空间钢构架混凝土连续梁受弯性能研究

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空间钢构架是由角钢和缀条焊接而成的空间钢桁架,代替传统的钢筋骨架形成空间钢构架混凝土梁,具有承载力高、刚度大以及延性好等特点。为了探索空间钢构架在超静定混凝土结构中的应用,本文通过有限元模拟分析研究空间钢构架混凝土连续梁的受弯性能。本文以弯矩调幅系数、空间钢构架的配箍特征值为参数设计了5根空间钢构架混凝土连续梁试件,并作为有限元分析的基本模拟试件,以研究空间钢构架混凝土连续梁的受弯性能。采用ABAQUS软件创建空间钢构架混凝土连续梁有限元模型。通过对试验梁进行建模,对比分析试件的破坏形态和弯矩-挠度曲线,证明了模型的准确性。基于试验设计的基础,通过分析以连续梁弯矩调幅系数、空间钢构架配箍特征值和跨数为研究参数设计了空间钢构架混凝土模拟梁。设计了简支梁模型,在相同的条件下与双跨连续梁进行受弯性能对比分析。通过分析荷载-挠度曲线来研究不同参数条件下连续梁的抗弯性能。通过有限元结果分析双跨梁在集中力作用下的内力重分布性能,对中支座控制截面的塑性铰性能进行分析,提出中支座处塑性铰的等效塑性铰区长度的计算公式。根据模拟梁的数值分析建立了考虑配箍特征值的弯矩调幅系数的关系函数。基于有限元研究成果,分析了空间钢构架混凝土连续梁的材料选择、截面尺寸、正截面计算方法和塑性铰计算方法等内容;提出空间钢构架混凝土连续梁弯矩调幅设计的方法;给出了空间钢构架混凝土连续梁弯矩调幅系数限值的取值范围。
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