工字型钢—混凝土连续组合梁受弯性能的分析及负弯矩区承载力计算

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1、AnalysisonFlexuralBehaviorofSteel-ConcreteBeamsandBearingCapacityCalculationinthenegativemomentareaCandidatePengGangSupervisorProfessorLiuZhongCollegeCollegeofCivilEngineeringandMechanicsProgramConstructionalEngineeringSpecializationSteelandConcreteCompositeSt

2、ructureDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateApril,2013湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了本文特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在本文以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关

3、保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日湘潭大学工学硕士论文摘要钢－混凝土组合梁主要由三种材料组合而成，分别是钢梁、混凝土板和剪力连接件。在我国，组合梁已经得到了长足发展和广泛应用，其设计理论和有关计算方法也已经纳入了我国钢结构设计规范。实践结果表明，组合

4、梁充分发挥了钢材与混凝土各自的有利性能，能产生显著的经济效益，因此，需要进一步研究组合梁的各项力学性能。本文根据已有的试验数据，建立了三维有限元数值分析模型，对荷载作用下的工字型钢－混凝土连续组合梁受弯全过程，进行了非线性数值模拟，得到了连续组合单跨梁的跨中荷载－挠度（P-δ）曲线和极限承载力P。计算分析表明，数值分析结果与试验实测值基本吻合，证明u该数值分析模型是合理有效的。利用该模型，对影响连续组合梁受弯性能的主要参数（钢梁强度、腹板厚度、混凝土强度及板内配筋率），进行了探讨，结果表明，钢梁强度等级和腹板厚度对

5、连续组合梁的抗弯承载力影响较大；板中配筋率对连续组合梁的抗弯承载力影响较小；混凝土强度等级对连续组合梁抗弯承载力有一定影响，但混凝土强度等级达到一定水平后，影响随之减小。基于上述分析结论及连续组合梁所具有的特性，以简化塑性理论为基础，根据截面中性轴位置及剪力连接程度的不同，分四种情况，给出了连续组合梁负弯矩区的抗弯承载力计算公式，结果表明，该方法精确度较高，能为工程设计提供参考依据。关键词：连续组合梁；受弯性能；非线性有限元分析；抗弯承载力计算I工字型钢－混凝土连续组合梁受弯性能分析及负弯矩区承载力计算Abstra

6、ctSteel-concretecompositebeamisakindofT-beamcomposedofsteelbeamsandconcreteslabsintegratedbyconnector,whichcombinestheadvantagesofthesteelstructuresandconcretestructures.InChina,thesteel-concretecompositebeamsdeveloprapidlyandapplicatewidely,thedesigntheoryand

7、thecalculationmethodhasbeenincorporatedintothedesignofsteelstructuresinChina.Engineeringpracticeofsteel-concretecompositebeamprovesitsfullplaytotherespectivematerialpropertiesofsteelandconcrete,anddevelopingthekindofstructureissuitableforthecontextofnationalin

8、frastructureconstruction.Thismeanssteel-concretecompositebeamwillplayanimportantroleinthefutruestructuralsystem,soitissignificanttocarryoutthestudyonthebehaviorofthecompositebeams.