C型外包花纹钢-混凝土叠合梁纵向抗剪性能试验研究

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C型外包花纹钢-混凝土叠合梁是在外包钢-混凝土组合梁的基础之上发展而来的,钢梁采用花纹钢板直接冷弯而成,其花纹可以有效的提高钢材与混凝土之间的粘结应力,本次试验为了进一步提高钢梁与混凝土之间的协同工作效应,采用了新型的抗剪连接件-翻起切片,这种翻起切片有效的减小了叠合梁在受力过程中外包花纹钢与混凝土之间的相对滑移,这两种提高粘结应力的措施大大提高了叠合梁的受力性能,减少了在施工过程中现场的焊接工作量,降低了施工造价。本文通过对C型外包花纹钢-混凝土叠合梁的试验研究,主要完成以下工作和研究成果:  (1)通过对8根叠合梁的静力试验研究,研究了在不同剪跨比、叠合梁宽度、翻起切片数量以及插筋对叠合梁竖直纵向抗剪承载力和水平纵向抗剪承载力的影响。试验得出了C型外包花纹钢-混凝土叠合梁的破坏形态、荷载—应变曲线、荷载—端部滑移曲线、荷载—滑移分布曲线等。根据分析所得结果,了解了C型外包花纹钢-混凝土叠合梁在不同跨度和插筋间距等因素下的受力性能和变形特性。  (2)根据试验结论和理论分析,提出了翻起切片引起混凝土劈裂破坏的计算公式,以此公式为基础,推导出了叠合梁竖直纵向抗剪承载力计算公式,与试验实际结果对比吻合度很高,可以在工程实践中应用。同时,根据部分在混凝土翼缘板和腹板交界面出现裂缝的叠合梁的受力情况和试验中采集的数据,推导出叠合梁水平纵向抗剪承载力计算公式。  (3)根据试验结论及相关参数等,运用ABAQUS有限元分析软件建立了C型外包花纹钢—混凝土叠合梁数值分析模型,模型计算了叠合梁的弹性承载力以及弹性挠度,并与试验结果相对比,结果吻合度较高,验证了模型的正确性。同时建立模型分析了C型外包花纹钢钢板厚度以及混凝土强度等级对叠合梁弹性承载力和弹性挠度的影响。
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