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相对于钢筋混凝土而言,钢骨混凝土具有很多的优点,比如可以有效地发挥钢骨刚度,强度,抑制裂缝和变形的发展,改善构件在正常使用阶段的受力性能等。但是把外包钢和钢骨混凝土结构组合起来发挥各自的特点,提高构件在正常使用阶段的受力性能,这方面的研究尚未见到相关报道。因此,本文对钢板钢骨混凝土梁进行了理论分析和数值模拟,得出以下主要成果:
(1)分析了结构的几何特征,按照钢骨在截面中的不同位置分别建立矩型和T型钢板钢骨混凝土梁的抗裂承载力和弹性抗弯承载力计算公式,分析钢板钢骨混凝土梁的各种破坏模式,并根据不同的破坏模式,推导并建立了矩型和T型钢板钢骨混凝土梁的极限抗弯承载力计算公式。
(2)考虑型钢与混凝土相互作用,并在中和轴高度为曲线的情况,采用叠加法建立了钢板钢骨混凝土梁的刚度计算公式。
(3)参考钢筋混凝土梁和钢骨混凝土梁抗剪承载力计算公式,分别建立了集中荷载和均布荷载作用下的钢板钢骨混凝土梁抗剪承载力计算公式。
(4)采用合成法,利用Visual Fortran语言编制了非线性分析程序,对钢板钢骨混凝土梁进行了受弯全过程分析,并对模拟计算得到的钢板钢骨混凝土梁弯矩-曲率关系、荷载-变形关系曲线进行分析,得出其大致分为三个工作阶段。弹性工作阶段、弹塑性工作阶段和塑性工作阶段。同时模拟出钢骨混凝土梁的弯矩-曲率、荷载-变形关系,将钢板钢骨混凝土梁与钢骨混凝土梁进行比较,得知在使用阶段钢板钢骨混凝土梁较钢骨混凝土梁在性能上有显著的提高。