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《钢-混凝土组合梁抗扭特性研究-胡少伟》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第4期建筑结构1999年4月一钢混凝土组合梁抗扭特性研究胡少伟聂建国罗玲(清华大学土木系北京100084)(匀匕京市市政工程设计研究总院100045),,[提要]通过4根组合梁的纯扭试验并参考另外已有的4根组合梁的试验结果讨论了受扭组合梁的破坏形态。根据软化析架模,、,型理论通过平衡变形和协调条件建立了组合梁抗扭特性分析的方程式,并给出、、、、了一种计算组合梁抗扭特性(抗扭强度扭转角开裂角钢筋和混凝土应力,:,。应变等)的简化算法结果表明理论值和试验值符合较好可供组合梁的抗扭设计使用一混凝土组合梁软化模型抗扭特性试验分
2、析〔关扭词〕钢Expeentanvtigationstee一neretepositeuetestutene-rimliesof4lcocombeamswasconddtodyhtorisoalb.havstee一etepositeearnstetentet,teequatiseiorsoflconrecombBasedonhsoledrusmodlheoryhonwreerivrouilibriu,patibilityanata,5titutiveati,aaneeitaorltdedfm叫mdmerilrelonsn
3、dffienlghmcomconsr0P0setiveteutimatenstrength,teangletwist,testreanstrainoreinewasPdoghltorsioalhofhsdfforedsteelandconteand50on.Theealeulatedelusionswerecoineidedwel1withexPerimentalvalues.crecone。s:stee一nerete户粥lteea;tetete;experimentre;tetieaK州川lcocombmhsofen
4、drusmodlalreseahheorlana5;eol外1albhavirstonson,在8根组合梁受扭试验结果的基础上根据软化析架模型理论,通过平衡、变形协调和材料本构关系,推导出计算组合梁受扭强度、扭率和开裂角等一系列。,。重要参数的方程式随后给出了计算步骤和方法一、试验概况参考矩形截面钢筋混凝土梁受扭试验方案,试验设计时。以配箍率为基本控制变量箍筋间距在。图2试验加载装置图80一180mm之间变化剪力连接件按完全剪力连加载速度适当放慢,以便采集数据和观察破坏情况。。,接设计试件的截面尺寸如图1所示试验在自行
5、、,,。采用电阻应变片倾角仪和荷载传感器通过设计的试验装置上进行如图2,IMP,数据采集系统由计算机自动采集分别记录纵为使试件受纯扭在试件的加载处及固定端的、、、上、下面均加三道减摩垫层及钢棍,使得试件能自由筋箍筋混凝土钢梁有关部位的应变变化及其荷。。载和倾角等数据纵向伸缩为防止加载端和约束端钢梁和混凝土板,局部受压破坏,采取钢梁端部加设肋板从试验测试的结果看组合梁受扭破坏大体分和把混凝土:板支座处箍筋加密等措施。为三个阶段.、,1弹性阶段混凝土应变钢筋应变随荷载增试验中取中间lm的区段作为研究对象两千,。。,加而线性
6、增加直到混凝土板开裂出现第一条裂缝斤顶同时施加扭矩接近开裂荷载与极限荷载时。,T一以扭矩一扭率)为线性规律变化在本阶段主。要由混凝土正截面的剪应力来承担扭矩跨度均为.,38m的组合梁(T一1T一2)的T一夕如图3oCBCB,,59778038;国家自然科学基金资助项目批准号图1试件截面尺寸示意图,953008。北京市科委资助项目批准号0238试件主要参数和材性试验一览表农11.平衡条件:CBT一1CBT一2CBT一3CBT一4外扭矩T由混凝土板和钢梁两部分承担即梁号=T。。跨度()380038001800180()T十
7、丁(1)~’’。。上部混凝土板宽度吞=700高度h三110:连接件栓钉间距(二)一20}xZo}120120由薄壁理论可知}。6@lo中6@506@156@23。g=rotd=T。箍筋巨d冲淞/ZA(2)12中6(、6纵向配筋上下层均布根)。T=甸口(3)20a钢梁型号1,(钢筋)(aA。fryMp)256256256256式中为剪力流中心线所围区域面积GJ为工字pa406406406406(钢梁)(M),,rf.v钢梁的抗扭刚度a为钢梁的扭率xy为等效箱形截混凝土试块立方41.334.826.431.82,t。dPa
8、)面剪应力为等效箱梁壁厚体强度(Mx,,一y7x2.弹塑性阶段本阶段在平面内如图轴为试件的纵轴线,,方向y轴为试件的横向箍筋方向在剪力流区取一是从混凝土板开裂后直到混,,a,主压应力方向d与y,受力单元显然轴成角且凝土板中出现贯通裂缝Tr。。与主拉应力方向组成一直角坐标系一a是非线性规律变化混,凝土板,由弹性力学知钢筋混凝土单元等