冷弯薄壁型钢-混凝土组合梁连接件变形及其对梁受力性能影响研究

摘要

冷弯薄壁型钢—混凝土组合梁作为一种新型组合梁，力学性能突出，经济价值显著，因此对其抗弯承载性能进行研究具有深远的工程意义和显著的经济价值。本文的研究工作主要有以下几个方面： 利用ANSYS软件建立冷弯薄壁型钢．混凝土组合梁的有限元分析模型。模型可以考虑材料和几何非线性以及界面连接件的粘结和滑移。 研究组合梁连接件的滑移变形，分析加载形式、抗剪连接件间距、荷载级数以及支座大小对组合梁交接面滑移的影响。对组合梁在跨中集中荷载、两点对称荷载以及均布荷载作用下的滑移变形量进行理论分析，并分别建立滑移量的计算公式。 研究连接件滑移变形对冷弯薄壁型钢—混凝土组合梁挠度的影响，并分析钢结构规范中挠度计算值相对于理论计算值的误差以及公式的曲线类型，得出规范的适用范围。 分析连接件滑移变形对冷弯薄壁型钢—混凝土组合梁抗弯强度的影响。提出了考虑滑移效应时弹性抗弯承载力的简化计算公式；在极限抗弯承载力计算时对简化塑性理论计算方法进行修正，提出修正系数的简化计算公式；提出平截面假定理论计算冷弯薄壁型钢．混凝土组合梁极限抗弯强度的公式，并提出考虑滑移效应时极限抗弯承载力折减系数的计算公式。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题的来源及意义

1.1.1课题的来源

1.1.2课题的目的意义

1.2冷弯薄壁型钢-混凝土组合梁的研究现状

1.2.1国外研究概况

1.2.2国内的研究概况

1.2.3节点构造情况介绍

1.3本文研究的方法及内容

1.3.1研究对象及方法

1.3.2研究内容

第2章冷弯薄壁型钢-混凝土组合梁非线性有限元分析

2.1非线性有限元理论

2.1.1非线性问题概述

2.1.2材料非线性问题的求解

2.1.3数值算法的迭代方式

2.2单元选用

2.3参数选用

2.3.1 几何材料参数

2.3.2混凝土的本构模型

2.3.3混凝土的破坏准则

2.3.4钢材的本构模型

2.3.5钢材的屈服准则

2.3.6连接件的滑移曲线

2.4模型建立

2.5计算结果

第3章组合梁连接件滑移变形的研究

3.1交接面滑移基本理论

3.2组合梁连接件滑移量确定

3.2.1连接件滑移理论计算模型

3.2.2交接面滑移量微分方程解

3.3组合梁连接件滑移变形影响因素

3.3.1荷载类型对滑移曲线的影响

3.3.2荷载级数对滑移量的影响

3.3.3材料性能对滑移效应的影响

3.3.4支座边界条件对端部滑移的影响

3.4 本章小结

第4章组合梁连接件滑移变形对挠度的影响

4.1考虑滑移效应组合梁挠度的微分方程解

4.2滑移效应对组合梁挠度的影响研究

4.2.1挠度微分方程解与有限元模拟值

4.2.2现行钢结构规范计算方法误差分析及适用范围的提出

4.3本章小结

第5章组合梁连接件滑移变形对承载力的影响

5.1弹性抗弯承载力

5.1.1基于截面换算法的滑移效应折减系数简化计算公式

5.1.2考虑滑移效应时弹性极限承载力与有限元模拟结果对比

5.2极限抗弯承载力

5.2.1简化塑性理论计算公式与修正方法

5.2.2基于平截面假定理论考虑滑移效应时承载力简化计算公式

5.3 本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文