鋼-混凝土組合梁(2)-傅昶彬課件系列

1、四川大學建環(huán)學院 2015.9傅昶彬課件系列組合結構第四章 鋼-混凝土組合梁 （2）主要內(nèi)容簡支組合梁塑性承載力計算連續(xù)組合梁的內(nèi)力計算連續(xù)梁承載力計算 4.5 簡支組合梁塑性承載力計算 4.5.1 組合梁抗彎承載力計算基本假定 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，故一般房屋結構采用塑性承載力計算方法。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變符合平截面 假定鋼材和混凝土采用規(guī) 范的本構模型鋼材混凝土4.5.1 組合梁抗彎承載力計算當塑性中和軸位于混凝土翼板內(nèi)時hc24.5.1 組合梁抗彎承載力計算當塑性中和軸位于混凝土翼板內(nèi)時由極限平衡條件有yshc1

2、+hc2x4.5.1 組合梁抗彎承載力計算當塑性中和軸位于鋼梁截面內(nèi)時忽略該受壓區(qū)4.5.1 組合梁抗彎承載力計算由極限平衡條件有忽略受壓區(qū)當塑性中和軸位于鋼梁截面內(nèi)時ahfbf 計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當塑性中和軸位于鋼梁截面內(nèi)時4.5.2 組合梁抗剪承載力計算忽略混凝土翼板對抗剪的貢獻。 當跨中有較大集中力作用時，對鋼梁腹板某斷點位尚要求驗算折算應力例題4-2 P63 試按塑性方法驗算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)力計算 連續(xù)組合梁比簡支組合梁有更好的經(jīng)濟效益，當跨度較大（如橋梁結構跨度超過20m）時宜采用。 負

3、彎矩區(qū)需配置鋼筋，且要重視鋼梁下部受壓屈曲問題。 連續(xù)組合梁正彎矩區(qū)負彎矩區(qū)4.6.1 鋼梁板件寬厚比限值塑性設計時負彎矩區(qū)鋼梁翼緣及腹板寬厚比限值4.6.2 連續(xù)組合梁內(nèi)力彈性計算方法 由于負彎區(qū)段混凝土開裂,導致內(nèi)力重分布，截面剛度沿梁長方向產(chǎn)生較大變化，精確分析較困難，現(xiàn)采用簡便的方式處理，使其計算彎矩與實際彎矩盡量吻合。開裂分析法 采用三段剛度方式計算內(nèi)力，即在距支座15%跨度的負彎矩區(qū)段內(nèi)，忽略混凝土受力作用，其剛度由負彎矩鋼筋和鋼梁提供，正彎矩區(qū)段的剛度與簡支組合梁相同，此法適合機算。彎矩調(diào)幅法 據(jù)鋼規(guī)，負彎矩調(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，結構被簡化為一系列由塑性鉸連接的剛性桿所組成的破壞機構。 通常塑性鉸形成的次序，首先為負彎矩最大的支座部位，然后是正彎矩最大的跨中。 按這種模型來計算連續(xù)組合梁的極限承載力，具有計算簡便、材料強度發(fā)揮充分等優(yōu)點。 但是，按塑性方法設計連續(xù)組合梁時，應保證各控制截面、尤其是負彎矩區(qū)具備良好的延性。4.7 連續(xù)梁承載力計算4.7.1 負彎矩區(qū)鋼梁的穩(wěn)定性驗算施工時可能發(fā)生的整體失穩(wěn)負彎矩區(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)定公式驗算。4.7.1 負彎矩區(qū)鋼梁的穩(wěn)定性驗算增強穩(wěn)定性措施4.7.2 負彎矩作用下的彈性承載力驗算

5、 當抗剪連接件足夠時，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力歷程。 正彎矩區(qū)段驗算方法同簡支組合梁，負彎矩區(qū)段彎曲驗算，忽略翼板混凝土的受拉作用，只考慮有效寬度的負彎矩鋼筋和鋼梁對承載力的貢獻，并將鋼筋與鋼梁的彈性模量取同一值。4.7.2 負彎矩作用下的彈性承載力驗算hsths1xe施工使用疊加負彎矩作用下的彈性應力圖yshsyst4.7.2 負彎矩作用下的彈性承載力驗算hsths1xe施工使用疊加yshsyst施工使用4.7.2 負彎矩作用下的塑性承載

6、力計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 負彎矩作用下的塑性承載力計算塑性中和軸在鋼梁上翼緣內(nèi)y1ystfstfstfff2fyt對鋼筋合力點取矩4.7.3 負彎矩作用下的彎剪相關承載力驗算 連續(xù)組合梁中間支座截面同時存在彎矩和剪力作用，二者具有相關性，由于剪力的存在，受彎承載力肯定會有所降低，但相關機理較復雜，基于塑性的相關公式尚未建立。 負彎矩區(qū)剪力-彎矩相關曲線按塑性考慮強化fstAst0.15fA 一般情況下剪力不會成為控制內(nèi)力，據(jù)鋼規(guī)，當采用塑性方法計算組合梁的承載力時，當負彎矩區(qū)fstAst0.15fA時，可不考慮彎剪相互作用。 試驗和分析表明，混凝土翼板對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 負彎矩作用下的彎剪相關承載力驗算【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