槽钢剪力连接件的性能分析

论文摘要

钢-混凝土组合梁是通过剪力连接件把钢材和混凝土连接在一起而组成的一种结构构件。它综合了钢材和混凝土两种材料的优点,实现了材料的优化,能够取得良好的经济效益和社会效益。剪力连接件是将钢梁与混凝土翼板连接在一起共同工作的关键部件。由于剪力连接件的必要性和重要性,吸引了国内外很多学者的研究。但大部分学者主要集中在栓钉连接件的研究上,针对槽钢连接件的研究较少。本文研究的重点是槽钢剪力连接件。首先根据已知的试验数据建立了有限元模型,进而验证了有限元模型的可靠性。对混凝土强度及尺寸、槽钢强度及尺寸、连接件的朝向等参数对连接件承载力的影响进行了研究,同时对典型槽钢连接件的变形能力也进行了分析,最后通过各种参数下槽钢连接件的承载力与国内外相关规范进行了对比,提出了相对简单的建议公式来计算槽钢连接件的承载力。通过与有限元结果的对比,说明了建议公式的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 钢-混凝土组合梁的发展及研究
• 1.3 剪力连接件的研究
• 1.3.1 国外研究概况
• 1.3.2 国内研究概况
• 1.4 本文的研究工作
• 2 剪力连接件及其受力特性
• 2.1 剪力连接件的类型及其构造要求
• 2.2 剪力连接件的工作机理
• 2.2.1 栓钉连接件的工作机理
• 2.2.2 槽钢连接件的工作机理
• 2.2.3 弯筋连接件的工作机理
• 2.3 剪力连接件的破坏模式
• 2.3.1 栓钉连接件的破坏模式
• 2.3.2 槽钢连接件的破坏模式
• 2.3.3 弯筋连接件的破坏形态
• 2.4 剪力连接件的抗剪承载力
• 2.4.1 剪力连接件抗剪承载力的研究方法
• 2.4.2 剪力连接件抗剪承载力计算
• 2.5 剪力连接件的荷载-位移关系
• 2.5.1 栓钉连接件的荷载-位移关系
• 2.5.2 槽钢连接件的荷载-位移关系
• 2.5.3 弯筋连接件的荷载-位移关系
• 3 试验背景及资料介绍
• 3.1 试验背景简介
• 3.2 试验概况
• 3.2.1 引言
• 3.2.2 试件的影响因素
• 3.2.3 试验方案
• 3.2.4 试验结果及结论
• 3.3 结论
• 4 有限元模型的建立与验证
• 4.1 ANSYS软件及其有限元分析过程
• 4.1.1 ANSYS非线性结构分析
• 4.1.2 建模使用的单元及其性质
• 4.2 有限元分析模型
• 4.2.1 基本假定
• 4.2.2 有限元模型的建立
• 4.3 有限元模型的验证
• 4.3.1 有限元模型有效性验证
• 4.3.2 有限元分析得到的变形图
• 4.3.3 有限元分析得到的荷载-位移曲线
• 4.3.4 有限元分析得到的应力云图
• 4.3.5 有限元分析结果总结
• 5 承载力参数分析
• 5.1 引言
• 5.2 相关规范给出的槽钢剪力连接件的计算公式
• 5.3 几何参数、物理参数对槽钢连接件承载力的影响
• 5.3.1 槽钢强度的影响
• 5.3.2 凝土强度的影响
• 5.3.3 槽钢长度的影响
• 5.3.4 槽钢腹板厚度的影响
• 5.3.5 槽钢高度的影响
• 5.3.6 槽钢翼缘厚度的影响
• 5.3.7 槽钢翼缘宽度的影响
• 5.3.8 混凝土块厚度的影响
• 5.3.9 槽钢朝向的影响
• 5.4 槽钢连接件的变形
• 5.5 槽钢连接件抗剪承载力建议公式
• 5.5.1 槽钢连接件抗剪承载力建议公式的提出
• 5.5.2 槽钢连接件抗剪承载力建议公式中系数的确定
• 6 结论及有待解决的问题
• 6.1 主要结论
• 6.2 有待研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 附录