混凝土翼板完全断开的钢_混凝土组合梁弹性刚度分析
钢-混凝土组合梁动力分析
ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂｅａｍｓ ｈａｖｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｖｅｒｙ ｄｅｅｐｌｙ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｎ
感谢土木建筑工程学院的老师们，在研究生阶段的学习过程中，是他们的 培养和帮助，使我逐渐掌握了专业知识，为以后的学习和工作打下了坚实的基 础。
感谢在我攻读硕士学位期问在生活和学习中帮助过我的老师、同学和朋 友！
感谢所有关心和帮助过我的人！ 最后，谨以此文献给二十多年来一直在背后默默支持和关爱着我的父母。
ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｕｓｅｆｕｌ ｅｖｉｄｅｎｔｓ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅ
ｄｅｓｉｇｎ ｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂｅａｍｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ａｎｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｅｍｎｓ，ｄｙＩｌａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ
图４－７ 混凝土翼板跨中上、下水平位移时程曲线…………………………………４８ 图４－８ 钢梁跨中下表面水平位移时程曲线…………………………………………４９ 图４－９ 组合梁跨中竖向位移时程曲线………………………………………………４９ 图４－１０ 梁端交界面纵向滑移时程曲线……………………………………………５０ 图４－１１ 单向输入水平地震波下梁跨中水平位移时程曲线………………………５０ 图４一１２ 第５０步梁端应力分布图……………………………………………………５ｌ 图４－１３ 第１０６荷载步梁端应力分布图……………………………………………５ｌ 图４一１４ 预应力大跨度混凝土梁截面图……………………………………………５２ 图４－１５ ３５米跨预应力混凝土梁跨中水平位移时程曲线…………………………５２ 图４－１６ ３５米跨预应力混凝土梁跨中竖向位移时程曲线…………………………５２
钢与砼组合梁计算
钢与砼组合梁计算钢与混凝土组合梁是一种常用于建筑和桥梁结构中的梁。
它由一块钢板和一块混凝土板组成，这种结构使得梁具有更好的承载能力和抗弯刚度。
以下是钢与混凝土组合梁计算的一般步骤。
1.确定梁的截面形状和尺寸。
根据设计要求和荷载条件，选择合适的梁截面形状，如矩形、T型或箱形梁，并确定梁的净高、有效宽度和厚度。
2.计算混凝土梁的自重。
根据混凝土的密度和梁的净高、有效宽度、厚度来计算混凝土的自重，并与设计荷载进行比较。
3.计算混凝土梁的弯矩承载力。
根据混凝土的弯矩-曲率曲线和挠度极限的要求，计算混凝土组合梁的弯矩承载力，并进行比较。
4.计算钢梁的弯矩承载力。
根据钢材的强度和弯矩-曲率曲线，计算钢梁的弯矩承载力，并进行比较。
5.计算混凝土梁与钢梁的相对刚度。
根据不同材料的弹性模量和惯性矩，计算混凝土梁与钢梁的相对刚度，并进行比较。
6.判断梁的工作状态。
根据设计荷载和比较结果，判断梁在不同工作状态下的安全性和可靠性。
上述步骤仅为一般计算步骤，具体计算过程可能会因设计要求和荷载条件的不同而有所变化。
同时，在计算过程中还需要考虑其他因素，如梁的支座条件、横向荷载效应、动力荷载、温度变形等。
需要注意的是，钢与混凝土组合梁的计算是一个较为复杂的工程问题，需要专业的知识和经验。
因此，在进行钢混凝土组合梁计算时，需要遵循相关的设计规范和标准，并交由专业人士进行计算和审查。
总结起来，钢与混凝土组合梁的计算过程涉及到多个步骤，其中包括梁的截面形状和尺寸的确定、混凝土梁和钢梁的弯矩承载力的计算、相对刚度的比较以及梁的工作状态的判断。
这些步骤需要考虑到设计要求和荷载条件的不同，并且需要遵循相关的设计规范和标准进行计算。
在进行钢与混凝土组合梁计算时，应该委托专业人士进行计算和审查，以确保梁的安全性和可靠性。
在桥梁工程中钢_混凝土组合结构的优势与劣势
在桥梁工程中钢_混凝土组合结构的优势与劣势交通土建2011级摘要：随着我国经济建设的加速发展，在近30年来建造了不少大型桥梁。
由于组合梁能充分发挥钢与混凝土两种材料的力学的性能，在国内外桥梁工程中获得了广泛的应用。
本文将阐述钢_混凝土组合梁结构在桥梁工程中的优势、劣势、应用及发展趋势，关键词：桥梁工程；钢－混凝土组合结构1、钢_混凝土组合结构发展现状自20世纪50年代以来，欧洲各国、美国和日本等国已在多类桥梁中较为广泛的应用了组合结构。
与之配套的各类抗剪连接件、施工架设技术和分析方法也不断发展，并编制了以欧洲规范四等为代表的组合结构桥梁设计规范。
20世纪80年代以来，国际桥梁及结构工程协会（IBASE）多次召开国际学术会议，对组合结构桥梁在研究、设计、施工等方面的发展进行交流和研讨，进一步促进组合结构桥梁的发展。
相对于发达国家，尽管在我国很多大中城市的高架立交桥、中小跨径的公路桥和铁路桥以及大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥中都应用了组合结构，我国组合结构桥梁的技术水平仍落后于国际先进水平。
桥梁施工技术发展极不平衡。
一方面，在寻求跨度突破的巨大技术需求推动下，大跨度桥梁快速发展并且屡次打破世界记录；另一方面，在中、小跨度桥梁中，混凝土及预应力混凝土桥梁占据绝对数量优势。
而我国混凝土及预应力混凝土桥梁存在质量问题较多，预应力后张梁工艺存在堵孔、张拉预应力控制不准、压浆不密实等技术瓶颈。
预应力混凝土连续梁桥砼箱梁腹板承受较大的主拉应力，砼材料易开裂，致使结构刚度降低，影响结构的耐久性。
而且混凝土箱梁自重较大，在自重、徐变等因素作用下，跨中挠度会持续增大，严重影响结构的承载力，降低结构的安全度，为桥梁带来很大安全隐患。
因此，工程界很多人正在呼吁采用高性能高强混凝土、采用钢_混凝土组合结构，以改变我国工程结构以混凝土为主的现状，与发达国家工程结构、桥梁结构发展趋势保持一致。
2、钢_混凝土组合结构梁桥的优势钢－混凝土组合梁桥是指将钢筋与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体，并考虑共同受力的桥梁结构形式。
钢—混凝土组合梁的变形计算问题探讨
材料 的离散 性和基于变刚度分析 的刚度反 演， 从而使钢一混凝土组合梁设计更 加完 善。
关键词 ： 组合梁 ， 变形 ， 刚度 ， 离散 中图分 类号 ： Ｔ Ｕ ３ ７ ５ ． １ 文献标识码 ０ ％一 ４ ０ ％； ３ ） 整 体稳定 性 和局部稳 定性 好 ， 抗疲劳性能好 ， 抗震性能 良好 ； ４ ） 降低建筑成本 。钢 梁可作混 钢—混 凝土组合结构 由钢构件和 钢筋混凝 土构件 组合而 成 ， 节 约大量模 板 。施 工周期 缩短 １ ／ ２～１ ／ ３ ， 同时 能充 分发挥钢材和混凝土 的材料 特性 ， 形成 一系列新 颖而且 高效 凝土楼板的支承 ，
时次梁 尚未张拉 ， 有 可能产生裂缝 。
计算伸长值 比较 ， 两个 吻合说 明张拉 正确 ， 否则 应重 新校验 张拉 设备并核算理论计算伸长值 。 参考文献 ：
张拉程序为 ０ —１ ． ０ ３ ｔ ｒ 。
２ ． ４ 预应 力施 工 中遇 到 的问题及 处理 方 法
１ ］ Ｇ Ｂ ５ ０ ２ ０ ４ － ２ ０ ０ ２ （ ２ ０ １ １年版） ， 混凝土结构工程施 工质量验 收 １ ） 预应 力筋在梁 中布置 ， 须 分段做 梁 面张拉 ， 其 所形成 曲线 ［ 规 范［ ｓ ］ ． 的曲率较大 ， 张拉端部 不易形 成规 范所要 求 的平直 段 ， 张拉 端部 ２ ］ Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ ０ － ２ ０ １ ０ ， 混凝 土结构设计规 范［ ｓ ］ ． 预应 力筋与承压板 不易保 证垂 直 ， 除前 述解决 办法 外 ， 在张 拉端 ［ ［ ３ ］ Ｊ Ｇ Ｊ ９ ２ － ２ ０ ０ ４ ， 无粘结预应力结构技 术规程［ ｓ ］ ． 采用长 ， 宽木穴模 ， 使穴模端部与 承压 板水平 ， 充分保 证在 浇筑完
混凝土梁线刚度的计算
混凝土梁线刚度的计算混凝土梁是建筑结构中常见的构件之一，用于承载和传递荷载。
在设计梁的过程中，计算梁的线刚度是非常重要的一步。
线刚度决定了梁的变形和位移情况，对于结构的安全性和稳定性有着重要影响。
混凝土梁的线刚度计算需要考虑多个因素，包括梁的几何形状、材料性质和截面特性等。
下面将从这些方面逐步介绍混凝土梁线刚度的计算方法。
1. 梁的几何形状混凝土梁的几何形状包括梁的长度、宽度和高度等。
梁的长度是一个关键参数，影响梁的刚度。
通常情况下，梁的长度越大，梁的刚度越小；梁的宽度和高度也会对梁的刚度产生影响，一般来说，梁的截面越大，梁的刚度越高。
2. 材料性质混凝土梁的材料性质主要包括混凝土的弹性模量和钢筋的弹性模量。
混凝土的弹性模量是一个描述混凝土刚度的参数，通常通过试验来确定。
钢筋的弹性模量也是一个重要的参数，它决定了钢筋对梁刚度的贡献程度。
在计算线刚度时，需要考虑混凝土和钢筋的弹性模量。
3. 梁的截面特性混凝土梁的截面特性是计算梁线刚度的关键因素之一。
梁的截面形状和钢筋布置方式会影响梁的刚度。
常见的梁截面形状包括矩形截面、T形截面和I形截面等。
不同截面形状的梁具有不同的刚度。
此外，钢筋的布置方式也会影响梁的刚度，通常在梁底部设置纵向钢筋，以增加梁的刚度。
在计算混凝土梁的线刚度时，可以使用简化的计算方法。
一种常用的方法是根据梁的几何形状和截面特性，计算梁的截面面积和抵抗力矩。
然后，根据梁的材料性质和截面特性，计算梁的刚度系数。
最后，根据梁的长度和刚度系数，计算梁的线刚度。
需要注意的是，混凝土梁的线刚度计算只是设计过程中的一部分，还需要考虑其他因素，如荷载、变形和位移限值等。
在进行线刚度计算时，还需要遵循相关的设计规范和标准，以确保结构的安全性和稳定性。
混凝土梁线刚度的计算是建筑结构设计中的重要一环。
通过考虑梁的几何形状、材料性质和截面特性等因素，可以计算出梁的线刚度。
线刚度的计算结果将影响梁的变形和位移情况，对于结构的安全性和稳定性有着重要影响。
混凝土梁的刚度设计原理
混凝土梁的刚度设计原理一、前言混凝土梁是建筑结构中常用的构件，其承担着建筑物的荷载传递、支撑和稳定等重要功能。
在设计混凝土梁时，需要考虑其承载能力和刚度等因素，以保证建筑的安全性和稳定性。
本文将从混凝土梁的刚度设计原理入手，对混凝土梁的设计进行详细阐述。
二、混凝土梁的刚度概念混凝土梁的刚度是指在外力作用下，混凝土梁的变形程度。
在设计混凝土梁时，需要根据其承载的荷载大小和荷载的分布情况，确定其刚度，以保证建筑的稳定性和安全性。
混凝土梁的刚度可以通过计算其弹性模量、截面惯性矩和截面面积等参数来确定。
三、混凝土梁的刚度设计1. 混凝土梁的受力分析混凝土梁在受到荷载作用时，会产生弯曲变形和剪切变形。
在进行混凝土梁的刚度设计时，需要对其受力情况进行分析，以确定其所受的弯矩和剪力大小及其分布情况。
在分析受力情况时，需要考虑混凝土梁的跨度、荷载大小和荷载分布情况等因素。
2. 混凝土梁的截面设计混凝土梁的截面设计是指确定混凝土梁的截面尺寸和形状。
在进行截面设计时，需要考虑混凝土梁的受力情况和混凝土的强度等因素。
截面设计的主要目的是保证混凝土梁的强度和刚度，以满足其所承载的荷载要求。
3. 混凝土梁的材料选用在进行混凝土梁的刚度设计时，需要考虑混凝土的强度和刚度等因素。
混凝土的强度和刚度与其材料的选用密切相关。
通常情况下，混凝土梁的强度和刚度越高，所选用的混凝土的强度和刚度也就越高。
4. 混凝土梁的刚度计算混凝土梁的刚度计算是指根据混凝土梁的几何尺寸和材料性质等参数，计算出混凝土梁的弹性模量、截面惯性矩和截面面积等参数，以确定混凝土梁的刚度。
在进行刚度计算时，需要考虑混凝土梁的受力情况、截面形状和混凝土材料的强度和刚度等因素。
5. 混凝土梁的刚度验算混凝土梁的刚度验算是指根据混凝土梁的实际受力情况和计算得出的刚度参数，对混凝土梁的刚度进行验证。
在进行刚度验算时，需要考虑混凝土梁的实际受力情况和荷载分布情况等因素。
通过刚度验算，可以确定混凝土梁的刚度是否符合要求，以保证建筑的稳定性和安全性。
组合结构设计原理 第2版 第6章 钢-混凝土组合梁
第六章 钢-混凝土组合梁
主讲人
目录
content
6.1 钢－混凝土组合梁的概念和特点 6.2 组合梁的构造要求 6.3 组合梁的设计方法 6.4 简支组合梁的弹性设计方法 6.5 简支组合梁的塑性设计方法 6.6 组合梁的纵向抗剪计算 6.7 组合梁抗剪连接件的计算 66.8 组合梁的变形计算 6.9 连续组合梁设计方法 本章小结
由混凝土板和钢梁组成的楼盖中，如果在两者交界面处没有连接构造措施，在弯矩作用下，混凝土板截面和 钢梁截面的弯曲变形相互独立，各自有其中和轴。如果忽略交界面处的摩擦力，两者之间必定发生相对水平滑移 错动，因此其受弯承载力为混凝土板受弯承载力和钢梁受弯承载力之和，这种梁称为非组合梁（图6-1）。
（a）交界面的滑移错动
（a）交界面的滑移错动
（b）交界面应力
应变
弹性应力 塑性应力
（c）截面应力、应变分布示意图
图6-2 组合梁受力情况及截面应力、应变分布示意图
剪应力
当钢梁与混凝土板间设置的抗剪连接件数量较少，受剪承载力不足时，梁在弯矩作用下的受力状态介于非组 合梁和组合梁之间，混凝土翼板和钢梁上翼缘交界面处产生一定的相互滑移，这种梁称为部分抗剪连接组合梁。 相应设置了足够数量抗剪连接件的组合梁也称为完全抗剪连接组合梁。部分抗剪连接组合梁的受弯承载力和刚度 介于非组合梁和完全抗剪连接组合梁之间。一般用于跨度不超过20m，以承受静力荷载为主、且没有太大集中荷 载的等截面组合梁。在满足设计要求的情况下，采用部分抗剪连接也可以获得较好的经济效益。
6.1 钢－混凝土组合梁的概念和特点
6.1.1 钢－混凝土组合梁的概念
组合梁有两类：一种是将钢筋混凝土板锚固在钢梁上形成的组合梁（Composite Beam）；另一种是将型钢 或焊接钢骨架埋入钢筋混凝土梁而形成的组合梁，又称为型钢混凝土梁（Steel Reinforced Concrete Beam，或 Concrete Encased Steel Beam）。本章介绍的组合梁是指第一种钢－混凝土组合梁。
钢-混凝土组合梁.详解
29
§ 3.3 组合梁试验结果分析
3.3.1 组合梁正截面受力性能
由试验结果知；从加荷到破坏，组合梁 正截面经历弹性、弹塑性和塑性三个受力阶 段，见图3.3.1
塑性 弹塑性 A 弹性
B
30
31
简支组合梁破坏形态
32
连续组合梁破坏形态
33
3.3.1
1、弹性阶段
组合梁正截面受力性能
在荷载作用初期，组合梁整体工作性能良好，荷载－变形曲 线基本上呈线性增长，当荷载达极限荷载的50%左右时，钢梁的 下翼缘开始屈服，而钢梁其它部分还有还处于弹性工作状态 2、弹塑性阶段 加荷至混凝土翼缘板板底开裂后，钢梁的应变速率加快，组 合梁的变形增长速度大于荷载的增长速度，荷载－变形曲线开始 偏离原来的直线。当钢梁下翼缘达到曲服后，组合梁的挠度变形
y0
Ay A
i i
i
(3.4.3)
Ai ——第个单元的截面面积,对混凝土单元 需将其换算成钢材单元进行计算 ； yi ——第个单元重心轴距截面顶边得距离。
当考虑混凝土得徐变影响时,应将公式3.4.2 代入公式3.4.3进行计算,即可求得考虑混凝土徐 变影响的组合截面的重心轴距组合截面顶边的距 c y 离,并用 0 表示。
22
3.1.4
组合梁的施工方法
2. 施工阶段组合梁下设临时支撑
施工阶段在组合梁下设置临时支撑，临时支撑的数量根据组合梁的跨度大小
来确定，当跨度L大于7m时，支撑不应少于3个，当跨度L小于7m时，可设置 1~2个支撑。支撑设置的精确数量应根据施工阶段的变形来确定。这时，组合梁 不必进行施工阶段的计算，按使用阶段进行计算，全部荷载均由组合梁承受。设 置临时支撑可以减少组合梁在使用阶段的挠度，但需要较多的连接件来抵抗钢梁 与混凝土板之间的相对滑移。
钢混凝土组合梁挠度的近似算法分析
钢混凝土组合梁挠度的近似算法分析摘要：介绍钢-混凝土组合梁挠度的几种近似算法，通过与试验结果进行对比，分析组合梁挠度与抗剪连接程度的相互关系，总结各算法的适用范围及精确程度，方便工程设计人员根据需要使用。
关键字：钢-混凝土组合梁，挠度，近似算法0 引言钢-混凝土组合梁是一种利用抗剪连接件连接钢梁与混凝土板使其共同受力的受弯构件，由于其具有良好的受力性能和技术经济指标，已经越来越广泛地应用于大跨度结构及高层建筑当中。
但是钢-混凝土组合梁的跨高比较大，变形控制成为设计过程中的控制因素，使得正常使用极限状态下的挠度计算变得尤为重要。
本文介绍几种组合梁挠度的近似算法，通过与试验结果对比分析，总结各算法的适用范围及精确程度，方便工程设计人员根据需要使用。
1近似算法1.1 截面等价代换法截面等价代换法是假定钢与混凝土两种材料完全共同作用，忽略界面滑移的影响，将钢与混凝土的截面面积作内力等效代换，使变形前后的面积上的应力对中和轴的合力矩保持等效。
根据直梁挠曲线近似微分方程，可得组合梁的挠度计算公式。
1.2 刚度内插法Jonson等[1,2]提出采用部分抗剪连接进行组合梁设计，并给出刚度内插法，该方法是根据完全抗剪连接组合梁和纯钢梁的抗弯承载力，按抗剪连接程度进行1/2次幂插值，经插值得到的组合梁等效刚度为：其中，为钢材弹性模量，为型钢截面惯性矩，为组合梁换算截面惯性矩，为界面抗剪承载力的合力，为混凝土截面应力的合力。
1.3 刚度折减法聂建国等[3,4]对组合梁的界面滑移引进的附加挠度进行了研究，通过建立相对滑移的微分方程，得到不同加载条件下组合梁因滑移效应引起的附加挠度变形的一般公式，提出的“刚度折减法”可以考虑滑移效应对组合梁挠度变形的影响。
得到的折减刚度为：张莉华[5]利用刚度折减法，根据完全抗剪连接组合梁及纯钢梁的挠度进行二次拟合，得到部分抗剪连接组合梁的挠度计算公式其中，为完全抗剪连接组合梁的挠度，为纯钢梁的挠度，为抗剪连接程度，为不考虑滑移时组合梁的挠度。
钢混凝土组合梁2015
钢-混凝土组合梁2015钢-混凝土组合梁(以下简称组合梁)是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型梁，通常其肋部采用钢梁，翼板采用混凝土板，两者间用抗剪连接件或开孔钢板连成整体。
抗剪连接件是钢梁与混凝土板共同工作的基础，它沿钢梁与混凝土板的交界面设置。
两种材料按组合梁的形式结合在一起，可以避免各自的缺点，充分发挥两种材料的优势，形成强度高、刚度大、延性好的结构形式。
近几年，钢-混凝土组合梁在我国的应用实践表明，它不仅可以很好地满足结构的功能要求，而且还具有良好的技术经济效益。
钢-混凝土组合梁的特点钢-混凝土组合梁可以广泛的用于建筑结构和桥梁结构等领域。
对比钢梁和钢筋混凝土梁，钢-混凝土组合梁具有以下主要特点：(1)由于混凝土板与钢梁共同工作，可以充分发挥钢材与混凝土材料各自材料特性；另外，钢-混凝土组合梁与钢板梁相比节省钢材约20％-40％，可以降低造价。
(2)增大梁的截面刚度，降低梁的截面高度和建筑高度。
(3)组合梁的混凝土受压翼板增加了梁的侧向刚度，防止了主梁在使用荷载下的扭曲失稳。
(4)降低冲击系数，抗冲击、抗疲劳和抗震性能好。
(5)可以节省施工支模工序和模板，有利于现场施工。
钢-混凝土组合梁发展钢-混凝土组合梁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，其与木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构和钢结构并列，已经扩展成为第五大结构(组合结构)，它是通过连接件把钢梁和混凝土板连接成整体而共同工作的受弯构件。
在荷载作用下，混凝土板受压而钢梁受拉，充分发挥钢材与混凝土的材料特性，实践表明，它兼顾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，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的横向承重构件的钢-混凝土组合梁在建筑及桥梁结构等领域必将具有广阔的应用前景。
其发展过程大致经历以下四个阶段：1、20世纪20年代--30年代。
萌芽阶段。
钢一混凝土组合梁的研究始于1922年，MackayMH在加拿大Domion桥梁公司进行了两根外包混凝土钢梁试验，同时英国国家物理实验室也进行了外包混凝土钢梁的试验，随后在30年代中期出现了钢梁和混凝土翼板之间的多种抗剪连接构造方法，可以看到处于萌芽阶段的研究主要集中于考虑防火需要的外包混凝土钢梁及实用连接件的研究，而未考虑两者的组合工作效应，这一阶段探索性的研究为后续钢-混凝土组合梁的蓬勃发展奠定了一定的基础。