框架主梁采用钢_混凝土组合梁的设计和分析_王婷
钢混凝土组合梁钢框架非线性之分析

摘要摘要组合梁钢框架是钢框架和混凝土板通过剪力连接件连接形成整体共同工作的框架结构。
这种结构能够最大程度的降低结构层高,减少基础、维护结构等设旌的造价,经济效益非常明显,在多层钢结构建筑以及厂房结构,特别在钢结构住宅中有广阔的应用前景。
近几年来,组合梁钢框架在很多工程中有所应用,但大多凭借经验或者参照类似工程进行设计,对其受力性能未做深入的理论和试验研究,也无推荐的设计方法。
本课题研究正是在我国发展多层钢结构,特别是多层住宅钢结构的背景前提下提出的,研究成果对组合梁钢框架的广泛应用具有重要的工程实用价值和理论研究意义。
本文通过有限元数值模拟的方法,对组合梁钢框架的受力性能进行了研究,主要研究内容包括:1.组合梁钢框架的有限元程序验证。
用ANSYS有限元程序分析了组合梁刚架,并与文献进行了对比,结果表明用此程序分析组合梁钢框架是可行的。
2.组合梁钢框架的非线性分析。
用ANSYS有限元程序分析了组合梁钢框架的受力性能,主要内容包括:钢筋和混凝土板的剪力滞后、跨中截面的平截面假定、内力重分布、力比对承载力性能的影响等。
3.组合梁钢框架中组合梁的刚度探讨。
根据等效原理,初步建立了竖向荷载作用下框架组合梁相应的等效刚度计算方法,给出了工程设计时刚度取值的建议。
关键词组合梁钢框架;非线性分析:有限元分析方法;等效刚度:=::::==:::墼堡三兰i塞塑兰堡圭茎堡堡圣:=::一:=:=:::=:AbstractSteelframewithcompositebeamsiSaframestructure.Itssteelframesandreinforeedconcretestabsworkwellbymeal'lsofshearconnectors.Thestructurehasmanyadvantages,suchasdecreasinglayerheight,reducingthecostofthefoundationandstructureformaintenance.Inotherwords,itisveryperfectintermsofeconomy.Soitwillhaveanimportantstatusinthedesignofmulti-storeysteelbuildingsandworkshopstructures,especiallythemulti-storeysteelresidentialbuildings.Recently,wehaveusedthestructureinmanybuildings.However,thedesignswerejustaccordingtoexperienceandtheothersimilarstructures.Wehaven’tfurtherresearchoftheacademicandpracticalperformanceforthisstructuralsystemnow,SOthereisnotaspecific.simpleandconvenientcalculatedmethod.Thethesisisbasedonthedevelopmentofmulti—storeysteelstructuresespeciallythemulti—storeysteelresidentialbuildingsinChina.TheresearchachievementhasmuchimportanceinengineeringpracticabilitytotheapplicationofsteeIframeswithcompositebeams.Thestructuralstateofsteelframeswithcompositebeamsisinvestigatedbyusingfiniteelementmethod.Themainresearchcontentsofthisthesisaresummarizedasfollowings:First,thefiniteelementprogramofanalysingthesteelframeswithcompositebeamswasverified.nleauthoranalyzedthesteelframewithcompositebeamsbythefiniteelementprogramofANSYSandcomparedwithdocumentation,theresultshowedthatanalyzingsteelframeswithcompositebeamsbyusingtheprogramiSfeasible.Second.thenonlinearanalysisismadeonthesteelframeswithcompositebeams。
钢与混凝土组合梁分析与设计

火 的需要 。我国对组合梁 的研究起 步较 晚 , 2 0世纪 9 o年 代初 , 通 过大量试验 研究 , 清华 大学提出考虑钢 梁与混凝 土翼板 交界滑 移 效应 的折减 刚度法 。按照 这个方 法提 出的理论计 算 出 的组 合 梁 截面刚度和截 面抵抗矩与 国内外 的试验结果 非常一 致 , 而且计算
一
轻、 构件截 面小 、 增加建筑 空间 , 降低 地震作用 以及增 强构件 和结 仅 对完 全抗 剪连接组合梁的正弯矩作用区段分析比较。 组 合梁翼板有效宽度 b 按下式计算 ( 示 意图见图 1 ) 。 构 的延性 , 同时使基 础造 价低 、 方便 安装 、 缩 短施 工周 期 , 从而 保 证 结构的经济效 益。钢 与混凝 土组 合梁是 钢 与混凝 土组 合结 构 的一种 , 因具 有截面 高度小 、 自重轻 、 延 性好 、 经 济效 益好 等特 点
钢 与 混 凝 土 组 合 梁 分 析 与 设 计
高 俊 超
( 香港华艺设计顾 问( 深圳 ) 有限公司 , 广东 深圳 5 1 8 0 0 0)
摘
要: 详细介绍 了钢与混凝土组合梁 的性能特点及应 用范围 , 对其 进行 了系统的结构 的计 算分析 , 确 定详细 的技术指标 。结果
表明, 钢与混凝土组合梁 结构 受力合理 , 经 济性 好 , 需要大 力推广 。
b =b 0+ b l +b 2 ( 1 )
其中, b 。 为板托上部宽度 , 无板托 时取钢梁上翼缘宽 度 ; b 。 , b :
. 的 6倍和梁跨度 z 的1 / 6中的小值 , b 不大于 被 广泛的应用 , 尤其大跨结构经济效 益 和社会 效益 明显 。按 照截 分别取翼缘 厚度 h 】 , b 2 不大 于 的 1 / 2 。 面形式 , 组 合梁可 以分 为 T形 组合梁 以及外包 混凝土型钢混凝 土 s 梁 。型钢混凝土梁是根据钢材 与混凝土 之间的粘结 力协 同工作 , T形 组合梁通过 抗剪连 接 件将 混凝 土翼 板 与钢梁 连接 成 整体 构 件 。T形组 合梁 的翼 板可 以为压型 钢板混凝土 组合板 , 也可 以是 现浇混 凝土板 , 或者是混凝土叠合板 。压型钢板 在施工 阶段可 以 代替模板 , 可 以代替 混凝 土板中 的下 部受力钢 筋。组合 梁 的早 期
钢箱-混凝土组合梁设计与应用分析

论,能够将钢箱梁的特点进行有效融合,并且还能够降低局部 失稳问题带来的影响,因此,越来越多的钢箱-混凝土组合梁设 计逐步应用到建筑工程中,发挥出重要的结构承载作用。与传统 钢管混凝土结构相对比,钢箱-混凝土组合梁结构,具有自重较 轻、承载力强、建筑高度小等一系列优势,能够规避钢管混凝土 结构的不足和缺陷,同时还能够实现良好的黏合效果,降低建 筑结构开裂问题等。因此,基于钢箱-混凝土组合梁设计的优 势和特点,在实践应用过程中,展现出多个方面的结构优势和 技术价值,成为现代建筑工程设计中的重要研究内容。
Construction & Decoration
建筑技术
钢箱-混凝土组合梁设计与应用分析
戴厚军 梁群 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 安徽 合肥 230000
摘 要 钢箱-混凝土组合梁设计,能够实现多样化的应用和价值,从而满足现代工程建设的需求和标准。本文以 钢箱-混凝土组合梁设计和应用为主要研究对象,针对钢箱-混凝土组合梁进行多角度、深层次、全领域的分析和探 索,结合笔者多年从事建设设计领域的从业管理经验,提出一系列行之有效的设计理念和应用建议,助力相关领域 的从业人员给予力所能及的帮助和支持。仅供参考。 关键词 钢箱-混凝土组合梁;设计理念;结构荷载
2.2 结构设计计算
结构设计计算,主要考虑荷载内力效应计算、结构应力变 形验算、结构强度验算,当前相关结构的计算过程,已经实现 全部智能化的计算模式,借助BIM技术的应用理念以及钢箱- 混凝土组合梁的设计软件,能够实现高效化的设计成效和设计 价值,不仅如此,以广联达为例,还能够根据结构设计的三维 立体承载模式进行网格化管理,能够提升结构设计的应用价值 和设计成效。例如,钢箱-混凝土组合梁,需要满足稳定性、 强度、刚度以及承载力等一系列的设计要求,在混凝土浇筑完 毕后,还要确保对应的结构荷载、结构恒载等一系列内容,要 充分考虑多种组合结构带来的影响性和多样性。
钢筋混凝土梁桥设计方案及其优化分析

钢筋混凝土梁桥设计方案及其优化分析梁桥是一种常见的桥梁结构形式,具有承载能力强、施工方便等优点,在现代桥梁工程中广泛应用。
本文将针对钢筋混凝土梁桥的设计方案及其优化进行分析。
一、设计方案1. 梁桥的设计参数钢筋混凝土梁桥的设计参数包括梁的截面形状、梁的尺寸、钢筋的布置等。
钢筋混凝土梁桥的截面形状可以选用矩形、T形、箱形等形式,根据实际需求进行选择。
梁的尺寸可以根据跨径、荷载等因素进行确定。
钢筋的布置应满足梁的强度和刚度要求。
在设计过程中,应根据实际情况合理选取这些参数,以确保梁桥的安全和经济性。
2. 材料选择钢筋混凝土梁桥的主要材料包括水泥、砂子、骨料和钢筋。
在选择水泥时,应考虑其强度等级、耐久性等因素。
砂子和骨料的选择应满足混凝土的工作性能要求,确保混凝土的强度和耐久性。
钢筋的选择应根据受力情况确定。
在设计梁桥时,应根据实际情况合理选择这些材料,以确保梁桥的性能和使用寿命。
3. 荷载计算在设计梁桥时,应根据实际的交通流量、车辆类型等因素进行荷载计算。
根据设计标准和规范,计算梁桥在静荷载、动荷载和温度荷载等工况下的受力情况,并进行相应的强度校核。
在荷载计算过程中,应考虑到梁桥的各种工况,确保梁桥在不同荷载下的安全和稳定。
4. 结构分析钢筋混凝土梁桥的结构分析主要包括静力分析和动力分析两个方面。
通过静力分析,可以得到梁桥在静荷载下的受力情况,包括弯矩、剪力、轴力等。
通过动力分析,可以得到梁桥在动力荷载下的振动响应,包括自振频率、振型等。
结构分析的结果可以为优化设计提供依据,确保梁桥在不同工况下的结构安全和使用性能。
二、优化分析1. 强度优化钢筋混凝土梁桥的强度优化是指通过调整结构参数,使得梁桥在满足强度要求的前提下,减小结构材料的使用量,以达到降低工程造价和减少环境负荷的目的。
在强度优化中,可以采用参数优化方法,通过改变梁桥的截面形状、尺寸、钢筋的布置等参数,使得结构的重量和成本减小。
2. 刚度优化钢筋混凝土梁桥的刚度优化是指通过调整结构参数,使得梁桥在满足刚度要求的前提下,减小结构的自重和应力变形,以提高桥梁的运行性能和使用寿命。
钢混凝土组合梁在我国的研究及应用

第32卷第2期1999年4月土木工程学报CHINACIVILENGINEERINGJOURNALV01.32No.2Apr.1999钢一混凝土组合梁在我国的研究及应用聂建国(清华大学)佘志武(长沙铁道学院)摘要近年来,钢一混凝土组合梁结构在我国发展很快,在建筑和桥梁结构等领域已经得到越来越多的应用,取得了显著的技术经济效益和社会效益。
本文较为系统地阐述组合梁在我国的研究和应用情况,并指出了有关钢一混凝土组合梁方面值得进一步研究的问题。
关键词钢一混凝土组合梁研究应用1引言钢一混凝土组合结构是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构。
同钢筋混凝土结构相比,可以减轻自重,减小地震作用,减小构件截面尺寸,增加有效使用空间,降低基础造价,节省支模工序和模板,缩短施工周期,增加构件和结构的延性等。
同钢结构相比,可以减小用钢量,增大刚度,增加稳定性和整体性,增强结构抗火性和耐久性等。
近年来,钢一混凝土组合结构在我国的应用实践表明,它兼有钢结构和混凝土结构的优点,具有显著的技术经济效益和社会效益,适合我国基本建设的国情,将成为结构体系的重要发展方向之一。
作为组合结构体系中重要横向承重构件的钢一混凝土组合梁在建筑及桥梁结构等领域具有广阔的应用前景。
限于篇幅,本文将重点介绍钢一混凝土组合梁结构在我国的研究和应用情况。
2钢-混凝土组合梁在我国的研究概况钢一混凝土组合梁结构在美国、日本、欧洲等发达国家已经得到了较广泛的应用。
但是,组合梁在我国的研究起步比较晚。
在我国改革开放以前,虽有少数工程曾经应用过钢一混凝土组合梁,但当时未考虑组合效应而仅仅把它作为强度储备提高安全度或者是为了方便施工而已,当时我国有关设计规范都未涉及钢一混凝土组合梁的设计内容。
1978年以来,原郑州工学院、原哈尔滨建筑工程学院、山西省电力勘测设计院、华北电力设计院和清华大学等单位曾先后对钢一混凝土组合梁进行了研究和应用,取得了一系列具有重要理论意义和实用价值的成果。
大跨径简支钢-混凝土组合梁桥设计及计算分析

219 2021年第8期工程设计孙龙龙台州市交通勘察设计院有限公司,浙江 台州 318000摘 要:经综合考虑施工工期及桥下道路和航道的通行需求,台州路桥机场进场道路工程小伍份立交桥主跨采用1~55m 大跨径简支钢-混凝土组合梁。
钢-混凝土组合梁桥由槽型钢结构主梁与混凝土桥面板组合而成,中间通过剪力键连接,充分利用了钢结构的受拉性能和混凝土的受压性能,实现了工厂化制作,具有现场操作少、结构适应性强的优点。
文章通过对1~55m简支钢-混凝土组合梁桥设计进行计算分析,旨在为同类项目的设计提供参考。
关键词:钢-混凝土组合梁桥;大跨径;简支中图分类号:U442.5 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2021)08-0219-03钢结构桥梁具有跨越能力强、结构自重轻、建筑高度小、施工方便、周期短、对交通影响小等优点,而钢-混凝土组合梁桥除具有钢结构桥梁的优点外,还具有节省钢材、增加结构刚度和稳定性、减少钢梁腐蚀等优点,近年来得到了广泛的应用,但其也存在工程造价高、后期维护费用高等不足。
钢-混凝土组合梁桥可分为钢板组合梁桥、钢箱组合梁桥、钢桁架组合梁桥和波形钢腹板组合梁桥等,其施工过程一般是先由工厂制作钢梁节段,运至现场后进行吊装,拼装完成后施工桥面板,桥面板可采用预制和现浇两种施工方法制作。
钢-混凝土组合梁桥施工过程及施工方法的不同会影响最终主梁结构受力,可通过一些措施改善桥梁受力状况。
1 工程概况台州路桥机场进场道路工程为双向四车道一级公路,设计速度为80km/h,路基宽度为28m,预留远期拓宽条件。
路线总体呈南北走势,起点位于椒江区下陈街道,与椒新路平交,终点位于路桥区蓬街镇,与东方大道相交,路线全长约5.2km。
2 桥梁方案选择小伍份立交桥需要跨越石八线与青龙浦,由于石八线位于青龙浦北侧岸边,两者之间无设墩条件,桥梁与被交路和河流交叉角度约为124°,受通航净空限制,水中无条件设墩,需要采取一跨跨越。
钢-混凝土连续组合梁的设计方法

钢 -混凝土连续组合梁的设计方法摘要:钢、混凝土等材料的应用极为广泛,将两者结合的施工技术也不在少数,尤其是近些年被广泛应用的钢-混凝土连续组合梁更是得到广大群众的认可以及岗位设计人员和施工人员的青睐,在其应用的过程中,对提高工程的整体质量以及性能也有着不可忽视的作用。
关键词:钢-混凝土;连续组合梁;设计方法前言钢-混凝土连续组合梁设计是否合理直接影响到工程的后期施工能否顺利进行,甚至会影响到使用情况。
因此,本文则主要对钢-混凝土连续组合梁的设计方法进行全面的分析,为推进工程行业的发展提供一定的帮助。
1钢-混凝土连续组合梁的负弯矩区设计分析在钢-混凝土技术飞速发展中,对推动社会发着也有着不可忽视的作用,尤其是近些年钢-混凝土连续组合梁被广泛应用到很多领域中,也将其作用和优势充分发挥出来。
当然,钢-混凝土连续组合梁运用的过程中,应重视其设计环节,结合工程的实际情况进行合理的设计,保证其设计的合理性、有效性[1]。
负弯矩区是钢-混凝土连续组合梁设计重点环节,而且,其设计是否合理也将直接影响到连续组合梁的控制水平,因此,在对负弯矩区进行设计过程中,应将其与工程实际结合保证其设计符合实际需求。
首先,在设计中需要考虑负弯矩区混凝土板的宽度,通常有效宽度不能大于正弯矩区,可在保证设计质量的基础上对其进行简化设计,如,有效宽度的设计可以采用与跨中相同的宽度,这样的设计可使得其宽度内的混凝土板中的纵向配筋与钢梁之间形成组合截面,并且在其组合共同作用下,可增强钢-混凝土连续组合梁的性能。
此外,在钢-混凝土连续组合梁负弯矩区设计的过程中,应充分考虑到设计过程中的几方面影响因素,如,钢梁的屈服强度、局部屈曲、极限强度、截面形式;组合梁的侧扭屈曲;混凝土板中的所涉及到的钢筋配筋率、延性;组合梁的荷载类型、受力体系、截面形式等因素,都直接影响到负弯矩区的转动能力。
因此,设计人员在对其设计的过程中,应充分考虑以上所提到的各项影响因素,同时应综合工程要求以及现场施工情况等对其进行合理的设计,进而保证设计的合理性、有效性。
解析钢—混凝土连续组合梁的设计方法

解析钢—混凝土连续组合梁的设计方法发布时间:2021-06-28T14:55:32.337Z 来源:《基层建设》2021年第6期作者:周小建[导读] 摘要:钢—混凝土连续组合梁在桥梁项目中占据着重要地位,作为新型结构,可充分发挥出钢、混凝土材料优势,提升桥梁质量。
上海沪江建筑工程有限公司摘要:钢—混凝土连续组合梁在桥梁项目中占据着重要地位,作为新型结构,可充分发挥出钢、混凝土材料优势,提升桥梁质量。
在此之上,本文简要分析了钢—混凝土连续组合梁结构特征,并通过负弯矩区抗裂设计、组合梁刚度设计、抗剪连接件设计、顶底板承载力设计方法,由此为桥梁局部稳定性的改善奠定基础。
关键词:钢—混凝土连续组合梁;桥梁结构;抗裂设计前言:钢—混凝土组合梁是采用钢梁+混凝土底板的设计方式,促使桥梁建设中梁架形成较强的稳定性,由此维护桥梁安全。
同时,运用此种连续组合梁结构,还可增强抗拉强度与抗变形能力。
因其具备自重轻、跨度大等特性,在桥梁施工中拥有广泛的应用空间,借此可为桥梁项目的组合梁设计带来新的指引。
一、钢—混凝土连续组合梁结构特征钢、混凝土材料作为桥梁结构中的重要材料,若能采用钢—混凝土连续组合梁结构,有利于提升桥梁稳定性。
结合以往设计经验可将其结构特征归纳为以下五点:第一,高承载力,此类组合梁结构可采用联合受力的方式,促使每一种材料均能体现出最大化优势,而且还可提高材料的利用率。
与非组合梁比较,其承载性能更突出[1]。
第二,强刚度,桥梁结构中,能够借助连接件,将其设计为T型梁,且翼缘处以钢梁为主,致使组合梁结构的刚度可在钢梁基础上至少提升25%承载力。
第三,稳定性良好,其结构与钢梁相比,具有较强的刚度。
所以,经由组合梁结构,还可保持桥梁结构的稳定性良好,避免在桥梁项目中因失稳现象,破坏桥梁结构的实用性与安全性。
第四,便捷性,组合梁结构在其施工环节与非组合梁结构,操作起来更加便捷,因其模板量较少,故而施工人员承受的工作量更少,可适当提高施工效率。