钢-混凝土简支组合梁非线性变形研究

1钢—混凝土组合梁简介1

1.1组合结构概述1

1.2钢—混凝土组合梁的分类4

1.3钢—混凝土组合梁的特点6

1.4钢—混凝土组合梁的研究与应用9

1.4.1钢—混凝土组合梁在国外的发展与研究9

1.4.2钢—混凝土组合梁在国外的应用12

1.4.3钢—混凝土组合梁在国内的研究12

1.4.4钢—混凝土组合梁在国内的应用13

1.5钢—混凝土组合梁研究最新发展及进一步研究的问题15

本章参考文献15

2钢—混凝土组合梁的材料及其力学性能17

2.1混凝土17

2.1.1混凝土的强度18

2.1.2混凝土的变形性能23

2.1.3混凝土的长期力学性能29

2.2钢筋和钢材30

2.2.1钢筋的基本力学性能30

2.2.2钢材的基本力学性能33

2.3剪力连接件34

2.4压型钢板37

本章参考文献40

3组合梁的计算理论41

3.1钢—混凝土组合梁的工作机理41

3.2钢—混凝土组合梁的截面设计理论42

3.2.1弹性理论42

3.2.2塑性理论46

3.3钢—混凝土组合梁非线性变形研究现状48

本章参考文献50

4简支组合梁的长期刚度分析51

4.1简支组合梁长期刚度计算模型51

4.2基于混凝土收缩的附加变形分析52

4.3基于混凝土徐变的附加变形分析54

4.4考虑滑移效应后的长期变形公式56

本章参考文献57

5组合梁长期刚度的影响因素分析——混凝土收缩58

5.1收缩的概念58

5.2收缩的种类59

5.3混凝土收缩变形的影响因素60

5.4混凝土收缩的计算方法60

本章参考文献66

6组合梁长期刚度的影响因素分析——混凝土徐变67

6.1徐变的概念67

6.2混凝土徐变的影响因素69

6.2.1应力水平69

6.2.2加载时的龄期69

6.2.3原材料和配合比70

6.2.4制作和养护条件70

6.2.5使用期的环境条件70

6.2.6构件的尺寸70

6.3混凝土徐变计算方法70

6.4混凝土徐变计算理论75

6.4.1线性徐变假设75

6.4.2经典徐变方法76

6.4.3现代徐变方法78

6.5混凝土长期弹性模量的计算方法79

本章参考文献80

7组合梁长期刚度的影响因素分析——剪力连接程度及滑移82

7.1组合梁剪力连接程度的分类82

7.2滑移的计算方法83

本章参考文献90

8工程实例计算及对比分析92

8.1工程背景简介92

8.2研究对象的选取94

8.3长期变形计算及数据测量96

8.4FLAC3D计算机模拟分析99

8.5现行规范计算结果107

8.6结果分析及对比108

8.6.1收缩影响下的附加挠度分析108

8.6.2徐变影响下的附加挠度分析111

8.6.3考虑滑移效应后的挠度分析113

8.6.4误差分析117

8.6.5设计及施工建议122

本章参考文献124

附录1GL-1数值模拟FLAC3D命令流125

一、建模命令流125

二、赋值命令流126

三、徐变建模命令流127

四、徐变赋值命令流128

五、徐变84天计算命令流129

附录2GL-2数值模拟FLAC3D命令流131

一、建模命令流131

二、赋值命令流132

三、徐变建模命令流135

四、徐变赋值命令流1372100433B

本书在研究国内外有关收缩、徐变和交接面滑移计算理论的基础上，基于简支钢—混凝土组合梁变形后的平截面假设及混凝土与钢梁之间接触面的变形协调条件，研究了混凝土收缩、徐变以及交接面滑移对简支钢—混凝土组合梁非线性变形的影响，分别得到了基于混凝土收缩、徐变以及考虑交接面滑移后的附加非线性变形计算方法。采用本书的方法对实际工程中的两根典型简支钢—混凝土组合梁进行了变形计算，同时对该组合梁进行了长期变形监测，并采用FLAC3D对其进行数值模拟分析。实测及计算结果均表明，用现行规范中的计算方法将使钢—混凝土组合梁的长期挠度计算值偏小。通过对计算数据、现场实测数据及计算机模拟分析结果三者的比较分析，证明本书提供的计算方法可用来计算简支钢—混凝土组合梁的长期非线性变形。同时通过对比分析，选择了经对比验证较为合理，且表达简单、易于分析的可用于简支钢—混凝土组合梁长期荷载作用下非线性变形的混凝土收缩、徐变的计算模型，并根据分析结果，提出了对简支钢—混凝土组合梁在设计及施工时的一些建议。

简支粱指的是支撑端变形限制很小可以不计(如支撑在墙上等刚度较小的结构上)，此梁端只考虑剪切力而不计算弯矩的梁叫简支梁。

简介2100433B

完成了26根钢—混凝土组合梁在纯扭、弯扭及弯剪扭作用下的试验研究。建立了组合梁在扭矩作用下的特征荷载及破坏形态等。推导了在纯扭、弯扭复合作用下开、闭口截面组合梁的开裂扭矩和极限扭矩理论及实用计算公式，计算值与实测结果吻合良好。利用空间变角桁架模型理论并采用混凝土软化模型曲线，对组合梁的受扭极限状态进行分析，提出了一种能够计算组合梁极限状态下的扭矩、扭率、混凝土主应变、钢梁及钢筋应变的简化算法。提出了组合梁在扭矩作用下的栓钉剪力连结件设计计算方法。研究了扭矩作用方式对组合梁抗扭性能的影响。提出了组合梁抗扭箍筋和纵筋的设计方法和构造措施。成果实用性强，在建筑及桥梁结构领域具有广阔的应用前景。 2100433B

简支梁就是两端支座仅提供竖向约束，而不提供转角约束的支撑结构。简支梁仅在两端受铰支座约束，主要承受正弯矩，一般为静定结构。体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力、支座移动等都不会在梁中产生附加内力，受力简单，简支梁为力学简化模型。

只有两端支撑在柱子上的梁，主要承受正弯矩，一般为静定结构。体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力、支座移动等都不会在梁中产生附加内力，受力简单，简支梁为力学简化模型。

简支梁只是梁的简化模型的一种，还有悬臂梁。悬臂梁为一端固定约束，另一端无约束。将简支梁体加长并越过支点就成为外伸梁。

简支梁的支座的铰接可能是固定铰支座、滑动铰支座的。