蜂窝组合梁抗滑移性能研究

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当组合梁受到荷载时,交界面在荷载的作用下会突破变形协调限制,从而产生滑移,滑移的存在会使组合梁截面承受弯矩下降、抗弯刚度降低、挠度变大,降低结构的寿命,研究表明组合梁即使采用完全抗剪连接,界面滑移依然是存在的。蜂窝组合梁中由于蜂窝梁的开孔导致组合梁的截面刚度不再一致,会进一步加剧滑移现象的出现。现有研究还未涉及到蜂窝组合梁的抗滑移性能,因此蜂窝梁孔对组合梁抗滑移性能影响以及考虑滑移效应下蜂窝组合梁力学性能具有一定研究意义。本文从理论与数值模拟两方面探讨了蜂窝组合梁抗滑移性能。运用ABAQUS软件建立有限元模型,并验证模型的可靠性;对蜂窝简支组合梁跨中施加集中荷载,得到试件的界面滑移沿梁长分布、荷载-挠度、荷载-滑移等关系,研究蜂窝梁孔型、开孔率以及栓钉的布置方式等参数对组合梁抗滑移性能影响。通过蜂窝梁截面等效刚度以及钢-混凝土组合梁滑移值计算公式,给出适用于蜂窝组合梁滑移值的计算公式,通过数值模拟和计算实例的验证,结果表明该公式计算精度较高,可为蜂窝组合梁抗滑移设计提供参考。研究表明,在正弯矩作用下,栓钉布置在墩板上方的试件抗滑移性能要优于栓钉布置在桥板上和均布布置的试件,在开孔率大于60%的情况下,其优越性更加突出。圆形孔蜂窝组合梁抗滑性能更好。组合梁抗滑移性能随开孔率的增大而下降。试件达到极限荷载时,其界面滑移最大值出现在梁端处。在蜂窝组合梁抗滑移设计时,当栓钉个数有限制时,可以尽可能将栓钉布置在墩板上方的翼缘处来增强试件的抗滑移性能。在负弯矩作用下,栓钉的布置方式对组合梁的抗滑移性能影响很小,故在蜂窝组合梁抗滑移设计时,栓钉采用均布布置方式即可。
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