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高强外包钢—高强混凝土组合连续梁是针对普通钢—混凝土组合梁的一些缺陷,为符合未来的时代需求通过运用高强材料加以改进而形成的一种新型组合梁。该组合梁具有结构受力合理、施工工序优化、防火性能较优、承载力高、刚度大、经济性好等优点,但由于未有详尽的设计规范和规程,并且采用高强材料,限制了这种新型组合梁的推广和应用。因此,针对外包钢—混凝土组合梁结构的特点,本文在试验研究的基础上,进一步通过有限元分析软件ABAQUS重点研究了该新型组合连续梁的受力机理,并与试验结果进行比较。以下是本文所要研究的具体内容:
(1).考虑了外包钢与混凝土之间的粘结滑移,并且根据材料的特性选择本构关系和相应的破坏准则,有限元中材料的特性根据已经测得的相关材料的试验数据确定,使得建立的有限元计算模型与试件基本相同。
(2).运用有限元分析软件ABAQUS,对4根组合连续梁在静力荷载作用下进行了有限元分析,重点得出每一根组合连续梁的位移云图及其钢板的应力图。有限元分析结果表明,通过简化后的组合梁,模拟分析结果和试验所得结果基本吻合,说明建模分析的结果能够充分满足实际工程的需求。
(3).本文详细介绍了组合连续梁的试验研究,通过试验所得的破坏现象,梁的荷载—挠度曲线和混凝土、外包钢及钢筋的应变来验证模拟结果,使得非线性分析的结果更有说服力。
(4).通过非线性模拟和试验结果作对比的研究分析方法,本文提出了连续梁在正弯矩作用下的极限承载力和在负弯矩内力重分布作用下,组合梁负弯矩区极限承载力的推导公式,为以后高强外包钢—高强混凝土组合梁的设计提供了依据。提出了针对本次研究的一些实用工程设计建议和构造建议,并在最后一节做出笔者对本次研究的一些总结与研究展望。