【摘要】：鋼—混泥凝土}D合梁作為一種新型性能良好的組合結(jié)構(gòu),結(jié)合混凝土抗壓性能好,鋼材抗拉性能好的特點,具有承載力大、剛度高、延性好、節(jié)省材料等許多優(yōu)點。針對上述特點,本文提出一種新型}D合梁形式,與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土組合梁不同在于:在加寬組合梁上翼緣的基礎(chǔ)上,其上部翼緣板之上的混凝土為素混凝土,并且通過剪力連接件使之緊密結(jié)合。這樣一種新型組合梁形式,能否保持整體工作,承載力及延性等力學(xué)性能如何,因此本文對該種組合梁進行了加載試驗,進而以有限元模擬對試驗進行論證,最后通過參數(shù)變化對力學(xué)性能進行優(yōu)化。首先,對該新型組合梁試件進行加載試驗。為了驗證這種新型組合梁形式能否滿足整體工作,承載力及延性等力學(xué)性能的要求,為此,本文設(shè)計了兩組翼緣寬度分別為150mm和300mm的素混凝土組合梁,并且對其進行了三點彎曲加載試驗,通過試驗,我們測得了它們的荷載-位移曲線,荷載-應(yīng)變曲線,控制截面的應(yīng)變沿梁高的分布規(guī)律等,結(jié)果表明,在彈性階段,荷載-位移曲線呈線性分布且應(yīng)變沿截面高度也呈直線分布,說明鋼與混凝土能夠共同工作,符合平截面假定,無相對位移,延性良好。進入塑性變形階段以后,具有明顯的屈服階段,塑性發(fā)展充分,表明該梁具有良好的塑性,不易發(fā)生脆性斷裂破壞,相當(dāng)于普通組合梁中適筋梁的破壞。然后,通過有限元模擬對試驗進行論證。根據(jù)該種組合梁的特點,采用非線性有限元方法對該種組合梁進行數(shù)值模擬計算,通過有限元分析,我們也得到了荷載-位移曲線,進而將有限元模型計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比。結(jié)果表明,試件的破壞模態(tài)一致,荷載位移曲線、受彎承載力等參數(shù)吻合程度良好,可見建立的有限元模型較為合理,能準(zhǔn)確反映該種組合梁的受作性能。最后,采用非線性有限元方法,通過改變參數(shù)對力學(xué)性能進行優(yōu)化。以鋼梁受拉翼緣厚度、鋼材強度、混凝土強度和混凝土翼緣板寬度四組參數(shù)變化對試件力學(xué)性能優(yōu)化，得出四組參數(shù)對承載力、延性等力學(xué)性能的影響規(guī)律。綜上所述，，通過本文的試驗研究與有限元分析所得的成果,期望對該種新型組合梁的實際應(yīng)用起到一個積極的促進作用。
【圖文】：

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【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU398.9

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本文編號：2606268