T型钢PEC梁抗剪性能研究

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T型钢PEC梁是一种新型的组合梁截面形式,部分包裹混凝土可提高其抗火及防腐性能,也为其提供一定的刚度,防止失稳破坏;它综合了混凝土梁以及钢梁的特点,使得混凝土抗压性能以及型钢的翼缘抗拉、腹板抗剪的性能得到充分发挥。为了研究T型钢PEC梁的抗剪性能,对T型钢PEC梁进行了试验研究、有限元参数分析及组合梁抗剪承载力计算公式推导,内容如下:  1.通过对四根T型钢PEC梁试件在不同剪跨比下的试验研究,分析了荷载-位移曲线、剪跨区箍筋及栓钉的荷载应变关系、腹板箍筋剪力分配关系、荷载滑移曲线等。结果表明:剪跨比越小,其抗剪承载力越大;T型钢PEC梁主要由型钢腹板承担剪力,箍筋受力较小;混凝土翼缘均压溃,试件变形能力较好;组合梁的滑移相对较小;上排栓钉间距越大其抗剪承载力略低,但其变形能力较好。  2.利用有限元软件ABAQUS对试件进行分析,介绍了单元选取、材料本构的选择、网格和边界条件的处理及求解计算等。建模时重点介绍了栓钉的滑移本构关系和型钢与混凝土间的粘结滑移关系的处理。有限元模型模拟的结果与试验吻合较好,有限元模型可行。  3.应用验算后的有限元模型分析了剪跨比、混凝土强度等级、箍筋间距、型钢腹板厚度等参数对T型钢PEC梁抗剪性能的影响。结果表明:剪跨比越小,其抗剪承载力越大;混凝土强度等级的提高,抗剪承载力提高,但相对提高幅度不同,建议取C30-C50;箍筋间距对抗剪承载力影响较小,可按照相关规范取最大箍筋间距;型钢腹板厚度的增加,相对于混凝土强度等级的提高和箍筋间距加密,其抗剪承载力增加明显。  4.通过excel对T型钢PEC梁有限元分析结果进行线性公式初步拟合,结果吻合较好。  5.总结全文并提出相应的研究展望。
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