【摘要】：雙層疊合面組合梁是將不同力學性能的材料在兩個交界面處通過運用相對較合理的結合方式進行連接,形成有兩個滑移面的層合結構。如:鋼桁腹板組合梁、采用碳纖維加固的鋼-混凝土組合梁等結構形式。相對于普通的鋼-混凝土組合梁,由于雙層疊合面組合梁多了一個交界面,其受力狀態(tài)、變形狀態(tài)的計算更為復雜。為了研究雙層疊合面組合梁豎向荷載作用下的位移、應力和交界面滑移等靜力響應。以碳纖維-鋼-混凝土組合梁為例,通過室內試驗和理論研究對雙層疊合面組合梁的受力特性和計算方法進行了系統(tǒng)的研究。主要研究成果有:1.通過對碳纖維-鋼-混凝土的組合梁進行室內試驗研究,得到了試驗梁的位移、應變、各交界面的應變沿梁長的分布規(guī)律。2.基于有限元方法,運用ANSYS有限元對雙層疊合面組合試驗梁進行數(shù)值模擬分析,并進行了試驗驗證,為雙層疊合面組合梁的靜力分析提供了一種合理的有限元模型。3.基于彈性理論和結構力學,以碳纖維-鋼-混凝土雙層疊合面組合梁為例,并且考慮雙層疊合梁的兩個交界面的剪切滑移效應,推導了雙層疊合面組合梁在均布荷載作用下的靜力響應。4.基于彈性理論和有限元基本思想,得到了考慮兩個交界面滑移效應的雙層疊合面組合梁單元剛度矩陣的計算方法。5.將ANSYS模擬結果、理論計算結果以及試驗結果進行對比分析,驗證雙層疊合面組合簡支梁的理論結果的可行性。
[Abstract]:The composite beam with double laminated plane is a laminated structure with two slip planes formed by connecting the materials with different mechanical properties at the two interfaces by using a relatively reasonable bonding method. For example: steel truss web composite beam, carbon fiber reinforced steel-concrete composite beam and other structural forms. Compared with the ordinary steel-concrete composite beam, the calculation of the stress state and the deformation state of the composite beam is more complicated because there is more interface between the composite beams with double-layer composite plane. In order to study the static responses of displacement, stress and interfacial slip of composite beams with double-layer superimposed plane under vertical load. Taking carbon fiber steel-concrete composite beam as an example, the mechanical characteristics and calculation method of double-deck composite beam with superimposed plane are studied systematically through laboratory tests and theoretical studies. The main research results are: 1. 1. In this paper, the displacement, strain and strain distribution of the interface between CFRP and steel-concrete composite beams along the length of the beam are obtained. Based on the finite element method, ANSYS finite element method is used to simulate and verify the double-deck composite beam, which provides a reasonable finite element model .3for the static analysis of the double-deck composite beam. Based on the theory of elasticity and structural mechanics, the shear slip effect of the two interfaces of the double-layer composite beam is considered in the case of carbon fiber steel-concrete composite beam. The static response of double deck composite beam under uniform load is derived. Based on the elastic theory and the basic idea of finite element, the method of calculating the element stiffness matrix of composite beam with two interfaces considering the slip effect of two interfaces is obtained. The results of ANSYS simulation, theoretical calculation and test are compared to verify the feasibility of the theoretical results of double-deck composite simply supported beams.
【學位授予單位】：吉林建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU398.9;TU317

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本文編號：2130452