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钢与混凝土组合梁剪力连接件性能分析-结构工程专业论文
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第一章 绪论 PAGE 1
PAGE 2
PAGE 2 第一章 绪论
第一章 绪论
钢-混凝土组合结构是钢结构与混凝土结构组合在一起协同工作的结构,在19 世纪末 已经存在,但当时仅从防火、防锈蚀方面来考虑的,并没有意识到利用两种材料组合以后 新增加的强度和刚度,就这样开创了组合结构的实际应用的历史[1]。随着对组合结构研究 的深入,人们逐渐的认识到钢-混凝土组合结构兼有钢结构和钢筋混凝土结构的优点,能 充分发挥钢材抗拉强度高、混凝土抗压强度高的材料特性。因此,钢-混凝土组合结构是 一种较理想的结构体系。目前在高层和超高层建筑中,其应用范围不断扩大,并且取得了 很好的技术经济效益和社会效益[2]。
1.1 钢-混凝土组合梁的类型及组成
钢-混凝土组合梁是组合结构体系中最基本的构件之一。常见的钢-混凝土组合梁的 截面形式如图 1-1 所示。通常采用两种形式,一种为外包混凝土组合梁(见图 1-1(a)),也 称为钢骨混凝土梁;第二种为钢梁外露的组合梁(见图 1-1(b)),常简称为钢-混凝土组 合梁。实际中普遍采用的是第二种形式。
钢筋混凝土翼板
钢箍 钢梁
钢筋混凝土翼板
抗剪连接件 混凝土托板
钢梁
(a)外包混凝土组合梁 (b)钢梁外露组合梁 图 1-1 钢-混凝土组合梁的类型
钢-混凝土组合梁的截面由以下四个部分组成[3]:
1.钢筋混凝土翼板 在平台结构与桥梁结构中,通常采用楼板与桥面板作为翼板。对于独立的组合梁,作
为梁翼缘板的钢筋混凝土组合板,除提高构件的承载力及抗变形性能外,还能够提高梁抵 抗平面外失稳的能力。
2.板托 板托作为混凝土翼板与钢梁上翼缘之间设置的混凝土局部过渡部分,按翼缘厚度的 1.5
倍为界限,板托分深托和浅托两种。浅托一般不计其对梁抗弯承载力与竖向抗剪能力的作 用,深托需考虑其抗弯与抗剪的作用。板托形式见图 1-1(b)。
3.抗剪连接件
钢-混凝土组合梁在钢梁与混凝土翼板界面之间存在剪力,要保证混凝土与钢梁两者 共同工作,必须使两者之间不发生相对滑移或者滑移很小,因此在界面之间设置抗剪连接 件(图 1-1(b))。其主要作用是承受混凝土翼板与钢梁接触面之间的纵向剪力,防止两者 产生相对滑移。
4.钢梁 钢梁具有良好的受拉性能,其一般处于弯矩作用的受拉区,用于承受拉力。为了充分
发挥钢梁的性能,钢梁可以采用多种形式,例如采用工字钢(或 H 型钢)钢梁、钢板焊接 工形梁、箱形钢梁、蜂窝梁及钢桁架等形式,具体形式如图 1-2 所示。本文所研究的剪力 连接件形式就是基于工字型钢梁,具体形式如图 1-2(a)。
(a) 工字钢梁 (b) 箱形钢梁
(c) 钢桁架梁 (d) 蜂窝式梁
图 1-2 不同形式的钢梁截面
1.2 钢-混凝土组合梁的发展历程
在欧美西方发达国家,组合结构的研究较早,应用已经比较普及。上世纪 70 年代末,
西方各国陆续开始制订或修订相关的规范。上世纪 80 年代中期,在欧洲共同体委员会
(CEC)的组织下,对各类设计规范进行了统一的修订,其中欧洲规范 4 作为专门的组合
结构规范于 1985 年由欧洲共同体委员会正式颁布。新修订的组合结构规范包括了组合结构 设计的一般准则和建筑工程中组合结构的设计方法、组合结构的防火设计规范及桥梁组合 结构的设计内容。1992 年,欧共体标准委员会对欧洲规范 4 重新进行了修订,新修订的欧 洲规范 4 对组合结构的发展作了全面而又系统的总结,反映了必威体育精装版的研究和应用成
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