钢—混凝土组合梁是利用钢材宜受拉,混凝土宜受压的特点,将两种材料通过剪切连接件组合成为整体而共同受力的一种新型结构。它兼有混凝土结构和钢结构的优点,具有显著的技术经济效益,在国内外已经得到较深入的研究和一定应用。组合梁在竖向荷载作用下,有时会产生横向正应力。但是由于对梁中横向正应力缺乏研究,尚无组合梁横向正应力的计算方法,因此目前在组合梁的设计时无法考虑横向应力的影响;钢与混凝土组合梁整体稳定性优于纯钢梁,但是组合梁的整体稳定性问题是存在的,对于组合梁使用阶段的整体稳定问题,至今未见专门研究。在现行设计规范中,还没有组合梁整体稳定性的计算方法。本文主要结合上述问题开展分析研究。 对组合梁中横向正应力的计算和设计方法进行了研究。在组合梁的横向正应力分析过程中,根据与组合梁中混凝土板和工字形钢梁上翼缘抗弯承载力之和相等的原则,将组合粱截面等效换算成纯钢截面。分析时考虑下列四种荷载工况:①均布荷载作用于组合梁上翼缘;②均布荷载作用于组合梁下翼缘;③集中荷载作用于组合梁上翼缘:④集中荷载作用于组合梁下翼缘。分析提出组合梁各板件内最大横向正应力计算公式,为了验证理论分析的正确性,并采用有限元软件ANSYS计算了组合梁内的横向正应力,有限元计算结果与本文提出公式计算结果吻合较好。考虑组合梁横向正应力影响时,梁内单元处于多向应力状态,提出了根据多向应力联合作用,采用Mises屈服准则进行强度计算方法,给出了设计计算公式。提出了组合梁中混凝土翼缘板,考虑横向正应力作用时的配筋方法。 对组合梁弹性稳定性进行了分析。采用有限单元法进行了组合梁特征值屈曲分析,获得了弹性整体稳定承载力。将组合梁中混凝土翼缘板厚度按弹性模量之比换算,并保持宽度不变形成等效截面。根据有限元计算结果对等效截面按纯钢梁求出的整体稳定承载力进行修正,得出组合梁的整体稳定承载力计算公式。 对组合梁弹塑性稳定性进行分析。考虑组合梁侧向初弯曲的缺陷,对组合梁进行非线性屈曲有限元分析,取有限元分析获得的荷载—位移曲线的极值点弯矩作为梁的整体稳定承载力。根据此承载力对等效截面按纯钢梁求出的整体稳定承载力进行修正,提出组合梁的弹塑性整体稳定承载力计算公式。