附加钢筋对钢—混凝土组合梁负弯矩区受力性能影响研究

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1、�������：��．�������� � ���������������—���������� ���������������� � 破坏现象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．���．�稍兀�湫吻�摺������������������������带有附加钢筋钢一混凝土组合梁负弯矩区有限元模型建立⋯⋯．．� 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯�组合梁负弯矩区受力全过程分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～� �����琈�� 根采用槽钢做为抗剪连接件的钢．混

2、凝土组合梁进行试验研究。随后，原郑州工学院、哈尔滨建筑工程学院、清华大学等单位陆续展开了对弯筋做为抗剪连接件的组合梁、部分抗剪连接组合梁、连续组合梁、压型钢板混凝土组合梁、预应力组合梁以及高强混凝土组合梁等方面的试验研究，为组合梁在国内实际工程中应用奠定了坚实的理论基础【�。钢一混凝土组合柱有钢骨混凝土柱和钢管混凝土柱两大类。前者主要利用混凝土对钢柱的支持，防止钢柱丧失局部稳定性，并能提高钢柱的整体刚度，从而整体表现出较大的承载能力。与前者不同，后者同时运用了钢管对混凝土的套箍约束作用和混凝土对钢管支持作用，从

3、而增强了钢管的稳定性，提高了混凝土的强度和变形能力。钢管混凝土柱凭借其卓越的受力性能和施工方便的特点，在我国超高层建筑结构、桥梁结构以及地下工程结构中已取得了相当广泛的应用。此外，国外学者还提出了一种与钢管混凝土柱原理不尽相同的套筒混凝土柱，其仅利用钢管对混凝土套箍约束作用，从而提高短柱的延性。这对组合概念又是一种灵活运用Ⅲ。� 国外对钢管混凝土组合节点研究现状 ���等������通过对在单调或往复荷载作用下的圆钢管混凝土柱．工字形钢梁节点进行试验研究。节点区域的构造为钢梁上下翼缘直接与钢管焊接，并在钢梁上翼

4、缘上焊接以不同形式锚固于钢管内混凝土中钢筋；通过连接板将钢梁腹板与钢管连接。试验结果表明：布置钢筋可有效将应力直接传递到核心混凝土上，并缓解翼缘的应力集中，进而有效地传递钢梁与钢管之间的作� 聂建国等���通过在进行相关试验研究的基础上做了理论推导分析，研究钢筋与混凝土的粘结滑移和钢粱与翼板的滑移效应对组合梁负弯矩区截面刚度的影响。分析结果表明：两种滑移的存在增加了组合梁负弯矩区的附加曲率，降低了截面刚度例【���】【�】。� 问题的提出 混凝土组合梁的多个细部构造参数不同的情况下，不同配置形式的附加钢筋对钢

5、．混凝土组合梁负弯矩区受力性能的影响。 附加钢筋对钢一混凝土组合梁负弯矩区性能影响试验分某工程为多层钢．混凝土组合框架结构，框架柱采用方钢管混凝土截面，框架梁采用工字形钢梁截面，设计中主、次梁均考虑混凝土楼板与工字形钢梁的组合作用。由于梁下净空要求的限制，为了提高组合梁负弯矩区的抗弯承载能力，在负弯矩区混凝土翼板的有效宽度范围内增设了附加钢筋。设计中方钢管� 附加钢筋对钢．混凝土组合梁负弯矩区性能影响试验分析根据实验室实际可用空问和试验设备，试件的主要尺寸与实际工程一致，�，工字钢粱选用�����×����悸歉

6、至河牖炷�烈戆宓淖楹闲вΓ�炷�烈戆搴���，板宽���大于现行钢结构设计规范规定的有效翼缘宽剧�】，试件中与钢管混凝土柱两端相连接的组合梁悬臂长����。混凝土翼板中除了按组合梁设计要求的纵向受力钢筋外，两个试件均需按一般楼板设计要求在翼板内配置相同的双层钢筋网片【��８止苣诤突炷�烈戆宥冀街﨏�混凝土。方钢管和工字钢梁均在加工厂用钢板焊接而成。钢梁端部加载点处截面布置横向加劲肋，方钢管内布置内隔板。钢梁与混凝土之间的抗剪连接件采用栓钉，并按完全剪力连接进两个试件的几何尺寸、钢筋位置及部分测点位置见图��和图

7、��所示。混≥�，。��。：：。。� 试验在郑州大学工学院结构实验室进行，加载方式为静力单调加载，分别峄 � ��试验加载方案及试验过程试验加载过程采用荷载控制，试验加载具体步骤如下：裂标记开裂位置，并记录开裂荷载大小。发展�咝猿潭冉虾�时，每级荷载增量可增加到��。 附加钢筋对钢．混凝土组合粱负弯矩区性能影响试验分析 附加钢筋对钢．混凝土组合梁负弯矩区性能影响试验分析 伴着混凝土翼板开裂、翼板内钢筋屈服硬化，组合梁端荷载．位移曲线逐步呈非线性变化。翼板中附加钢筋和纵向分布钢筋屈服后，钢梁所受内力进一步净截面积

8、。当满足上式时，截面塑性中和轴在钢梁的腹板内，将截面应力按合� 力等效的原则进行分解后计算得到极限抗弯承载力：�试件极限承载力的理论值和试验值相对��略高一些。表��理论荷载与试验荷载比对表析可得以下两点。� 附加钢筋对钢．泄凝士组合粱负弯矩区性能影响试验分析� 附加钢筋对钢．混凝土组合梁负弯矩区性能影响试验分析沿组合梁轴线方向的纵向裂缝。由于这些裂缝均出现在组合梁进入塑性工作阶段，接