负弯矩作用下钢—混凝土简支组合梁的滑移效应分析

论文摘要

钢-混凝土组合梁是指钢梁和混凝土板通过剪力连接件连接形成整体共同工作的受弯构件。由于其具有良好的受力性能，被日益广泛地应用到建筑业的各个领域。滑移性能是组合梁设计中需要考虑的重要影响因素，尤其是当前组合梁采用部分剪力连接设计被认为是更为经济、合理的结构形式，但伴随而来的将是滑移效应更为突出。因此，本文对简支组合梁的滑移效应进行了系统的理论研究和数值模拟分析。首先，介绍了钢-混凝土组合梁的发展概况，组合梁滑移性能和部分剪力连接组合梁的研究状况。然后，采用解析方法对简支组合梁的滑移效应进行了理论研究。推导了在负弯矩作用下简支组合梁的滑移方程和滑移应变方程，得出滑移和滑移应变的分布规律及其与组合梁剪力连接程度之间的关系；在滑移应变方程的基础上分别推导了滑移所引起的附加变形和附加弯矩表达式，定量得出了滑移效应对组合梁承载力和变形性能的影响。在验证ANSYS程序对组合梁进行有限元分析可行性的基础上，对负弯矩作用下简支组合梁的滑移效应进行了数值模拟分析。分析的内容主要侧重于滑移的分布规律；滑移效应对组合梁使用阶段变形和极限状态承载力的影响；滑移效应与组合梁剪力连接程度和纵向配筋率之间的关系及部分剪力连接组合梁在负弯矩作用下的受力特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 钢—混凝土组合梁的发展概况
• 1.2 钢—混凝土组合梁滑移性能的研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 部分剪力连接钢—混凝土组合梁的研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 简支组合梁滑移效应的理论分析
• 2.1 概述
• 2.2 基本概念
• 2.2.1 滑移应变和滑移
• 2.2.2 完全剪力连接和部分剪力连接
• 2.3 组合梁的滑移和滑移应变方程
• 2.3.1 正弯矩作用下滑移和滑移应变方程的建立
• 2.3.2 负弯矩作用下滑移和滑移应变方程的建立
• 2.4 滑移效应对组合梁变形性能的影响
• 2.4.1 正弯矩作用下滑移效应对变形的影响
• 2.4.2 负弯矩作用下滑移效应对变形的影响
• 2.5 滑移效应对组合梁承载力性能的影响
• 2.5.1 正弯矩作用下滑移对弹性抗弯承载力的影响
• 2.5.2 负弯矩作用下滑移对弹性抗弯承载力的影响
• 2.6 本章小结
• 第3章 组合梁的ANSYS有限元程序验证
• 3.1 概述
• 3.2 有限元模型
• 3.2.1 单元模型
• 3.2.2 材料参数
• 3.2.3 钢梁与混凝土板间的滑移模型
• 3.2.4 非线性方程组的求解方法
• 3.3 计算程序的验证
• 3.3.1 ANSYS分析
• 3.3.2 ANSYS计算结果
• 3.4 本章小结
• 第4章 负弯矩作用下简支组合梁的滑移效应分析
• 4.1 概述
• 4.2 分析模型参数的确定
• 4.3 有限元分析结果
• 4.3.1 组合梁的变形特征
• 4.3.2 组合梁的应变分布
• 4.3.3 组合梁的滑移特征
• 4.4 本章小结
• 结论
• 一、结论
• 二、展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历