在工程设计中,传统连梁常常会碰到跨高比较小、截面抗剪承载力不足甚至截面超限的问题,若不采取有效措施,将不能满足连梁抗震设计中的“强剪弱弯”和作为第一道防线中耗能构件的基本要求。在连梁中埋入型钢的做法是工程中为避免连梁抗剪承载力不足或超限采取的措施之一;而区域约束的截面形式能增强钢筋骨架对混凝土的约束作用和与型钢间的联合作用,从而提高连梁的抗剪承载力和耗能能力。本文针对型钢混凝土连梁与的可行性及抗震性能进行了数值模拟研究,主要工作和成果如下:1.遵循校准法的原则,通过对既有实验结果的数值模拟,确定论文中ABAQUS数值模拟分析中所选用的混凝土塑性损伤模型、接触面的摩擦系数等相关参数;并分别通过在单向加载和往复加载时,选取不同的摩擦系数进行对比分析,表明摩擦系数取值不同时,计算结果有一定差异,但差别不大,确定研究中摩擦系数取值为0.6。2.针对两种不同区域约束形式的连梁,进行了数值模拟分析,结果表明:1)区域约束形成新的约束能改变连梁的受力机制,区域约束组合连梁的的承载力和耗能性能都明显优于传统组合连梁:2)随着荷载增加和结构进入塑性,混凝土损伤增加,当混凝土部分先行失效后,区域约束仍能发挥一定约束作用,此时箍筋的应力仍然处于屈服状态,连梁的抗剪承载力和耗能能力主要取决于所埋入的型钢,具有较为稳定的残余强度,直至型钢锚固失效为止。3.针对可能影响连梁抗震性能的因素,例如跨高比、型钢埋入长度、型钢的不同截面形式和箍筋间距等,进行了参数化数值模拟研究,结果表明:1)同等情况下,随着跨高比的增加,虽然组合连梁的极限抗剪承载力有所下降,但延性则有所提高,能够承受更大的极限位移和截面转角;2)随着型钢埋入长度的增加,组合连梁的承载力明显提高。且埋入长度较小时,增加埋入长度对提高抗剪承载力的作用越明显;当埋入长度大于型钢梁高的2倍以上时,提高幅度就变得不明显了;3)增加型钢梁的截面积可有效提高连梁的极限承载力;尽管增加翼缘宽度对连梁的抗剪承载力无效,但可在一定程度上改善连梁的变形能力;4)体积配箍率一定的情况下,减小箍筋间距,可提高连梁的最大抗剪承载力,但对组合连梁的残余强度的影响不大,表明在弹塑性阶段混凝土会先于型钢梁退出工作。基于上述研究,有以下几点认识:(1)埋入型钢梁和区域约束形成组合连梁,可有效提高连梁的抗震性能;(2)数值模拟结果表明,组合梁中的混凝土和型钢,在梁墙交接处均容易出现应力集中,在弹塑性阶段,塑性损伤严重,设计中宜根据实际工况予以加强,应确保连梁纵筋和型钢在墙肢内的锚固长度和埋入深度,过大的锚固或埋入长度也不必要。(3)在跨高比一定的情况下,可以通过在一定范围内增加型钢的埋入长度、型钢腹板的截面积(腹板厚度或高度)来提高连梁的抗震性能,可能情况下适当增加型钢翼缘板的宽度来改善连梁的延性。(4)组合连梁中设计中,可考虑由型钢梁承担全部剪力,而外包钢筋混凝土则起防止型钢梁弹塑性屈曲的作用。当然,后者应确保在结构在风荷载和小震作用下不产生裂缝。