)研究這些不同因素的滯回曲線、骨架曲線、剛對(duì)退化、耗能曲線等相關(guān)數(shù)據(jù),研究這些不同因素下的預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合梁在往復(fù)荷載的作用下的動(dòng)力性能的具體變化與影響；再次,將預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合梁與非預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合梁在往復(fù)荷載作用下的動(dòng)力性能進(jìn)行對(duì)比,研究預(yù)應(yīng)力組合梁在動(dòng)力性能上的優(yōu)勢(shì)。
[Abstract]:Steel-concrete composite structures are more and more widely used in the field of building engineering, all of which are derived from the excellent performance of composite structures. The steel-concrete composite beam is a combination of concrete and steel, which is connected together by shear connectors to give full play to their advantages through reasonable design. That is, to give full play to the compressive properties of concrete and the tensile properties of steel in the composite structure, so that the performance of both can be fully played, through the combination of the full use of the properties of materials to achieve material saving, The purpose of improving economic efficiency and saving energy. Prestressed steel-concrete composite beam is a new type of structure which combines prestressed technology with composite beam on the basis of ordinary steel-concrete composite beam. By applying prestress to steel-concrete composite beam to improve the performance of composite beam, the use of prestress technology can reduce the cross-section height of beam, which not only saves the steel, but also reduces the cost. The internal force distribution of the composite beam can be adjusted after the prestress is applied, the elastic working range of the composite beam can be increased, the time of the yield of the composite beam is delayed, and the cracking time of the concrete slab is delayed, and the performance of the composite beam is improved. On the basis of steel-concrete composite beam, the performance of all aspects will be more superior. Through the analysis of the related research progress of the existing prestressed steel-concrete composite beams, it is found that the main factors that affect the performance of prestressed steel-concrete composite beams include: the performance of different materials, the distribution of external prestressed tendons, The distribution and quantity of shear connectors, the prestressing force of external prestress, etc. In this paper, the model of prestressed steel-concrete composite beam is established by means of ABAQUS finite element software, which is loaded according to the test mode, and the hysteresis curve of prestressed steel-concrete composite beam is obtained by applying reciprocating load. The main data, such as energy dissipation capacity, skeleton curve, stiffness degradation and so on, are compared with the experimental data to correct the model and establish an accurate finite element model. Secondly, after verifying the correctness of the finite element model, on the basis of the existing model, by changing the size of external prestress of prestressed steel-concrete composite beam, the strength grade of concrete, the number of shear connectors, the type of section steel, By studying the hysteretic curve, skeleton curve, stiffness degeneracy, energy dissipation curve and other related data of the external prestressing tendons, such as the form of tendons, and so on, this paper studies the hysteretic curves, skeleton curves, energy consumption curves of these different factors. The dynamic behavior of prestressed steel-concrete composite beams under reciprocating load is studied. Thirdly, the dynamic performance of prestressed steel-concrete composite beam and non-prestressed steel-concrete composite beam under reciprocating load is compared to study the advantages of prestressed composite beam in dynamic performance.
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU398.9;TU311.3

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本文編號(hào)：2408078