钢―混凝土组合梁复合弯扭作用下非线性分析 胡少伟ppt课件.ppt

《钢―混凝土组合梁复合弯扭作用下非线性分析 胡少伟ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、复合弯扭作用下非线性分析胡少伟（材料结构研究所所长、博士、教授级高工）南京水利科学研究院钢—混凝土组合梁简化的界面弹簧剪力－滑移关系界面拉伸弹簧拉伸轴力—翘曲量关系1引言弯扭作用下，翼板----板式构件滑移以拉伸弹簧和滑移弹簧来模拟交界面的脱离和滑移效应，考虑滑移和翘曲对位移等的影响。水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部组合梁的复合弯扭试验研究水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部8根组合梁翼板中的纵向钢筋均采用上、下层各均布6根6，栓钉连接件均采用16－120mm。水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部试验装

2、置水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部弯型破坏水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部2基本假定1：钢梁曲面剪切变形为零；2

3、：连接件忽略抗弯刚度和抗扭刚度水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部3材料本构关系1.钢梁的应力－应变关系2.混凝土的应力－应变曲线3.界面拉伸弹簧4.界面滑移弹簧水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部1.钢梁的应力－应变关系水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部2.混凝土的应力－应变曲线图2采用的混凝土的应力－应变关系上升段：，下降段：，水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部3.界面拉伸弹簧连接件取为理想弹塑性体，拉伸模量取钢材弹性模量，图界面拉伸弹簧拉伸轴力—翘曲量关系水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部4

4、.界面滑移弹簧欧洲模式规范推荐采用。模拟的滑移弹簧刚度为：水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部可以把上述界面滑移弹簧的荷载－滑移曲线近似的取为下图的三线段简化形式：图4简化的界面弹簧剪力－滑移关系水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部组合梁薄壁分析示意图4基本方程薄壁分析的钢－混凝土组合梁如图所示。利用符拉索夫的广义坐标法，把位移函数写成如下有限项之和的形式：(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部根据板弯曲理论：变为：水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部由假设知变形后截

5、面形状保持不变，如图所示，组合梁截面有5个自由度。故式（9）可写成下列形式：(10)组合梁薄壁分析示意图水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部利用虚功方程：外力功=内力功，内力功由4部分组成，分别是正应力、剪应力、滑移和翘曲所做的功，外力功有纵向和横向荷载所作的功。(11)剪应变：(12)单位虚剪应变:(13)水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部对于受复合弯扭的钢－混凝土组合梁，沿x轴的纵向荷载。显然，式（11）可以用来求解组合梁的弯、剪、扭和拉压任何外力作用下的复合受扭问题。广义坐标只与截面的轮廓有关，为已知。由式

6、（13）可知，巧妙地选取满足正交条件的广义坐标，可以使，即可以使得剪应力的虚功为零。钢－混凝土组合梁受复合弯扭分析可以选取下列广义坐标：(14)水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部显然，式（14）满足关系式：，(15)因此，对钢－混凝土组合梁的复合弯扭进行分析时,式（11）变为：(16)上式中，(17)(18)(19)水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部式中，为拉伸模量，为滑移模量，把式（17）代入式（16）得：(20)可以表示为：(21)水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部上式中：(22)水利部交通部南京水利

7、科学研究院电力工业部5算例分析处于弯剪扭的钢－混凝土组合梁CBFT-2，跨度L＝3800mm，混凝土翼板尺寸（宽×厚）为700×110mm，实测混凝土抗压强度，在跨中截面的中部作用集中荷载P2分别为100kN和200kN时，产生弯剪作用（跨中弯矩M1=97.5kN.m和M2=190kN.m）；在组合梁上作用扭矩T＝28.7kN.m。下面分析其约束扭转下组合梁的受力性能。水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部混凝土应变变化的关系式为：上升段：下降段：水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部(23)(24)简化的界面弹簧剪力

8、－滑移关系栓钉的拉伸模量可取钢材的弹性模量。由图4，并参考文献中实测的栓钉剪力－滑移曲线，栓钉连接件的剪力—滑移刚度为当滑移在1.0mm以内，滑移模量；当滑移大于1.0mm内，滑移模量；当滑移到5~6mm时，栓钉连接件破坏。水利部交通部南京水利科学研究院电力工业部表1算例分析中系数的计算值（记A=1-5