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叠合结构是将预制与现浇工艺结合产生的一种优越的结构形式,特别在楼盖结构上应用有它比较突出的优点,其效益已为众多工程实践所证实,大力发展和研究这种结构是符合工程建设需要的。 现行《混凝土结构设计规范》给出的混凝土及预应力混凝土叠合式受弯构件短期刚度计算公式,实际上是叠合前、后两阶段的分刚度表达式。虽然公式充分考虑了叠合构件的特性,概念明确,且有一定的计算精度,但计算构件变形要分叠合前、后两部分进行,计算两个刚度和两个挠度,计算过程繁琐;由于没有总刚度表达式,也不便于衡量叠合后使用阶段叠合构件的总刚度大小。 本文在已有的混凝土叠合结构研究成果基础上,考虑其二阶段制作和二次受力的特点,运用混凝土力学原理,通过条带法实现数值积分,并借助于MatLab平台编程实现计算分析,得到肋型叠合面预应力混凝土叠合板和槽型叠合面预应力混凝土叠合梁在受力全过程中荷载～变形关系,在此基础上对混凝土叠合式受弯构件的刚度进行了深入的研究,得到刚度在受弯过程变化的一般规律,并从理论高度推导出混凝土及预应力混凝土叠合式受弯构件的总刚度解析表达式,同时为了便于工程设计应用,文中对混凝土叠合式受弯构件的总刚度解析表达式进行了简化,并提出其在正常使用状态下的变形验算方法。本文主要解决以下几个问题: 1、提出研究本课题所要运用的基本方法,即考虑构件沿长度方向刚度变化的材料非线性有限单元法,并利用C语言编程实现对叠合结构受力全过程的模拟,借助于MatLab的图形处理功能,绘制叠合受弯构件的荷载～变形曲线。 2、运用混凝土力学原理,从理论高度推导出混凝土叠合式受弯构件的总刚度解析表达式。 3、简化推导出的混凝土叠合式受弯构件的总刚度解析表达式,进一步推导出预应力混凝土叠合式受弯构件的总刚度公式,并与已有的试验结果进行对比分析,以验证其正确性。 4、结合工程实例,提出应用本文推导出的总刚度公式进行叠合构件在正常使用状态下变形验算的方法。 最后,对本文研究进行全面总结,并就该课题的进一步深化提出建议。