本文關(guān)鍵詞： 組合梁 冷彎薄壁C型鋼 輕骨料混凝土 滑移 撓度　出處：《西安工業(yè)大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：冷彎薄壁C型鋼-輕骨料混凝土組合梁集合了冷彎薄壁型鋼和輕骨料混凝土結(jié)構(gòu)的雙重優(yōu)勢(shì),具有承載能力高、延性和抗震性能好、自重輕、節(jié)約鋼材等突出優(yōu)點(diǎn)。這種新型組合梁應(yīng)用于高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)及輕鋼結(jié)構(gòu)中,可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,具有很好的發(fā)展前景。但目前我國對(duì)冷彎薄壁C型鋼-輕骨料混凝土組合梁的研究工作還不系統(tǒng)、不完善,所以非常有必要對(duì)其進(jìn)行深入研究。本論文借助非線性有限元理論及現(xiàn)有的鋼-混凝土組合梁的理論分析方法,根據(jù)內(nèi)蒙古科技大學(xué)趙根田教授的冷彎薄壁C型鋼-輕骨料混凝土組合梁試驗(yàn),選取其中-根組合梁,從以下三個(gè)方面進(jìn)行研究分析：1.使用ANSYS分析軟件對(duì)組合梁進(jìn)行模擬,考慮到實(shí)際中冷彎薄壁型鋼與輕骨料混凝土翼緣板之間的相對(duì)滑移,建立合理的考慮滑移效應(yīng)的組合梁有限元受力模型,把有限元模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果作對(duì)比分析。2.由于現(xiàn)行的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)對(duì)組合梁的變形計(jì)算采用的是折減剛度法,主要是針對(duì)傳統(tǒng)的工字型鋼-混凝土組合梁,其公式是否適用冷彎薄壁C型鋼-輕骨料混凝土組合梁,尚不明確。本文選取組合梁交界面的微元體進(jìn)行力學(xué)平衡分析,結(jié)合組合梁交界面的滑移及曲率關(guān)系,推導(dǎo)出組合梁的撓度微分方程,形成冷彎薄壁C型鋼-輕骨料混凝土組合梁變形的數(shù)值算法。3.通過改變組合梁的有關(guān)參數(shù),主要改變輕骨料混凝土的強(qiáng)度等級(jí)及混凝土翼緣板的厚度兩方面來探討對(duì)組合梁撓度的影響因素。組合梁的截面抗彎剛度對(duì)其撓度具有至關(guān)重要的作用,通過ANSYS建模及計(jì)算公式的結(jié)果得出,混凝土翼緣板的改變可以有效地提高組合梁的工作性能,減小撓度值。
[Abstract]:Cold-formed thin-walled C-shaped steel-light aggregate concrete composite beams combine the dual advantages of cold-formed thin-walled steel and lightweight aggregate concrete structures, with high load-carrying capacity, good ductility and seismic resistance, and light self-weight. This new type of composite beam can be used in high-rise buildings, large span structures and light steel structures, and can obtain better economic and social benefits. But the research work of cold-formed thin-walled C-shaped steel-light aggregate concrete composite beams in China is not systematic and perfect. So it is necessary to study it deeply. In this paper, the nonlinear finite element theory and the existing theoretical analysis method of steel-concrete composite beam are used. According to the experiment of cold-formed thin-walled C-shaped steel-light aggregate concrete composite beam by Professor Zhao Gentian of Inner Mongolia University of Science and Technology, the composite beam is selected and analyzed from the following three aspects: 1.Using ANSYS analysis software to simulate the composite beam. Considering the relative slippage between cold formed thin-walled steel and lightweight aggregate concrete flange slab, a reasonable finite element model of composite beam considering slip effect is established. The finite element simulation results are compared with the test results. 2. Because the present Code for Design of Steel structures (GB50017-2003) is used to calculate the deformation of composite beams, the stiffness reduction method is used, which is mainly aimed at the traditional I-shaped steel-concrete composite beams. It is not clear whether the formula is suitable for cold-formed thin-walled C-shaped steel-light aggregate concrete composite beams. In this paper, the microelement of the interface of composite beams is selected for mechanical balance analysis, and the relationship between slippage and curvature at the interface of composite beams is analyzed. The deflection differential equation of composite beam is derived, and the numerical algorithm of deformation of cold-formed thin-walled C-section steel-light aggregate concrete composite beam is formed. 3. By changing the parameters of composite beam, The influence factors on the deflection of composite beams are discussed by changing the strength grade of lightweight aggregate concrete and the thickness of concrete flange slabs. The section flexural stiffness of composite beams plays an important role in the deflection of composite beams. Through the results of ANSYS modeling and calculation formula, it is concluded that the change of concrete flange slab can effectively improve the working performance of composite beam and reduce the deflection value.
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU398.9

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本文編號(hào)：1525060