【摘 要】
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随着建筑结构装配化的推广与发展,装配式组合构件也得到了越来越多的关注。为实现钢-混凝土组合梁的完全干式装配,增强高强螺栓变形能力,实现混凝土板和钢梁的低损伤性以供循环利用,达到可拆卸可更换的目标,本文提出了一种采用了插块式螺栓抗剪连接件的可循环使用钢-混凝土组合梁,并对其进行试验、有限元分析和理论研究。本文主要研究工作及成果如下:1.为考察预制可拆卸插块式螺栓抗剪连接件的抗剪性能和破坏模式,设计和
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随着建筑结构装配化的推广与发展,装配式组合构件也得到了越来越多的关注。为实现钢-混凝土组合梁的完全干式装配,增强高强螺栓变形能力,实现混凝土板和钢梁的低损伤性以供循环利用,达到可拆卸可更换的目标,本文提出了一种采用了插块式螺栓抗剪连接件的可循环使用钢-混凝土组合梁,并对其进行试验、有限元分析和理论研究。本文主要研究工作及成果如下:1.为考察预制可拆卸插块式螺栓抗剪连接件的抗剪性能和破坏模式,设计和制作了8组静力推出试验,以及使用模拟推出试验建立ABAQUS精细化有限元模型。通过推出试验和有限元分析进行参数分析,证明了插块式螺栓抗剪连接件具有较高剪切-滑移变形能力及其屈服点、极限点是可调控的,以及连接件的可拆卸和混凝土板和钢梁免损伤特点。2.为计算插块式螺栓抗剪连接件的承载力,便于组合梁的抗弯承载力计算,分析了插块式螺栓抗剪连接件的受力机理,给出了连接件受力简图,通过理论推导和统计分析方法提出了插块式螺栓抗剪连接件弹性、屈服、极限抗剪承载力理论计算公式,并使用试验结果和有限元分析结果证明了理论公式的有效性和准确性。3.为考察组合梁的抗弯性能和破坏模式,设计和制作了一根可循环使用钢-混凝土组合梁,以及一根采用普通螺栓抗剪连接件的钢-混凝土组合梁作为对照组,通过抗弯试验证明了损伤可控组合梁可实现干式装配、快速拆卸目标,具有较高的延性、屈服后承载力储备,且其极限抗弯承载力与对照组无明显差异,并验证了所建立的组合梁有限元模型的有效性和准确性。4.为考察不同插块式螺栓抗剪连接件参数对组合梁荷载-挠度关系和抗弯性能的影响规律,建立了采用插块式螺栓抗剪连接件的可循环使用钢-混凝土组合梁精细化有限元模型,通过组合梁抗弯试验有限元分析进行参数分析,证明了在弹性工作阶段,组合梁可将损伤控制在连接件上,保证了钢梁和混凝土板混凝土板和钢梁免损伤,有利于混凝土板和钢梁循环利用。5.为考察《钢结构设计规范》中理论公式能否准确计算可循环使用组合梁抗弯承载力,将两者进行对比,发现计算结果与可循环使用组合梁有限元分析结果和试验结果均吻合较好,证明了该理论计算公式适用于可循环使用组合梁。
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