箱形钢骨混凝土梁的设计方法初探

摘要

由于钢骨混凝土结构具有承载能力高、刚度大、截面小、结构延性好等优点，钢骨混凝土结构在建筑结构中的应用越来越广泛。近年来，因为梁式转换层传力直接、明确，便于工程设计、计算，且造价较为节约，是目前应用最为广泛的转换层结构形式。梁式转换层的主要受力构件转换大梁，受力大、应力状态复杂，通常需要较大的截面尺寸。采用钢骨(型钢)混凝土构件作为转换大梁，可以有效减小构件截面尺寸、减轻建筑自重、降低材料消耗、提高抗震性能，更好的满足建筑功能要求。 在现行《钢骨混凝土结构设计规程》和《型钢混凝土组合结构技术规程》中，对钢骨混凝土梁承载力计算有不同的方法；而且对于作为转换大梁的钢骨混凝土梁的构造措施缺乏针对性的规定。为此，华南理工大学土木工程系与广州市民用建筑科研设计院合作对钢骨混凝土梁进行了一系列的试验研究，以分析不同构造方式对钢骨混凝土梁力学性能的影响。本论文就是该系列研究中关于箱形钢骨混凝土梁的初步成果之一，主要包括以下几个方面的内容： 1、对箱形钢骨混凝土梁进行试验研究，获取有关构件裂缝开展和承载力等试验数据，并对试验结果进行详细的讨论和分析，对相关的构造方式进行评价。 2、在综合研究钢骨混凝土梁各种受弯破坏形态的基础上，探讨钢骨混凝土梁抗弯承载力计算方法。 3、在综合研究钢骨混凝土梁不同剪切破坏形态的基础上，探讨钢骨混凝土梁抗剪承载力计算方法。 4、对钢骨混凝土梁的受力性能、受力机理进行分析；根据规范规定，结合试验情况，对钢骨混凝土梁的挠度裂缝宽度进行分析比较。 5、在总结试验结果和实际承载力的计算方法的基础上，分析和讨论国内颁布的相关规范，提出箱形钢骨混凝土梁承载力的参考计算公式以及设计建议。讨论在规范要求下，钢骨混凝土梁的设计是否安全可靠，为钢骨混凝土梁的实际工程应用提供必要的依据和设计建议。 本文作为钢骨混凝土梁试验研究系列的初步成果，钢骨混凝土梁在不同构造方式下的力学性能及提出的设计方法将有待于今后的研究来加以完善。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1钢骨混凝土结构简介

1.2钢骨混凝土结构在国内外的发展和应用

1.2.1钢骨混凝土结构在国外的发展和应用

1.2.2钢骨混凝土结构在国内的发展和应用

1.3钢骨混凝土结构在高层建筑中的应用

1.4存在的问题和本文的研究工作

第二章箱形钢骨混凝土梁的试验研究

2.1概述

2.2钢骨混凝土梁试件的设计和制作

2.2.1设计目的

2.2.2试件设计

2.2.3材料的选用及其力学指标

2.3加载及测试方法

2.3.1试验装置和加载方法

2.3.2量测内容和方法

2.3.3承载力的确定

2.4试验现象

2.5承载力特点

2.6本章小结

第三章钢骨混凝土梁正截面承载力计算方法

3.1概述

3.2钢骨混凝土梁的抗弯性能

3.3极限平衡理论法计算梁的抗弯承载力

3.3.1基本假定

3.3.2梁的抗弯承载力计算

3.3.3与试验结果的对比分析

3.4叠加法计算梁的抗弯承载力

3.4.1基本假定

3.4.2梁的抗弯承载力计算

3.4.3与试验结果的对比分析

3.5改进叠加法

3.5.1梁的抗弯承载力计算

3.5.2改进叠加法折减系数的建议

3.6本章小结

第四章钢骨混凝土梁斜截面承载力计算方法

4.1概述

4.2钢骨混凝土梁的抗剪性能

4.2.1破坏形态

4.2.2影响抗剪能力的因素

4.3抗剪承载力计算

4.3.1现有的计算方法

4.3.2叠加方法计算梁的抗剪承载力

4.3.3与试验结果的对比分析

4.4本章小结

第五章钢骨混凝土梁挠度和裂缝宽度验算

5.1概述

5.2钢骨混凝土梁挠度计算

5.2.1钢骨混凝土梁变形特点

5.2.2使用阶段刚度计算的假定和最小刚度原则

5.2.3钢骨混凝土梁的挠度验算

5.3钢骨混凝土梁的裂缝计算

5.3.1裂缝的特点

5.3.2钢骨混凝土梁的裂缝宽度验算

5.4本章小结

结论

1本文的研究工作

2今后的研究方向

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢