腹板开洞连续组合梁洞口补强方法研究.pdf

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1、李龙起等：腹板开洞连续组合粱洞口补强方法研究63腹板开洞连续组合梁洞口补强方法研究李龙起，廖文远(昆明理工大学建筑工程学院。昆明650093)【摘要】提出几种不同的腹板开洞连续组合梁的洞口补强方式，通过有限元计算对不同补强方法的连续组合梁的力学性能进行了比较。计算结果表明，组合梁洞口区域采取补强措施后能够在一定程度上提高洞VI区域的抗弯和抗剪承载力，增强其刚度和局部稳定性，并得到了比较有效的洞口补强方法可以用于工程实践。【关键词】连续组合梁；腹板开洞；补强方法；有限元【中图分类号】TU375．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864{2013)09—0063

2、—03STUDYoNREFoRCINGMETHODSOFCoNTUOUSCOMPOSI’rEBEAMSWITHWrEBoPENINGLILong-qi，LIAOWen—yuan(FacultyofEngi．&Arch．，KunmingUniv。ofScienceandTech．，Kunming650093，China)Abstract：Severalreinforcingmethodsarereserched，mechanicalpropertiesarecomparedbyFEMcalculationindifferentreinforcedcontinuousc

3、ompositebeam．Theresultindicatesthatthebendingandverticalshearcapacityofcontinuouscompositebeamwithwebopeningcanbeeffectivelyenhancedtoacertainextent．Inaddition．stifnessandlocalstabilityatwebopeningareacanbealsoincreased．Effec—tirereinforcingmethodispresentedwhichcanbeusedinengineeringp

4、ractice．Keywords：continuouscompositebeam；webopening；reinforcingmethods；FEM目前，国内外报道比较多的是对钢梁腹板和钢筋混凝侧设置竖向的加劲肋用以加强洞口左右两边；④图1(d)为在土板的开洞研究，对钢一混凝土组合梁开洞所进行的实验洞口周围设置井字形加劲肋用以加强洞口四周；⑤图1(e)为与理论研究相对较少。如聂建国等-2对混凝土翼板开洞在洞口周边设置弧形加劲肋以加强洞口四周；⑥图1(f)为在组合梁进行了试验研究，并对混凝土翼板开洞后组合梁的洞口周围设置人字形加劲肋以形成斜腹杆进行补强。刚度和承载力进

5、行了理论分析；Clawson、Darwin对6根腹图1所示补强方式的几何参数为：组合梁长度板开洞组合梁承载力进行了实验研究；周东华、王鹏等对lO000mm，两侧跨中对称集中荷载；洞口尺寸(o-h。)为带腹板开洞组合梁的挠曲变形建立了理论计算公式并对洞500mm×250ram；洞口补强采用尺寸为100ram×12mm并且口区域剪力分布和组合梁洞VI塑性承载力进行了实验研究与组合梁钢梁材质相同的钢板设置在腹板洞口两侧。和理论分析；可以看出上述对组合粱开洞的研究还未涉及材料参数为：混凝土翼板内钢筋配筋率为0．5％，屈服到洞口加固方法的研究。本文提出几种不同的腹板开洞连强度

6、=300MPa，E=z0X105MPa；钢梁和加劲肋采用Q235续组合梁的洞口补强方式，通过有限元软件和理论分析方钢材，=210MPa，E=2．1×10~MPa；混凝土强度为CAO，。=法研究不同的加强方式对连续组合梁受力性能的影响，以19．1MPa，Eo=3．0×104MPa；栓钉(抗剪连接件)采用期得到有效的洞口补强方式用以工程实际。019@lOOmm的栓钉沿连续组合梁的钢梁一排布置，抗拉强1连续组合梁洞口加强方法度．，=。=400MPa。工程上常对腹板开洞连续组合梁的洞口区域设置加劲肋(加强板)的方式对腹板洞口进行加强。考虑到工程实际2连续组合梁有限元计算以方

7、便施工本文设计了以下六种洞口补强方法，具体形式2．1钢一混凝土连续组合梁有限元模型的建立有：洞口上下方加劲肋加强、洞口两侧竖向加劲肋、井字形下面通过有限元软件ANSYS建模对腹板开洞连续组合加强、弧形加劲肋和人字形加劲肋等六种不同的洞口补强梁不同补强方法的承载力和变形能力加以对比，通过计算方式，见图1。希望得到上述六种洞口加强方式对组合梁承载力的影响程以下六种补强方式的具体作用为：①图1(a)为在洞口上度并得出最有效的加强方法。方设置纵向加劲肋用以加强洞口上方；②图1(b)为在洞口下根据图1所示的连续组合梁尺寸和材料特性分别建立方设置纵向加劲肋用以加强洞口下方；