装配式钢筋混凝土叠合梁受力性能试验研究及有限元分析

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随着建筑产业的不断发展,现代建筑逐渐向着体型复杂、功能多样的方向发展。为了满足建筑节能、环保和建筑业转型升级的可持续发展要求。因此大量现代建筑中出现了装配式钢筋混凝土叠合梁的设计。因此,对装配式钢筋混凝土叠合梁的受力性能的研究十分必要。本论文主要针对装配式钢筋混凝土叠合梁所涉及的部分问题进行了研究,探讨不同剪跨比下和不同分层高度比叠合梁的受力性能,分析植筋对叠合梁抗剪性能的影响;得出叠合梁跨中截面在荷载作用下的应力变化规律。并着重对试验梁的承载力、短期刚度、裂缝和叠合面高度进行了理论计算对比分析。最后,在有限元分析软件中,选择合适的损伤模型和摩擦因数,设置合理的约束和边界条件可以得到较好的模拟结果,在此基础上进行计算分析。通过对这些问题的研究,为今后装配式钢筋混凝土叠合梁施工过程中的应用提供参考。论文中的主要内容如下:(1)静载试验下,得到了叠合梁的破坏特征、荷载—挠度曲线变化、跨中截面应变变化规律;同配筋下的叠合梁与整浇梁都发生剪切破坏,且开裂荷载及极限承载力及小于整浇梁,但仍满足设计要求,不会引起结构安全储备的严重降低;叠合梁在结合面处植筋可以有效提高梁的极限承载力。(2)叠合梁和整浇梁的极限荷载理论值与试验值具有相同的变化规律。试验梁理论计算得到开裂荷载基本相同,开裂荷载理论值较小,但计算值与实测值仍有较好的一致性。(3)整浇梁的短期刚度公式可以计算各试验梁的截面刚度。钢筋混凝土叠合梁的平均裂缝间距可按整体浇筑梁的规定计算。从叠合面的位置出发,分析叠合面水平裂缝的成因。(4)有限元分析软件能计算出钢筋混凝土叠合梁的受力性能,并通过荷载—挠度曲线和试验梁破坏现象对比验证了模型的准确性,同时,通过增加配箍率来实现对试验数据的补充,更加验证了模型的准确性。
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