鋼-混凝土組合梁(2)-傅昶彬課件系列

1、四川大學(xué)建環(huán)學(xué)院 2015.9傅昶彬課件系列組合結(jié)構(gòu)第四章 鋼-混凝土組合梁 （2）主要內(nèi)容簡(jiǎn)支組合梁塑性承載力計(jì)算連續(xù)組合梁的內(nèi)力計(jì)算連續(xù)梁承載力計(jì)算 4.5 簡(jiǎn)支組合梁塑性承載力計(jì)算 4.5.1 組合梁抗彎承載力計(jì)算基本假定 組合梁塑性抗彎承載力一般為彈性抗彎承載力的1.251.35倍，故一般房屋結(jié)構(gòu)采用塑性承載力計(jì)算方法。鋼梁和混凝土板為完 全抗剪連接忽略混凝土受拉作用截面應(yīng)變符合平截面 假定鋼材和混凝土采用規(guī) 范的本構(gòu)模型鋼材混凝土4.5.1 組合梁抗彎承載力計(jì)算當(dāng)塑性中和軸位于混凝土翼板內(nèi)時(shí)hc24.5.1 組合梁抗彎承載力計(jì)算當(dāng)塑性中和軸位于混凝土翼板內(nèi)時(shí)由極限平衡條件有yshc1

2、+hc2x4.5.1 組合梁抗彎承載力計(jì)算當(dāng)塑性中和軸位于鋼梁截面內(nèi)時(shí)忽略該受壓區(qū)4.5.1 組合梁抗彎承載力計(jì)算由極限平衡條件有忽略受壓區(qū)當(dāng)塑性中和軸位于鋼梁截面內(nèi)時(shí)ahfbf 計(jì)算確定出鋼梁受拉區(qū)和受壓區(qū)的形心位置后，就易求出y1和y2當(dāng)塑性中和軸位于鋼梁截面內(nèi)時(shí)4.5.2 組合梁抗剪承載力計(jì)算忽略混凝土翼板對(duì)抗剪的貢獻(xiàn)。 當(dāng)跨中有較大集中力作用時(shí)，對(duì)鋼梁腹板某斷點(diǎn)位尚要求驗(yàn)算折算應(yīng)力例題4-2 P63 試按塑性方法驗(yàn)算P60例題4-1中組合梁的抗彎承載力和抗剪承載力。4.6 連續(xù)組合梁的內(nèi)力計(jì)算 連續(xù)組合梁比簡(jiǎn)支組合梁有更好的經(jīng)濟(jì)效益，當(dāng)跨度較大（如橋梁結(jié)構(gòu)跨度超過(guò)20m）時(shí)宜采用。 負(fù)

3、彎矩區(qū)需配置鋼筋，且要重視鋼梁下部受壓屈曲問(wèn)題。 連續(xù)組合梁正彎矩區(qū)負(fù)彎矩區(qū)4.6.1 鋼梁板件寬厚比限值塑性設(shè)計(jì)時(shí)負(fù)彎矩區(qū)鋼梁翼緣及腹板寬厚比限值4.6.2 連續(xù)組合梁內(nèi)力彈性計(jì)算方法 由于負(fù)彎區(qū)段混凝土開(kāi)裂,導(dǎo)致內(nèi)力重分布，截面剛度沿梁長(zhǎng)方向產(chǎn)生較大變化，精確分析較困難，現(xiàn)采用簡(jiǎn)便的方式處理，使其計(jì)算彎矩與實(shí)際彎矩盡量吻合。開(kāi)裂分析法 采用三段剛度方式計(jì)算內(nèi)力，即在距支座15%跨度的負(fù)彎矩區(qū)段內(nèi)，忽略混凝土受力作用，其剛度由負(fù)彎矩鋼筋和鋼梁提供，正彎矩區(qū)段的剛度與簡(jiǎn)支組合梁相同，此法適合機(jī)算。彎矩調(diào)幅法 據(jù)鋼規(guī)，負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)0.15，此法適合手算。4.6.3 連續(xù)組合梁內(nèi)力塑性計(jì)算方法

4、連續(xù)組合梁塑性內(nèi)力分析是一種極限平衡分析方法，結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化為一系列由塑性鉸連接的剛性桿所組成的破壞機(jī)構(gòu)。 通常塑性鉸形成的次序，首先為負(fù)彎矩最大的支座部位，然后是正彎矩最大的跨中。 按這種模型來(lái)計(jì)算連續(xù)組合梁的極限承載力，具有計(jì)算簡(jiǎn)便、材料強(qiáng)度發(fā)揮充分等優(yōu)點(diǎn)。 但是，按塑性方法設(shè)計(jì)連續(xù)組合梁時(shí)，應(yīng)保證各控制截面、尤其是負(fù)彎矩區(qū)具備良好的延性。4.7 連續(xù)梁承載力計(jì)算4.7.1 負(fù)彎矩區(qū)鋼梁的穩(wěn)定性驗(yàn)算施工時(shí)可能發(fā)生的整體失穩(wěn)負(fù)彎矩區(qū)段可能發(fā)生的側(cè)扭失穩(wěn) 介于局部失穩(wěn)和整體失穩(wěn)之間可采用鋼規(guī)整體穩(wěn)定公式驗(yàn)算。4.7.1 負(fù)彎矩區(qū)鋼梁的穩(wěn)定性驗(yàn)算增強(qiáng)穩(wěn)定性措施4.7.2 負(fù)彎矩作用下的彈性承載力驗(yàn)算

5、 當(dāng)抗剪連接件足夠時(shí)，連續(xù)組合梁的破壞主要取決于各控制截面的彎矩、剪力或二者的組合。 控制截面一般取在彎矩最大的截面、剪力最大的截面、有較大集中力作用的位置以及組合梁截面突變處。 按不同受力階段考慮應(yīng)力歷程。 正彎矩區(qū)段驗(yàn)算方法同簡(jiǎn)支組合梁，負(fù)彎矩區(qū)段彎曲驗(yàn)算，忽略翼板混凝土的受拉作用，只考慮有效寬度的負(fù)彎矩鋼筋和鋼梁對(duì)承載力的貢獻(xiàn)，并將鋼筋與鋼梁的彈性模量取同一值。4.7.2 負(fù)彎矩作用下的彈性承載力驗(yàn)算hsths1xe施工使用疊加負(fù)彎矩作用下的彈性應(yīng)力圖yshsyst4.7.2 負(fù)彎矩作用下的彈性承載力驗(yàn)算hsths1xe施工使用疊加yshsyst施工使用4.7.2 負(fù)彎矩作用下的塑性承載

6、力計(jì)算塑性中和軸在鋼梁腹板內(nèi)如何確定y3？如何確定？4.7.2 負(fù)彎矩作用下的塑性承載力計(jì)算塑性中和軸在鋼梁上翼緣內(nèi)y1ystfstfstfff2fyt對(duì)鋼筋合力點(diǎn)取矩4.7.3 負(fù)彎矩作用下的彎剪相關(guān)承載力驗(yàn)算 連續(xù)組合梁中間支座截面同時(shí)存在彎矩和剪力作用，二者具有相關(guān)性，由于剪力的存在，受彎承載力肯定會(huì)有所降低，但相關(guān)機(jī)理較復(fù)雜，基于塑性的相關(guān)公式尚未建立。 負(fù)彎矩區(qū)剪力-彎矩相關(guān)曲線按塑性考慮強(qiáng)化fstAst0.15fA 一般情況下剪力不會(huì)成為控制內(nèi)力，據(jù)鋼規(guī)，當(dāng)采用塑性方法計(jì)算組合梁的承載力時(shí)，當(dāng)負(fù)彎矩區(qū)fstAst0.15fA時(shí)，可不考慮彎剪相互作用。 試驗(yàn)和分析表明，混凝土翼板對(duì)豎向抗剪起有利作用，但一般忽略混凝土翼板的影響，只考慮鋼梁腹板的作用。 4.7.3 負(fù)彎矩作用下的彎剪相關(guān)承載力驗(yàn)算【例題4-3】一連續(xù)組合梁的支座截面尺寸如圖所示，所配鋼筋為7 16（Ast=1407mm2）HRB