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滑移对钢—砼组合梁力学行为的影响研究

邹杨  
【摘要】:本文依托导师周志祥教授主持的国家自然科学基金资助项目“钢箱-砼组合拱结构性能与分析方法研究”(51078373),通过理论方法着重分析了滑移对组合梁力学行为的影响。主要研究内容和结论如下: ①通过建立钢—混凝土界面滑移微分方程,得到了各种荷载工况下考虑滑移效应的组合梁弯曲应力、界面剪力和挠度的解析解。研究表明在不同荷载工况下、在不同的计算截面位置,滑移对组合梁力学行为的影响是不同的;结合实际应用需求,本文提出了考虑滑移效应的组合梁弯曲应力、界面剪力和挠度的简化计算方法; ②结合Hanswille, G等对疲劳荷载作用下剪力键残余滑移的研究,分析了残余滑移对组合梁力学行为的影响规律,发现残余滑移对恒载效应影响显著;结合实际应用需求,本文提出了考虑残余滑移效应的组合梁弯曲应力、界面剪力和挠度的简化计算方法; ③根据实际需求对钢桁—混凝土组合桥进行了简化,建立了一个不考虑局部弯曲效应的简化力学模型,将腹杆传递的剪力当做水平集中力考虑,并对边界条件进行了模糊处理,由此得到了考虑滑移时,钢桁—混凝土组合梁界面剪力分布规律;最后引入界面抗剪承载力折减系数,量化的研究界面剪力分布的不均匀性对界面有效抗剪承载力的影响; ④根据组合梁的受力特点,基于通用有限元程序,本文提出了一种能够考虑界面滑移的简化有限元建模方法,并根据本文提出的钢-混凝土交界面位置的无关性进行了简化;与试验和理论分析结果的对比证明了该建模方法的准确性。


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