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《鋼—混凝土預(yù)制混合梁受彎性能試驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、鋼-混凝土預(yù)制混合梁受彎性能試驗研究FlexuralTestofPrecastHybridSteel-ConcreteBeam學(xué)科專業(yè)：土木工程研究生：牛四欣指導(dǎo)教師：張錫治研究員天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一七年十二月摘要現(xiàn)有預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)仍存在濕作業(yè)量大、節(jié)點連接復(fù)雜、質(zhì)量不易保障和屈服機制不可控等缺點。因此，研究一種連接簡單、高效、可靠的預(yù)制混凝土構(gòu)件間的連接方法，對推動我國裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。鋼-混凝土預(yù)制混合梁是一種新型預(yù)制裝配式混合連接構(gòu)件。該混合梁在梁長度方向由三部分組成，兩端的鋼梁段、梁中部的混凝土梁段和鋼梁與混凝土梁
2、結(jié)合部，鋼梁與混凝土梁的連接結(jié)合部按剛性連接設(shè)計。為研究兩端固支的鋼-混凝土預(yù)制混合梁在豎向荷載作用下受力性能，本文對兩端固支的鋼-混凝土預(yù)制混合梁的受彎性能進行了試驗研究，并考察了鋼-混凝土連接結(jié)合部對預(yù)制混合梁受力性能的影響，本文的主要研究工作和結(jié)論如下：1)進行了兩端固支的鋼-混凝土預(yù)制混合梁和普通預(yù)制混凝土梁在跨中加豎向荷載下試驗研究，試驗設(shè)計參數(shù)有：鋼梁長度以及鋼梁與混凝土梁的設(shè)計受彎承載力比。通過試驗分析了兩端固支的預(yù)制混合梁和預(yù)制普通混凝土梁在跨中豎向集中荷載作用下的裂縫開展、破壞模式、變形特性、受彎承載力、延性以及結(jié)合部的工作性能等
3、。試驗結(jié)果表明：所有試件均發(fā)生彎曲破壞模式；預(yù)制混合梁跨中受拉區(qū)裂縫寬度和開展范圍均比預(yù)制普通混凝土梁大，荷載位移曲線的下降段平緩，極限變形能力大，位移延性高，預(yù)制混合梁具有較高的承載能力和受彎性能。在整個受力過程中，鋼-混凝土連接結(jié)合部未出現(xiàn)嚴重破壞，能夠可靠的傳遞彎矩，工作性能良好。2)基于結(jié)構(gòu)力學(xué)和虛功原理，對兩端固支的預(yù)制混合梁的受彎承載力進行了理論分析，結(jié)果表明，預(yù)制混合梁受彎承載力理論值與試驗值吻合較好。3)采用ABAQUS建立了兩端固支的鋼-混凝土預(yù)制混合梁和預(yù)制普通混凝土梁試件在豎向荷載作用下的精細化有限元模型，在有限元模型中考慮了
4、混凝土與鋼材的幾何和材料的非線性，并采用ABAQUS/Explicit動力顯示求解技術(shù)。有限元分析結(jié)果表明：本文采用有限元模型和動力顯示求解技術(shù)能夠很好的預(yù)測混合梁荷載位移曲線、破壞模式和裂縫發(fā)展，具有較高的精度和可靠性。4)基于與試驗結(jié)果驗證的有限元模型，對鋼-混凝土預(yù)制混合梁進行了共27個模型的變參數(shù)分析，深入分析了鋼梁與混凝土梁受彎承載力比和鋼梁長度對混合梁受力性能的影響，包括破壞模式、受拉損傷發(fā)展情況和極限承載力。最后在參數(shù)化分析的基礎(chǔ)上，提出了預(yù)制混合梁鋼梁段的最優(yōu)化設(shè)計。關(guān)鍵詞：裝配式建筑，鋼-混凝土預(yù)制混合梁，鋼-混凝土梁結(jié)合部,固支
5、,受彎性能，有限元模型IABSTRACTTheexistingprefabricatedconcreteframestructurestillhasthelimitatonsoflargequantityofwetwork,complicatedjointconnection,poorqualityanduncontrollableyieldmechanism.Therefore,itwasofgreatsignificancetostudyasimpleandreliableconnectingmethodofbetweenprefabricat
6、edconcretememberstopromotethedevelopmentofprefabricatedbuildingtechnologyinourcountry.Thus,anoriginalprecastedhybridsteel-concretebeam(PHB)systemwitharigidconnectionwasdevelopedtoovercomethelimitationsofconventionalprecastedconcretebeamwithwetconnectionbetweentheprecastedbeama
7、ndbysupportedbycolumns.ThedevelopedPHBsystemhasthreedifferentsectionalongthelengthofhybridsteel-concretebeam:H-steelbeam,concretebeamandsteel-concretecompositepart.Toexaminetheefficiencyofconnectionandmechanismperformanceoffixed-endhybridsteel-concretebeam,theflexuralperforman
8、ceoffixedendhybridsteel-concretebeamweretestedundermonotonico
