钢与高强混凝土连续组合梁工作性能研究与应用
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成果简介
该课题以试验研究和理论分析为基础,吸收当代非线性科学的研究方法来研究钢与高强混凝土连续组合梁的工作性能,建立其设计方法,为其应用提供科学依据。对钢与高强混凝土连续组合梁的进行了优化设计,分析混凝土翼缘板高度、型钢尺寸及连接件变化等对连续组合梁的影响;对钢与高强混凝土连续组合梁的试验研究,建立其抗弯、抗剪、变形的计算公式,明确其交接面滑移及竖向掀起的分布特征,明确连续组合梁的破坏形态,塑性铰的形成过程,承载能力;对钢与高强混凝土连续组合梁的非线性全过程分析,建立合理的计算模型,研制非线性分析程序分析组合梁各个受力阶段的受力性能,分析连接件布置方式、抗剪连接度等对连续组合梁的影响,完善连接件在连续组合梁中的设计理论;形成钢与高强混凝土连续组合梁的弹、塑性设计方法。必将为其在工程应用方面提供坚实的理论基础。
在高层建筑中,由于受到结构本身抗震性能的制约,会导致构件截面尺寸过大,减小使用空间,造成了建筑功能与结构抗震功能之间的矛盾。如果采用钢与高强混凝土组合梁,则建筑与结构之间的矛盾可以得到缓解,这不仅在结构造价上取得明显节约效果,更重要的是由于构件截面尺寸减小,使建筑物使用面积增加,并满足建筑美现的要求;在大跨铁路、公路桥梁和城市立交桥中,采用钢与高强混凝土组合梁具有更大的优势。由于其自重往往占总荷载中的大部分,采用钢与高强混凝土组合梁后可以通过减小自重和降低截面高度,提高桥梁结构刚度,增加桥下净空,增大桥跨,减少桥墩,更为重要的还在于增加桥梁使用寿命,降低维护费用,从而获得更多的好处。可见,钢与高强混凝土组合梁将伴随着组合结构成为我国本世纪土木工程中的重要结构体系之一,有着广阔的应用前景。
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