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钢—轻骨料混凝土组合梁设计与理论研究

代艳杰  
【摘要】: 本文结合吉林省科技发展计划项目“钢-轻骨料混凝土组合梁的理论与试验研究”(20050531),开展了以下几方面的研究工作: 1、从理论上探讨轻骨料混凝土配合比的设计方法,明确了配合比的设计过程。通过室内试验的方法,对轻骨料混凝土的物理力学性能试验进行研究。给出了以东北地区材料为基础的LC40、LC35轻骨料混凝土的最佳配合比。 2、基于弹性理论,采用能量变分法分析了不同荷载作用条件下的钢-轻骨料混凝土组合梁翼缘板的剪力滞效应。对剪力滞效应分析结果进行扩展,形成了基于变分方法的钢-轻骨料混凝土翼缘板有效宽度的计算方法。 3、利用有限元方法对具有不同柔性剪力连接件的钢-轻骨料混凝土组合料进行非线性分析。基于非线性结果,评价栓钉、槽钢和弯筋三种柔性剪力连接件对钢-轻骨料组合梁受力性能的影响,明确栓钉剪力连接件强度和连接程度系数对钢-轻骨料组合梁受力性能的影响规律。 4、制作了两片体外预应力钢-轻骨料混凝土简支组合梁,实测静力荷载作用下轻骨料混凝土组合梁关键部位的力学参数。从中分析组合梁的受力规律,从而研究体外预应力钢-轻骨料混凝土组合梁的实际承载能力以及在各个加载阶段的受力特点。 5、考虑到组合梁的滑移效应,形成计算钢-轻骨料混凝土组合梁变形计算方法。 6、基于塑性理论建立钢-轻骨料混凝土组合梁的承载能力计算公式。基于建立的钢-轻骨料混凝土组合梁的承载能力计算公式,通过数值计算的方法,分析各设计参数对钢-轻骨料混凝土组合梁承载能力的影响。


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