一种新型钢肋-混凝土组合楼板有效翼缘的探讨

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1、浙江建筑，第27卷，第l0期，2010年10月ZhejiangConstruction，Vo1．27，No．10，Oct．2010一种新型钢肋一混凝土组合楼板有效翼缘的探讨DiscussionsontheEffectiveFlangeWidthofaNovelSteel—ConcreteCompositeFloorslab赵滇生，陆长春，帅耀锋ZHAODian-sheng，LUChang—chun，SHUAIYao-feng(浙江工业大学建筑工程学院，浙江杭州310032)摘要：薄壁型钢一混凝士组

2、合梁是在钢一混凝土组合梁基础上发展起来的一种新型梁。在此提出一种新型薄壁型钢肋一混凝土组合板，并采用非线性有限元法，分析了组合板承受不同形式荷载下的应力分布规律，讨论荷载形式及连接件间距对组合板有效翼缘宽度的影响。关键词：薄壁型钢一混凝土梁；非线性；连接件；有效翼缘中图分类号：TU375．1文献标识码：A文章编号：1008—3707(2010)10—0022—04薄壁型钢一混凝土组合梁是在钢一混凝土组合结不考虑其在组合板中的抗弯作用，但考虑其重量，有构基础上发展起来的一种新型梁，其肋梁采用薄壁限元

3、模型见图2，其中，(a)为组合楼盖有限元模型型钢，翼板采用混凝土板，两者间用抗剪连接件连成图，(b)为模型边界条件图。取简支组合板为研究整体。抗剪连接件是钢梁与混凝土板共同工作的基对象，跨度为3．6m，考虑到结构与荷载的对称性，础，它沿钢梁与混凝土板的交界面设置¨。本文采取一半建模分析。薄壁钢梁的问距可取1．5m左用倒T型薄壁型钢梁，将部分腹板按一定的间距弯曲右，因此翼板宽度b取值在1．5m左右。90。来充当连接件，在倒T型薄壁型钢梁的两翼缘上铺加蒸压轻质加气混凝土(ALC)板充当模板，再在上面浇

4、筑普通钢筋混凝土，从而形成组合楼板，见图1。本文将着重分析这种组合板设计时有效翼缘的取值。抗剪连接件抗剪连接件(a)组合楼盖有限元模型图(b)结构有限元模型边界条件图UU图2有限元模型图(a)组合板横截面(b)组合梁沿纵向连接件采用通用软件ANSYS进行有限元分析，钢筋混图1组合楼盖示意图凝土板采用Solid65单元，并采用具有由弥散钢筋单元组成的整体式模型，William&Warnke五参数破坏1组合楼板模型的建立准则和多线性各向同性硬化流动律，采用这种模拟，既能简单合理地模拟钢筋的受力性能，又

5、可有效避在本文分析中，认为ALC板只起到模板作用，收稿日期：2010—03—26作者简介：赵滇生(1957一)，男，浙江义乌人，副教授，研究方向为钢结构、空间结构。第10期赵滇生等：一种新型钢肋一混凝土组合楼板有效翼缘的探讨23免应力的集中。薄壁型钢梁采用Shelll81壳单元，式中：一与相对应的应力；考虑Bauschinger效应，本构关系采用双线性随动强E一钢材的弹性模量，取2．06×10N／mm；化模型。薄壁型钢梁上的抗剪连接件埋在钢筋混凝一钢材的屈服点；土里，与钢筋混凝土板交界面上滑移特征

6、的模拟采6一最大的应变。用非线性弹簧Combin39单元。弹簧单元的布置与3组合楼板有效翼缘宽度的分析连接件一致，连接件的布置见图3。(a)是组合楼板横截面网格划分好后Combin39单元的划分，(b)是钢一混凝土组合板中，钢梁与混凝土板之间的水组合楼板上网格划分好后Combin39单元沿纵向划平剪力由连接件传递。由于剪切滞后，混凝土板分的情况。在有连接件的位置，将混凝土节点和钢中的应力分布是不均匀的，中间大，两侧小。梁节点z向用弹簧单元连接，接触面上所有重合节点的向和Y向用耦合命令，使其平移自由

7、度一致。Combin39单元『7024弼487673l485339．452l2l936576o95lO(a)组合楼板横截~Combin39(b)组合楼板Combin39单元划分图单元沿纵向划分图图4组合板应力云图图3组合板连接件的布置对于在组合楼板上施加集中力时，为避免应力集中，在模型上加上刚性垫块。垫块的下层节点与楼板的上层节点的三个自由度全部耦合。2材料本构关系混凝土的受压应力一应变关系曲线方程为图5组合梁应力分布图：』[1～1一)]sc≤o~0图4是经ANSYS计算得到组合板的应力云图。ks

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