鋼-混凝土簡(jiǎn)支組合梁非線性變形研究

1鋼—混凝土組合梁簡(jiǎn)介1

1.1組合結(jié)構(gòu)概述1

1.2鋼—混凝土組合梁的分類4

1.3鋼—混凝土組合梁的特點(diǎn)6

1.4鋼—混凝土組合梁的研究與應(yīng)用9

1.4.1鋼—混凝土組合梁在國(guó)外的發(fā)展與研究9

1.4.2鋼—混凝土組合梁在國(guó)外的應(yīng)用12

1.4.3鋼—混凝土組合梁在國(guó)內(nèi)的研究12

1.4.4鋼—混凝土組合梁在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用13

1.5鋼—混凝土組合梁研究最新發(fā)展及進(jìn)一步研究的問(wèn)題15

本章參考文獻(xiàn)15

2鋼—混凝土組合梁的材料及其力學(xué)性能17

2.1混凝土17

2.1.1混凝土的強(qiáng)度18

2.1.2混凝土的變形性能23

2.1.3混凝土的長(zhǎng)期力學(xué)性能29

2.2鋼筋和鋼材30

2.2.1鋼筋的基本力學(xué)性能30

2.2.2鋼材的基本力學(xué)性能33

2.3剪力連接件34

2.4壓型鋼板37

本章參考文獻(xiàn)40

3組合梁的計(jì)算理論41

3.1鋼—混凝土組合梁的工作機(jī)理41

3.2鋼—混凝土組合梁的截面設(shè)計(jì)理論42

3.2.1彈性理論42

3.2.2塑性理論46

3.3鋼—混凝土組合梁非線性變形研究現(xiàn)狀48

本章參考文獻(xiàn)50

4簡(jiǎn)支組合梁的長(zhǎng)期剛度分析51

4.1簡(jiǎn)支組合梁長(zhǎng)期剛度計(jì)算模型51

4.2基于混凝土收縮的附加變形分析52

4.3基于混凝土徐變的附加變形分析54

4.4考慮滑移效應(yīng)后的長(zhǎng)期變形公式56

本章參考文獻(xiàn)57

5組合梁長(zhǎng)期剛度的影響因素分析——混凝土收縮58

5.1收縮的概念58

5.2收縮的種類59

5.3混凝土收縮變形的影響因素60

5.4混凝土收縮的計(jì)算方法60

本章參考文獻(xiàn)66

6組合梁長(zhǎng)期剛度的影響因素分析——混凝土徐變67

6.1徐變的概念67

6.2混凝土徐變的影響因素69

6.2.1應(yīng)力水平69

6.2.2加載時(shí)的齡期69

6.2.3原材料和配合比70

6.2.4制作和養(yǎng)護(hù)條件70

6.2.5使用期的環(huán)境條件70

6.2.6構(gòu)件的尺寸70

6.3混凝土徐變計(jì)算方法70

6.4混凝土徐變計(jì)算理論75

6.4.1線性徐變假設(shè)75

6.4.2經(jīng)典徐變方法76

6.4.3現(xiàn)代徐變方法78

6.5混凝土長(zhǎng)期彈性模量的計(jì)算方法79

本章參考文獻(xiàn)80

7組合梁長(zhǎng)期剛度的影響因素分析——剪力連接程度及滑移82

7.1組合梁剪力連接程度的分類82

7.2滑移的計(jì)算方法83

本章參考文獻(xiàn)90

8工程實(shí)例計(jì)算及對(duì)比分析92

8.1工程背景簡(jiǎn)介92

8.2研究對(duì)象的選取94

8.3長(zhǎng)期變形計(jì)算及數(shù)據(jù)測(cè)量96

8.4FLAC3D計(jì)算機(jī)模擬分析99

8.5現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算結(jié)果107

8.6結(jié)果分析及對(duì)比108

8.6.1收縮影響下的附加撓度分析108

8.6.2徐變影響下的附加撓度分析111

8.6.3考慮滑移效應(yīng)后的撓度分析113

8.6.4誤差分析117

8.6.5設(shè)計(jì)及施工建議122

本章參考文獻(xiàn)124

附錄1GL-1數(shù)值模擬FLAC3D命令流125

一、建模命令流125

二、賦值命令流126

三、徐變建模命令流127

四、徐變賦值命令流128

五、徐變84天計(jì)算命令流129

附錄2GL-2數(shù)值模擬FLAC3D命令流131

一、建模命令流131

二、賦值命令流132

三、徐變建模命令流135

四、徐變賦值命令流1372100433B

本書(shū)在研究國(guó)內(nèi)外有關(guān)收縮、徐變和交接面滑移計(jì)算理論的基礎(chǔ)上，基于簡(jiǎn)支鋼—混凝土組合梁變形后的平截面假設(shè)及混凝土與鋼梁之間接觸面的變形協(xié)調(diào)條件，研究了混凝土收縮、徐變以及交接面滑移對(duì)簡(jiǎn)支鋼—混凝土組合梁非線性變形的影響，分別得到了基于混凝土收縮、徐變以及考慮交接面滑移后的附加非線性變形計(jì)算方法。采用本書(shū)的方法對(duì)實(shí)際工程中的兩根典型簡(jiǎn)支鋼—混凝土組合梁進(jìn)行了變形計(jì)算，同時(shí)對(duì)該組合梁進(jìn)行了長(zhǎng)期變形監(jiān)測(cè)，并采用FLAC3D對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬分析。實(shí)測(cè)及計(jì)算結(jié)果均表明，用現(xiàn)行規(guī)范中的計(jì)算方法將使鋼—混凝土組合梁的長(zhǎng)期撓度計(jì)算值偏小。通過(guò)對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及計(jì)算機(jī)模擬分析結(jié)果三者的比較分析，證明本書(shū)提供的計(jì)算方法可用來(lái)計(jì)算簡(jiǎn)支鋼—混凝土組合梁的長(zhǎng)期非線性變形。同時(shí)通過(guò)對(duì)比分析，選擇了經(jīng)對(duì)比驗(yàn)證較為合理，且表達(dá)簡(jiǎn)單、易于分析的可用于簡(jiǎn)支鋼—混凝土組合梁長(zhǎng)期荷載作用下非線性變形的混凝土收縮、徐變的計(jì)算模型，并根據(jù)分析結(jié)果，提出了對(duì)簡(jiǎn)支鋼—混凝土組合梁在設(shè)計(jì)及施工時(shí)的一些建議。

簡(jiǎn)支粱指的是支撐端變形限制很小可以不計(jì)(如支撐在墻上等剛度較小的結(jié)構(gòu)上)，此梁端只考慮剪切力而不計(jì)算彎矩的梁叫簡(jiǎn)支梁。

簡(jiǎn)介2100433B

完成了26根鋼—混凝土組合梁在純扭、彎扭及彎剪扭作用下的試驗(yàn)研究。建立了組合梁在扭矩作用下的特征荷載及破壞形態(tài)等。推導(dǎo)了在純扭、彎扭復(fù)合作用下開(kāi)、閉口截面組合梁的開(kāi)裂扭矩和極限扭矩理論及實(shí)用計(jì)算公式，計(jì)算值與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合良好。利用空間變角桁架模型理論并采用混凝土軟化模型曲線，對(duì)組合梁的受扭極限狀態(tài)進(jìn)行分析，提出了一種能夠計(jì)算組合梁極限狀態(tài)下的扭矩、扭率、混凝土主應(yīng)變、鋼梁及鋼筋應(yīng)變的簡(jiǎn)化算法。提出了組合梁在扭矩作用下的栓釘剪力連結(jié)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法。研究了扭矩作用方式對(duì)組合梁抗扭性能的影響。提出了組合梁抗扭箍筋和縱筋的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造措施。成果實(shí)用性強(qiáng)，在建筑及橋梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 2100433B

簡(jiǎn)支梁就是兩端支座僅提供豎向約束，而不提供轉(zhuǎn)角約束的支撐結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)支梁僅在兩端受鉸支座約束，主要承受正彎矩，一般為靜定結(jié)構(gòu)。體系溫變、混凝土收縮徐變、張拉預(yù)應(yīng)力、支座移動(dòng)等都不會(huì)在梁中產(chǎn)生附加內(nèi)力，受力簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)支梁為力學(xué)簡(jiǎn)化模型。

只有兩端支撐在柱子上的梁，主要承受正彎矩，一般為靜定結(jié)構(gòu)。體系溫變、混凝土收縮徐變、張拉預(yù)應(yīng)力、支座移動(dòng)等都不會(huì)在梁中產(chǎn)生附加內(nèi)力，受力簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)支梁為力學(xué)簡(jiǎn)化模型。

簡(jiǎn)支梁只是梁的簡(jiǎn)化模型的一種，還有懸臂梁。懸臂梁為一端固定約束，另一端無(wú)約束。將簡(jiǎn)支梁體加長(zhǎng)并越過(guò)支點(diǎn)就成為外伸梁。

簡(jiǎn)支梁的支座的鉸接可能是固定鉸支座、滑動(dòng)鉸支座的。