【摘要】：近年來,模塊化棧橋以其跨度大、承載力高的特點,得到了迅速的發(fā)展。模塊化棧橋要求工廠預(yù)制,現(xiàn)場安裝便捷,降低大型施工設(shè)備使用率等。對此,本文提出一種裝配式組合梁板結(jié)構(gòu),該裝配式組合梁板結(jié)構(gòu)是以現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)發(fā)展出來的結(jié)構(gòu)。此類結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能還不清晰,本文將通過靜力試驗和有限元數(shù)值模擬兩種方式對這種結(jié)構(gòu)的受力特性進(jìn)行分析。本文對兩塊裝配式組合梁板進(jìn)行了靜力試驗研究,并對構(gòu)件受力特征進(jìn)行了分析。主要分析了豎向荷載下構(gòu)件變形情況和裂縫開展,并且結(jié)合理論計算,根據(jù)各處應(yīng)變情況判斷不同材料之間的組合情況。同時,對試驗構(gòu)件進(jìn)行了有限元分析。利用有限元軟件ABAQUS創(chuàng)建試驗構(gòu)件模型,并按照邊界條件和加載制度對構(gòu)件施加荷載。在此基礎(chǔ)上,通過調(diào)整該裝配式組合梁板的數(shù)值模型參數(shù),包括型鋼型號、混凝土強度等級和鋼筋間距,討論不同因素對該組合構(gòu)件承載力的影響。研究結(jié)果表明,相比較于獨自工作的簡支鋼梁,組合后的慣性矩有所增加,構(gòu)件抗彎性能有顯著的提升;梁板組合構(gòu)件的鋼梁中和軸上移,鋼梁與混凝土板發(fā)生了協(xié)同工作;實驗結(jié)果與有限元分析結(jié)果一致;隨著型鋼梁型號增加,試件初始剛度和抗變形能力均提高明顯;本文研究范圍內(nèi),混凝土強度等級和鋼筋間距對構(gòu)件剛度影響不顯著。
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU398.9
【圖文】：

圖 1- 3 KST 板構(gòu)造示意圖Fig.1-3 Schematic diagram of KST plateconstruction圖 1- 4 KST 板構(gòu)造剖面圖Fig.1-4 KST plate structural section隨著結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展，單一材料組成的結(jié)構(gòu)已經(jīng)漸漸不能應(yīng)對更復(fù)雜的工程條件以及較為惡劣的外部環(huán)境，因此在綜合性能、耐久方面、適用受力情況的多樣化等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如多種材料組合形成的結(jié)構(gòu)[2-4]。組合樓板不僅僅能兼顧混凝土本身具有的高強度、剛度大、徐變小等優(yōu)點，還能兼顧鋼材本身彈性強、承載力高、自重小、適用性強和經(jīng)濟效益好等特點[5-6]。組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于不同材料優(yōu)勢互補，但如何合理地應(yīng)用材料是結(jié)構(gòu)性能發(fā)揮的關(guān)鍵[7]。傳統(tǒng)的棧橋梁板結(jié)構(gòu)，材料利用率低，過于笨重和復(fù)雜，給現(xiàn)場安裝帶來了不便，又增加了施工成本。本文主要研究的內(nèi)容為設(shè)計一種裝配式組合梁板結(jié)構(gòu)，將混凝土底板與鋼橫梁協(xié)同設(shè)計，形成一種組合結(jié)構(gòu)，通過實驗來測試型鋼和混凝土的受力性能和破壞機理，并利用有限元軟件進(jìn)行分析，量化該組合結(jié)構(gòu)的工作能力，判斷這種構(gòu)

圖 1- 3 KST 板構(gòu)造示意圖Fig.1-3 Schematic diagram of KST plateconstruction圖 1- 4 KST 板構(gòu)造剖面圖Fig.1-4 KST plate structural section隨著結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展，單一材料組成的結(jié)構(gòu)已經(jīng)漸漸不能應(yīng)對更復(fù)雜的工程條件以及較為惡劣的外部環(huán)境，因此在綜合性能、耐久方面、適用受力情況的多樣化等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如多種材料組合形成的結(jié)構(gòu)[2-4]。組合樓板不僅僅能兼顧混凝土本身具有的高強度、剛度大、徐變小等優(yōu)點，還能兼顧鋼材本身彈性強、承載力高、自重小、適用性強和經(jīng)濟效益好等特點[5-6]。組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于不同材料優(yōu)勢互補，但如何合理地應(yīng)用材料是結(jié)構(gòu)性能發(fā)揮的關(guān)鍵[7]。傳統(tǒng)的棧橋梁板結(jié)構(gòu)，材料利用率低，過于笨重和復(fù)雜，給現(xiàn)場安裝帶來了不便，又增加了施工成本。本文主要研究的內(nèi)容為設(shè)計一種裝配式組合梁板結(jié)構(gòu)，將混凝土底板與鋼橫梁協(xié)同設(shè)計，形成一種組合結(jié)構(gòu)，通過實驗來測試型鋼和混凝土的受力性能和破壞機理，并利用有限元軟件進(jìn)行分析，量化該組合結(jié)構(gòu)的工作能力，判斷這種構(gòu)

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本文編號：2718179