组合梁—钢框架刚度及承载力研究

【摘要】：钢—混凝土组合结构在我国已得到迅速的发展和越来越广泛的应用。目前国内外对组合构件如组合简支梁、组合连续梁及半刚性组合节点等作了大量的研究，但对组合框架的整体受力性能研究较少，我国相关设计规范和规程中尚无组合框架的设计方法和设计条文。 本文以钢框架和组合梁—钢框架为研究对象，简要的介绍了组合梁—钢框架的构造、研究现状，探讨了组合梁—钢框架混凝土翼板的组合效应对框架梁刚度和承载力的影响，进行了组合梁刚度计算和承载力塑性分析，并对这种承载力塑性分析方法进行讨论；利用钢结构专业设计软件STS、SATWE设计两种框架模型，并利用有限元软件ANSYS对两种框架模型进行计算机模拟，分析了两种框架在单向荷载和循环荷载作用下在承载力、侧向刚度、P—Δ曲线、柱端和梁端应力状态等方面的差异，并研究了混凝土翼板的厚度和强度对组合梁—钢框架的承载力、侧向刚度、P—Δ曲线、柱端和梁端应力状态等的影响。 本文通过研究得出以下结论：在水平单向和低周往复荷载作用下，组合框架（CB-F）混凝土翼板的组合效应明显提高了框架整体的承载力和侧向刚度；且混凝土翼板的厚度对承载力和侧向刚度的提高程度高于其强度。低周往复荷载作用下，组合框架（CB-F）的抗震耗能能力均优于钢框架（SB-F）。