组合桁架梁负弯矩区结构性能及有效宽度的分析研究

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1、学校代码10459学号或申请号201212212419密级硕士学位论文组合桁架梁负弯矩区结构性能及有效宽度的分析研究作者姓名：张乐导师姓名：李天教授学科门类：工学专业名称：结构工程培养院系：土木工程学院完成时间：2015年4月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterThestudyonstructuralcapacityandtheeffectivewidthofnegativemomentareaofcompositetru

2、ssbeamByLeZhangSupervisor:Prof.TianLiStructuralEngineeringDepartmentofCivilEngineeringApril2015原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：2015年5月24号学位论

3、文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或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；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：2015年5月24号摘要

4、摘要钢-混凝土组合梁作为组合结构的一种，近些年在大空间、大跨度、桥梁、高层建筑、工业厂房及其他结构中的应用越来越广泛。钢-混凝土组合梁与方钢管混凝土柱组成的组合框架结构具有极高的研究和应用价值，在组合框架中梁柱节点设计极其关键，因为梁与柱间需要通过节点来传递内力，节点连接安全才能保证整个结构正常工作。在相关规范中推荐了几种节点构造形式，而实际工程中采用的组合梁与钢管混凝土柱连接节点的构造形式多种多样。目前，国内外研究人员对节点区域的试验和理论研究越来越多，积累了丰富的经验和成果，但仍需要进一步的进行

5、研究分析。方钢管混凝土柱节点区相关研究中多表现为对受力性能的研究，而对钢管柱侧壁变形以及组合梁负弯矩区翼板有效宽度的研究还不够。组合桁架梁是一种新型的组合结构，研究和应用价值较高。本文结合相关文献并参考某实际工程，以组合框架中组合桁架梁与钢管混凝土柱连接节点为对象，进行试件设计，创建足尺试件结构模型进行有限元模拟计算。首先研究组合梁负弯矩区套筒钢筋轴向力对钢管柱侧壁变形的影响，从柱内的不同构造形式分析对其变形的影响，然后选取不同宽厚比的试件模型计算对比，分析宽厚比对钢柱变形的影响。最后建立了组合桁架

6、梁与钢管混凝土柱节点模型，研究不同加载方式、配筋率、翼板宽度、抗剪连接程度及有无附加钢筋下组合梁负弯矩区的受力性能的影响，并进行对比分析。另外提出了组合梁翼板有效宽度的几种影响因素，选取配筋率、宽跨比和抗剪连接系数三种变化参数研究组合桁架梁最大负弯矩区截面有效宽度，并分析边缘约束作用对有效宽度的影响。对附加套筒钢筋对钢管柱变形影响和组合桁架梁负弯矩区受力性能及有效宽度的研究，对于实际工程中梁柱节点设计有一定指导意义，在一定程度上能够推动组合结构的发展和应用。关键词：套筒钢筋变形组合桁架梁负弯矩区承载

7、力有效宽度IAbstractAsakindofcompositestructures,steel-concretecompositebeamsaremoreandmorewidelyappliedinlargespaceorspan,bridges,high-risebuildings,industrialbuildingsandotherstructuresinrecentyears.Steel-concretecompositebeamsandconcrete-filledsquaresteel

8、tubularcolumnhaveveryhighvalueofstudyingandapplying.Thedesignofbeam-columnjointsisextremelycriticalincompositeframestructures.Becausetheinternalforcebetweenbeamandcolumnistransferredthroughthejoints,thesafetyandreliabilityofjointsisthep