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预应力钢—混凝土组合连续梁预加力效应研究

刘秋芳  
【摘要】: 随着社会经济的发展,建筑风格与结构形式愈来愈趋于多样化,规模宏大、形式多样、造型新颖的建筑不断涌现。新型的预应力组合结构应运而生,它突破了传统的设计概念,将不同材料与结构形式进行优化组合。预应力钢-混凝土组合梁在大跨、高层建筑,桥梁工程和特种结构等领域得到了广泛应用,具有远大的发展前景。迄今为止,国内外对预应力钢-混凝土组合梁仍缺乏较系统的研究,国内现行设计规范也没有相应的条款。为了进一步推广应用预应力钢-混凝土组合梁,有必要研究其工作性能并提出合理的设计方法。 基于前人理论与试验研究的基础上,本文主要探讨预应力组合连续梁的预加力效应。本文通过参数分析、ANSYS三维有限元非线性分析、模型试验等研究方法,着重探讨了抗弯承载力、挠度变形、开裂弯矩、内力重分布、预应力筋应力增量、组合界面滑移等方面的预加力效应。理论计算与试验结果基本吻合。 本文的理论与试验研究工作,得到了以下主要结论: 1.预应力作用扩大了结构的弹性范围,调整了结构的内力重分布,减小了挠度变形,提高了开裂荷载与极限承载力。 2.预应力组合连续梁的位移延性系数均达到4以上,具有较好的延性。 3.钢梁屈服之前,预应力筋的应力增量与外荷载增量近似成线性关系。钢梁进入屈服阶段后,预应力筋的应力增量显著提高。 4.按完全剪力连接设计的预应力组合连续梁的界面滑移很小,在正常使用阶段,可以认为组合截面整体共同工作。


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