装配式双拼槽钢-混凝土组合梁抗弯刚度试验研究
Experimental study on flexural stiffness of prefabricated double C-shaped steel channel-concrete composite beams作者机构:中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 中建五局第三建设有限公司湖南长沙410004
出 版 物:《中南大学学报(自然科学版)》 (Journal of Central South University:Science and Technology)
年 卷 期:2023年第54卷第11期
页 面:4449-4460页
核心收录:
学科分类:08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0701[理学-数学] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)]
基 金:国家自然科学基金资助项目(51978662) 中建五局科研项目(cscec5b-2021-05)
主 题:装配式 钢-混凝土组合梁 受弯试验 抗弯刚度 最小势能原理
摘 要:提出一种新型装配式双拼槽钢-混凝土组合梁。为研究该组合梁的抗弯刚度,对7根组合梁的受弯性能进行试验,试验参数为混凝土翼缘板宽度、槽钢型号和抗剪连接件间距。首先,研究双拼槽钢-混凝土组合梁的协同工作性能和各参数对双拼槽钢-混凝土组合梁抗弯刚度的影响。然后,根据能量变分法和界面滑移模型,建立装配式双拼槽钢-混凝土组合梁的控制微分方程,并基于最小势能原理推导该组合梁考虑滑移效应的挠度计算公式。研究结果表明:组合梁整体工作性能良好,两侧预制模块能协同工作,高强螺栓能有效约束2个预制模块的分离;钢板连接件能有效传递界面剪力,槽钢与混凝土板之间有较强的组合作用;增加混凝土翼缘板宽度对装配式双拼槽钢-混凝土组合梁的抗弯刚度提高幅度较小;增大槽钢高度,装配式双拼槽钢-混凝土组合梁刚度显著提高;当槽钢型号由[32b转换为[40b时,抗弯刚度提高117.8%;抗剪连接件间距由250 mm增大到750 mm,组合梁抗弯刚度降低6.9%;组合梁考虑滑移效应的挠度计算公式理论值与实验值吻合良好,可为装配式双拼槽钢-混凝土组合梁在实际工程中的设计与应用提供参考。