【摘 要】
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钢—混凝土组合结构是—种现代新型结构,组合结构的混凝土板与钢梁通过栓钉、角钢等抗剪连接件连接成整体共同受力。钢—混凝土组合结构能充分的发挥钢材抗拉性能好和混凝土
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钢—混凝土组合结构是—种现代新型结构,组合结构的混凝土板与钢梁通过栓钉、角钢等抗剪连接件连接成整体共同受力。钢—混凝土组合结构能充分的发挥钢材抗拉性能好和混凝土抗压强度高的材料特性,尤其对组合结构施加预应力可以有效提高结构的抗弯承载能力,同时显著降低负弯矩区的混凝土裂缝问题达到耐久的目的。本论文以体外预应力工字型钢—混凝土等跨度连续梁为研究对象。系统地分析组合梁在集中荷载作用下引起的截面应变、滑移量、挠度以及横向正应力的变化规律,将数据进行分析与归纳。主要内容包括:(1)对钢—混凝土组合梁进行理论分析,归纳总结无预应力组合梁与预应力组合梁正弯矩区极限承载力的计算公式。通过ANSYS建立与文献相同尺寸的体外预应力钢—混凝土组合连续梁计算模型。计算出总跨径为6.5m组合试验梁沿梁高方向滑移应变以及挠度变化,与已有试验数据进行对照验证模型的正确性,并分析体外预应力钢—混凝土组合连续梁沿高度方向滑移应变规律。(2)建立总跨径为75m三维实桥模型,在集中荷载作用下推导出体外预应力筋应力增量的简化表达式并与ANSYS分析值做比较,以验证公式的准确性。(3)在集中荷载作用下,分析混凝土板与钢梁交界面处的栓钉的滑移量分布特点,绘制出不同控制截面滑移量随荷载变化的关系曲线。在考虑体外预应力筋应力增量和滑移效应的双重影响,得出连续梁在中支点L/2、跨中L/4和梁端的挠度特点,分析了三种因素对组合梁挠度的影响。(4)依据理论假定结合有限元法,应用ANSYS软件计算组合梁剪力滞系数和有效宽度比,并通过模型计算预应力作用下和集中荷载作用下正弯矩区及负弯矩区的剪力滞系数。
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