型钢混凝土连梁受力性能的研究

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对高层联肢剪力墙而言,连梁是延性剪力墙抗震的第一道防线,是剪力墙结构中的重要耗能构件。当连梁的跨高比较小时,采用普通配筋方式耗能性能差,现行规范没有针对跨高比小于2.5的连梁提出具体的设计方法。虽有学者通过试验手段对进行了小跨高比连梁的受力研究,但设计理论仍不是很完善。本文针对配有内包型钢的混凝土连梁,运用ANSYS软件分析了几个主要因素对连梁受力性能的影响。本文主要作了如下几方面的工作:对跨高比1.0型钢连梁进行有限元模拟,分析裂缝发展与连梁受力状态的关系;分析剪力墙轴压比对型钢连梁受力的影响;分析不同跨高比对连梁受力的影响;分析不同的剪力墙混凝土强度等级对连梁受力性能的影响;分析腹板高度变化对连梁受力的影响。通过计算分析得到以下结论:在小跨高比连梁中,通过在连梁配置型钢,在连梁的45度应力集中区形成有效的传力机构,使得连梁的承载能力能够得到提高,型钢连梁可以有效的约束混凝土的裂缝开展,使得混凝土因斜向压溃导致的斜压剪切破坏推迟出现,使得连梁表现出较好的耗能性能。同时型钢连梁的开裂状态得到了极大的改善,提高了试件的延性。连梁传力机构把墙肢所承受的荷载有效的传递到连梁上,使得连梁受力比较均匀。型钢连梁的剪力墙轴压比宜控制在0.3~0.5左右,混凝土强度不宜低于C30。通过分析证明此种连梁具有较好的延性,更适合于跨高比较小的连梁,并且与斜向交叉暗柱式配筋的小跨高比洞口连梁相比,具有梁宽较小和施工方便的优点。
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