高性能钢-高强混凝土连续组合梁抗弯性能研究

摘要

本文全面总结了钢-混凝土组合梁的发展状况，参考《钢结构设计规范》（GB50017-2003）和相关文献，介绍了高性能钢-高强混凝土连续组合梁弹性和塑性设计分析方法，对剪力键的设计和组合梁跨中挠度和支座裂缝宽度也进行了详细分析。并以负弯矩区的受力性能为主要内容，以高性能钢HPS345W和HPS485W及高强混凝土C80、C90、C100为主要材料，分析了高性能钢-高强混凝土连续组合梁的抗弯性能；探讨了混凝土等级、混凝土翼缘板的高度、翼缘板配筋率、钢梁截面的型号等对高性能钢-高强混凝土连续组合梁中间支座截面极限抗弯承载力影响，并与普通钢-普通混凝土连续组合梁相比较，从而选出较合理的组合梁；并通过两组两跨连续组合梁的实例，进一步分析了高性能钢-高强混凝土组合梁的抗弯性能；最后，将有限元数值模拟结果与理论计算结果相比较，分析其抗弯性能。计算结果表明，理论分析和有限元数值模拟相吻合，可以相互验证其正确性和合理性。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1 绪论

1.1 引言

1.2 高强材料的简介和应用

1.2.1 高强混凝土

1.2.2 高强混凝土应用

1.2.3 高性能钢

1.2.4 高性能钢应用

1.3 国内外研究动态

1.3.1 高强组合梁在国外的发展

1.3.2 高强组合梁在国内的发展

1.4 本文所研究的主要内容和方法

2 高性能钢-高强混凝土连续组合梁弹性与塑性分析

2.1 高强材料的力学性能

2.1.1 高强混凝土

2.1.2 高性能钢

2.2 高性能钢-高强混凝土连续组合梁弹性分析

2.2.1 弹性设计的基本原理

2.2.2 中间支座截面的弹性设计

2.2.3 跨中区段截面的弹性设计

2.2.4 高性能钢-高强混凝土连续组合梁屈服弯矩

2.2.5 高性能钢-高强混凝土连续组合梁挠度计算

2.2.6 高性能钢-高强混凝土连续组合梁裂缝宽度计算

2.3 高性能钢-高强混凝土连续组合梁塑性分析

2.3.1 塑性分析概述

2.3.2 负弯矩区截面的受弯承载力计算

2.3.3 跨中区段截面的受弯承载力计算

2.3.4 剪力键

2.4 高性能钢-高强混凝土组合梁实例

2.5 本章小结

3 高性能钢-高强混凝土连续组合梁中间支座截面优化

3.1 高强材料截面优化

3.1.1 几何尺寸相同材料不同的组合截面

3.1.2 几何尺寸不同材料相同的组合截面

3.1.3 几何尺寸相同材料相同翼缘板配筋率不同的组合截面

3.2 普通材料截面优化

3.2.1 几何尺寸相同材料不同的组合截面

3.2.2 几何尺寸不同材料相同的组合截面

3.2.3 几何尺寸相同材料相同翼缘板配筋率不同的组合截面

3.3 高强材料组合梁与普通材料组合梁的比较

3.4 本章小结

4 高性能钢-高强混凝土连续组合梁抗弯性能分析

4.1 同截面不同材料组合梁的抗弯性能比较

4.2 同截面同材料翼缘板配筋率不同组合梁的抗弯性能比较

4.3 本章小结

5 高性能钢-高强混凝土组合梁有限元计算分析

5.1 有限元模型

5.1.1 单元类型

5.1.2 材料的本构关系及破坏准则

5.1.3 模型的建立

5.1.4 模型的求解设置

5.2 计算结果与分析

5.2.1 荷载—挠度曲线分析

5.2.2 支座截面屈服弯矩对比分析

5.2.3 裂缝分析

5.3 本章小结

6 结论建议

6.1 结论

6.2 问题及建议

参考文献