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《西安建筑科技大学》 2008年
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考虑界面滑移及掀起影响的钢—混凝土组合梁试验与理论研究

付果  
【摘要】: 钢-混凝土组合梁是通过抗剪连接件将钢梁与混凝土翼板组合而共同工作的一种组合构件。尽管钢-混凝土组合梁在国内外都有比较广泛的研究,然而在设计理论及实际应用中仍然存在着许多技术难题。论文通过试验研究和理论分析计算,对组合梁界面水平相对滑移和竖向掀起性能进行了比较系统的研究。完成的主要工作和取得的成果包括: 1.设计了以栓钉抗剪连接程度为主要参数的11根正向和反向加载简支组合梁试件,以及3根两跨连续组合梁试件。试件中钢梁与混凝土翼板的交接面处埋设了双向内置式钢-混凝土电子滑移传感器,以测量界面水平相对滑移;在栓钉上布置应变片,以测量栓钉所受竖向掀起力的大小;在同一截面处的钢梁和混凝土翼板上分别布置了位移计,以测量两者的竖向掀起位移。并分别在钢梁上下翼缘、腹板和混凝土翼板上布置了电阻应变片,对试验组合梁在加载全过程的受力性能、界面滑移和竖向掀起的变化进行了细致的观察。 2.对14根组合梁试件界面水平相对滑移、竖向掀起位移和栓钉竖向掀起力的试验测试结果进行了综合分析和归纳,得出了组合梁界面水平相对滑移和竖向掀起位移的分布规律,并进一步分析了抗剪连接程度、栓钉的布置和正反方向加载对组合梁界面水平相对滑移和竖向掀起位移的影响,同时试验得出了栓钉的水平抗滑移刚度系数和竖向抗掀起刚度系数的大小。 3.论文从理论上推导得出了组合梁界面竖向掀起应力的计算表达式,在栓钉间距范围内积分即可求得栓钉所受掀起力的大小,该理论值与试验实测结果吻合良好,为组合梁栓钉的抗掀起设计提供了理论依据,根据界面竖向掀起效应和截面优化设计的原则提出了组合梁合理配钢率的范围。 4.钢结构设计规范(GB50017-2003)采用折减刚度法来计算组合梁的挠度,论文从试验结果和理论分析两个方面指出了其应用的不足;并从理论上推导得出了同时考虑界面滑移和竖向掀起效应影响的组合梁挠度计算表达式,该表达式求得的挠度值与试验实测值吻合良好;同时提出了能满足工程设计要求的简化实用刚度计算公式。 5.论文从理论上分析了界面滑移和竖向掀起效应对组合梁弹性抗弯强度和极限抗弯承载力的影响大小,提出了考虑界面滑移和竖向掀起效应的组合梁抗弯强度简化计算方法;通过推导滑移应变对组合梁截面平均应变的影响,确定出了组合梁修正平截面中的一些参数,使修正平截面更趋合理。 6.论文的试验结果和理论分析表明不论正弯矩或负弯矩作用下组合梁的混凝土翼板对其截面的抗剪承载能力均有明显的贡献,界面水平相对滑移和竖向掀起效应对组合梁抗剪承载力的影响较小,论文按叠加法建立了组合梁抗剪承载能力的计算公式,计算值与试验实测值吻合良好。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU398.9

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【引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 雨林;技术管理双创新 建设一流的跨河大桥[N];中国交通报;2006年
5 记者 刘卫宏 沈楠;中国亚运金牌突破1000枚[N];新华每日电讯;2010年
6 阎丽宏 连佳机 张志新 王冬恒 刘广勋;科技创新铸就路桥丰碑[N];人民铁道;2007年
7 特约记者 阎丽宏 通讯员 潘利平;文化的跨越[N];中国交通报;2011年
8 本报记者 何大成 通讯员 曹战锋 张国茂;为世界桥梁史大写个V字[N];中国铁道建筑报;2001年
9 记者 陈树青 通讯员 杜柏思;历四次台风泰然屹立海上[N];中国铁道建筑报;2005年
10 邢仁峡;高寒地区冬季施工混凝土如何保温[N];中国水利报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马宏伟;组合梁与连续复合螺旋箍混凝土柱节点研究[D];西安建筑科技大学;2003年
2 代艳杰;钢—轻骨料混凝土组合梁设计与理论研究[D];吉林大学;2009年
3 杜德润;新型外包钢—混凝土组合简支梁及组合框架试验研究[D];东南大学;2005年
4 柳旭东;空腹灌浆圆钢管桁架—混凝土组合梁受力性能研究及应用[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 张格明;预应力内置灌浆方钢管桁架混凝土组合梁基本问题研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 王银志;考虑结构整体性的组合梁抗火性能研究[D];同济大学;2006年
7 雷宇;组合梁斜拉桥静力稳定性研究[D];西南交通大学;2009年
8 刘阳冰;钢-混凝土组合结构体系抗震性能研究与地震易损性分析[D];清华大学;2009年
9 刘清平;水平荷载作用下半刚性连接组合梁框架的实用设计方法[D];同济大学;2006年
10 刘文会;预应力钢-混凝土组合梁桥结构行为研究[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高杨;钢结构—碎煤机室系统的动力分析[D];郑州大学;2010年
2 郭杰华;钢—混凝土组合梁有效翼缘宽度研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
3 毛学明;铁路预弯组合梁力学性能的研究及其设计软件的初步开发[D];西南交通大学;2002年
4 赵天石;内置H型钢预应力混凝土简支组合梁斜截面受剪试验研究[D];东北林业大学;2010年
5 张建华;钢—混凝土简支组合梁承载力研究[D];河海大学;2001年
6 易海波;钢—混凝土组合梁翼板有效宽度的试验与分析[D];湖南大学;2005年
7 徐博文;钢与轻骨料混凝土组合梁剪力连接件性能研究及优化设计[D];吉林大学;2007年
8 张旭宏;负弯矩作用下钢—混凝土简支组合梁的滑移效应分析[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 丁芳;外包钢—混凝土组合梁—柱节点的试验研究[D];江苏大学;2010年
10 陈辉;SMW工法中型钢—水泥土共同作用的研究[D];天津大学;2004年
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