钢-混凝土叠合板组合梁在中小城镇商住楼结构过渡层中的应用研究

摘要

在城镇化建设中，许多临街建筑以及在城市建设拆迁过程中集中设置的安置小区，多采用上住宅下商场或店面的布局，即采用大空间的钢筋混凝土底部框架上托砖混结构住宅。由于结构“上刚下柔”，在历次地震中底部框架震损严重，《抗规》针对结构过渡层楼盖制定了多条强制性执行标准，但在实际建设中，出于对更舒适的层高、更多的层数、更大的室内空间和施工简便等互为制约的条件的同步需求，已建成的商住楼存在很严重的结构隐患。究其原因，主要是受现浇混凝土楼盖梁截面太高、现浇混凝土结构施工周期长、施工质量难以保证等因素的影响。
　　本文针对中小城镇商住楼的建设现状，提出采用钢-混凝土叠合板组合梁楼盖取代混凝土楼盖，应用于底部框架结构过渡层来解决上述问题。通过对已有研究成果的分析，验证了将钢-混凝土叠合板组合梁应用于底框结构的可行性：底部框架的框架梁跨度不大，梁上作用荷载较大，使得钢-混凝土叠合板组合梁截面完全由强度条件控制，能充分利用钢材抗拉和混凝土抗压的性能，与混凝土楼盖相比，能降低2/5的结构层高度，减轻3/5的楼盖自重，提高结构的整体抗震能力。
　　为在底框结构中推广钢-混凝土叠合板组合梁楼盖，本文提出如下设计方法：采用通用设计软件计算框架内力，以此内力选择钢-混凝土组合梁截面中的钢梁，再进行梁柱截面调整。组合梁截面设计采用塑性分析法，并开发了钢梁截面选择的EXCEL计算小程序，简化了结构设计。针对上部住宅建筑方案，通过结构的优化布置，探索了钢梁标准化设计方案，钢梁、预制板工厂制作，钢梁与柱通过端板螺栓连接实现现场拼装，施工质量容易得到保障，且预制板可直接用作施工模板，可简化施工工艺，缩短施工周期，降低施工费用，带来良好的综合效益。

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第1章 绪 论

1.1研究背景和意义

1.2 钢-混凝土叠合板组合梁的发展与现状

1.3 钢-混凝土组合梁设计理论

1.4研究内容与研究思路

第2章 益阳市安置房结构方案优化设计

2.1结构方案优化设计原则

2.2益阳市安置房结构方案分析

2.3考虑钢-混凝土叠合板组合梁方案的结构优化布置

第3章 钢-混凝土叠合板组合梁截面设计与节点处理

3.1 钢-混凝土叠合板组合梁设计方法选择

3.2 钢-混凝土叠合板组合梁设计内力求取

3.3 钢-混凝土叠合板组合梁截面尺寸确定

3.4 梁柱节点设计

第4章 钢-混凝土叠合板组合梁有限元分析

4.1 SAP2000简介

4.2 混凝土柱-钢混凝土叠合板组合梁楼盖结构的SAP2000模型处理

4.3 SAP2000模型分析及与YJK模型计算内力对比

4.4 本章小结

第5章 钢-混凝土叠合板组合梁楼盖综合效益分析

5.1 结构性能分析

5.2 经济性分析

5.3 标准化生产分析

第6章 结论与展望

参考文献

附录

1、附表：柱单元组合内力表

2 钢-混凝土叠合板组合梁EXCEL 截面设计工具

致谢