曲线U型钢与混凝土简支组合梁受力性能研究

论文摘要

曲线U型钢与混凝土组合结构是在曲线梁和钢与混凝土组合结构的基础上发展起来的一种新型结构。钢与混凝土组合结构可以充分发挥混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能,也能有效的提高结构的稳定性和耗能性。而曲线梁凭借其明快流畅的线条不仅可以适应不同的地形地貌更能给人以美的享受。将两种结构形式巧妙的结合到一起便可扬长避短,发挥各自的优点。目前,我国对于曲线组合梁的研究相对较少,尚没有形成相关规范或规程。由于曲线钢与混凝土组合梁的结构特殊性,尚有许多技术难题有待于进一步研究。本文从理论上对曲线钢与混凝土简支组合梁的力学性能进行研究。从理论上,建立了承受竖向均布荷载、均布扭矩、对称集中荷载以及集中扭矩作用下曲线简支组合梁中混凝土板、U型钢梁的内力计算公式。利用弹性理论,建立曲线组合梁中混凝土板与U型钢梁界面滑移计算基本方程,给出了不同荷载工况下的界面滑移计算公式。计算结果表明：滑移量随荷载的增加而增加,随半径增加而减小,随连接刚度的增加而减少,混凝土强度等级对滑移的影响不大以及随混凝土板高度和宽度的增加而减小等。利用弹性理论,建立了曲线组合梁中混凝土板和U型钢梁轴向力计算基本方程,给出了不同荷载工况下的轴向力计算公式。计算结果表明：轴向力随半径增加而减少,并且当半径达到一定程度时,轴向力基本不随半径变化；轴向力随荷载值的增加而增加；混凝土强度等级对轴向力影响不大；连接刚度越大,轴向力值越大等。利用弹性理论,建立了曲线U型钢与混凝土简支组合梁在竖向均布荷载作用下的变形计算基本方程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 钢与混凝土组合结构
• 1.2.2 曲线梁
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 曲线组合梁内力计算
• 2.1 内力基本方程
• 2.1.1 曲线梁的内力方程
• 2.1.2 混凝土板的内力方程
• 2.1.3 U型钢梁的内力方程
• 2.2 竖向均布荷载作用下的内力公式
• 2.2.1 简支静定梁的内力计算公式
• 2.2.2 简支超静定梁的内力计算公式
• 2.3 均布扭矩作用下的内力公式
• 2.3.1 简支静定梁的内力计算公式
• 2.3.2 简支超静定梁的内力计算公式
• 2.4 对称集中荷载作用下的内力公式
• 2.4.1 曲线梁的内力计算公式
• 2.4.2 曲线组合梁的内力计算公式
• 2.5 集中扭矩作用下的内力公式
• 2.5.1 曲线梁的内力计算公式
• 2.5.2 曲线组合梁内力计算公式
• 2.6 本章小结
• 第3章 界面滑移计算
• 3.1 界面滑移基本公式
• 3.2 竖向均布荷载作用
• 3.2.1 计算公式
• 3.2.2 算例分析
• 3.3 竖向对称集中荷载作用
• 3.3.1 计算公式
• 3.3.2 算例分析
• 3.4 集中扭矩作用
• 3.4.1 计算公式
• 3.4.2 算例分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 轴向力计算
• 4.1 轴向力基本公式
• 4.2 竖向均布荷载作用
• 4.2.1 计算公式
• 4.2.2 算例分析
• 4.3 竖向对称集中荷载作用
• 4.3.1 计算公式
• 4.3.2 算例分析
• 4.4 集中扭矩作用
• 4.4.1 计算公式
• 4.4.2 算例分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 曲线组合梁变形计算
• 5.1 挠度微分方程
• 5.2 竖向均布荷载作用
• 5.2.1 简支静定梁的变形公式
• 5.2.2 简支超静定梁的变形公式
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 课题展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介