型钢混凝土构件复合受扭性能及设计方法研究

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随着社会经济的快速发展,型钢混凝土结构在实际工程中的应用日益广泛,其受扭问题正变得愈发凸显。国内外也只有少数人对型钢混凝土结构的抗扭进行过研究,取得的成果相对较少,尚不能指导工程实践。各国规范对型钢混凝土结构的受扭设计方法也均未给出明确规定。本文共完成了7个十字型钢混凝土试件的单调加载试验,主要对其复合受扭性能及设计方法进行研究。通过试验,得到了型钢混凝土复合受扭构件的裂缝开展规律及破坏特征;分析了混凝土、型钢及钢筋的应变分布情况;讨论了轴压比、扭弯比、配箍率和栓钉等参数对型钢混凝土构件复合受扭性能的影响。试验分析结果表明:增大轴压比虽提高了构件的受扭承载力,但却大大降低了其延性性能,对抗震不利;扭弯比和配箍率对构件复合受扭性能的影响很大,增大扭弯比和配箍率可以显著提高构件的受扭承载力和延性性能;栓钉的配置有效减小了型钢与混凝土之间的粘结滑移,从而提高了构件的受扭承载力,但提高幅度没有增大配箍率明显。在试验研究及理论分析的基础上,推导建立了十字型钢混凝土构件在压弯剪扭复合作用下开裂扭矩和极限扭矩的计算公式,计算结果与试验结果基本吻合。
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