考虑组合面滑移影响的钢混凝土组合梁弯曲理论教学课件

考虑组合面滑移影响的钢混凝土组合考虑组合面滑移影响的钢混凝土组合梁弯曲理论梁弯曲理论26、我们像鹰一样，生来就是自由的，但是为了生存，我们不得不为自己编织一个笼子，然后把自己关在里面。博莱索27、法律如果不讲道理，即使延续时间再长，也还是没有制约力的。爱科克28、好法律是由坏风俗创造出来的。马克罗维乌斯29、在一切能够接受法律支配的人类的状态中，哪里没有法律，那里就没有自由。洛克30、风俗可以造就法律，也可以废除法律。塞约翰逊8.1 考虑界面滑移下的挠度计算研究8.1.2 栓钉抗滑移刚度的确定栓钉抗滑移刚度的确定 栓钉抗滑移刚度的确定采用的是推出实验（如图8-2）.与组合梁分析有关的、栓钉最重要的性质是其界面剪力Qu一界面滑移（s）曲线，此曲线也是在标准的推出试验中测定的。8.1 考虑界面滑移下的挠度计算研究8-2 EC4栓钉标准试件8.1 考虑界面滑移下的挠度计算研究 推出实验不仅得到界面剪力Qu一界面滑移（s）曲线（图8-3），而且还可以从曲线中找到极限承载力，从而得出其平均刚度。8.1 考虑界面滑移下的挠度计算研究 8-3 推力-滑移关系 影响栓钉的承载力和此曲线的因素：试件中的栓钉数量；混凝土楼板内的纵向应力；楼板内栓钉附近的配筋情况；栓钉周围的混凝土厚度；其它。8.1 考虑界面滑移下的挠度计算研究 国内外关于栓钉承载力的计算公式：在众多公式中，被各国规范广泛采用的是1971年Ollgaard等得出的公式：（8-1）其中，为拴钉的抗剪承载力，As为栓钉的截面积，fc为d150 x300混凝土圆柱体抗压强度，fu为栓钉的极限抗拉强度。其它规范如图8-4。8.1 考虑界面滑移下的挠度计算研究8-4 各国抗剪承载力计算公式8.1 考虑界面滑移下的挠度计算研究 一般认为栓钉的抗滑移刚度在数值上就等于栓钉的极限承载力，即在数值上Ks=。但通过研究发现，采用推出试验得到的栓钉刚度过于保守，因为在分析算例中将考虑如下因素:8.1 考虑界面滑移下的挠度计算研究（1）使用极限状态的挠度验算，栓钉刚度要采用标准值;（2）实际情况下栓钉的刚度比试验的要大，因此可以适当乘以放大系数。8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论 8.2.1 基本假设基本假设（1）组合梁为弹性体(钢梁和混凝土);（2）水平剪力与相对滑移成正比，抗剪键的位移一荷载关系呈线性;（3）混凝土和钢梁的挠度和曲率相同，挠度记为。8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论 8.2.2 静力法的平衡微分方程及其边界静力法的平衡微分方程及其边界条件条件 钢梁截面的轴力和弯矩分别记为Ns，M s,混凝土截面的轴力和弯矩分别记为Nc,Mc，由材料力学公式得到：（8-5）（8-6）8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论 （8-7）（8-8）经过上述公式变换和简化得到：（8-9）设 ，则方程（8-9）可化为 （8-10）即组合梁弯曲问题的基本方程。8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论钢-混凝土界面的应变状态：混凝土：钢筋：因为挠度相同，因此曲率相同，即 （8-11）整理得到：（8-12）8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论 8.2.3 简支梁情况下的解简支梁情况下的解1.对于承受均布荷载的两端简支组合梁基本方程可改为：（8-13）通解为：（8-14）8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论边界条件：（8-15）跨中挠度为：（8-16）求得钢梁内的轴力：（8-17）8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论 2.在跨中集中荷载作用下的简支梁的解计算方程相同，带入不同的边界条件 （8-18）可求得：（8-19）8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论8.2.5 不同边界下的解不同边界下的解 1）两端固定梁承受均布荷载边界条件：（8-20）可以得到C1-C6常数项的数值，进而求出他的挠度，弯矩等。8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论 2）一端固定一端简支梁承受均布荷载根据他的边界条件，进而求出他的挠度，弯矩等。分析其抗滑移刚度曲线，如图8-5。图8-5 一端简支一端固定梁固端总弯矩随界面抗滑移刚度的变化8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论 研究固端弯矩随界面抗滑移刚度的变化，图8-5给出了固端弯矩随界面刚度参数的变化。实腹梁固端弯矩为10.125kN.m，对比图8-5,可知，固端弯矩随抗滑移刚度变化，在本算例中，在刚度参数a=0.1左右时固端弯矩最小，是实腹梁固端弯矩的0.72倍。8.2考虑滑移影响下的组合梁弯曲理论由此可以推论，总体内力分析也应该考虑界面滑移的影响。但也要注意到，实际的钢一混凝土组合梁，因为混凝土楼板的开裂，截面的抗弯刚度已经下降，固端弯矩已经卸载一大部分到跨中，进一步考虑滑移的影响而导致的弯矩进一步卸载是很小的口因此考虑到设计计算的简化，内力分析时可以考虑开裂的影响，但无需考虑滑移的影响。8.3 挠度放大系数和截面抗弯刚度折减系数8.3.1钢结构设计规范GB50017-2003公式存在的问题我国钢结构规范规定用如下的折减刚度考虑滑移的影响 （8-21）式中，（8-22）8.3 挠度放大系数和截面抗弯刚度折减系数K为抗剪连接件刚度，它在数值上等于 ，但是量纲为N/rnm,为一个抗剪连接件的承载力设计值，单位是N。l为组合梁的跨度，h为组合梁截面的高度，ns为栓钉的列数，P为栓钉的纵向间距。8.3 挠度放大系数和截面抗弯刚度折减系数对式（8-21）中的 进行改写得到（8-23）:（8-23）但是需加上附加条件，这是规范中没有的，即当前存在的问题（8-24）：（8-24）8.3 挠度放大系数和截面抗弯刚度折减系数8.3.2 考虑界面滑移影响的简支梁挠度放大系数对均布荷载和跨中集中荷载作用下的简支梁跨中挠度的计算表明，考虑滑移后，跨中的挠度增加，增大系数可以从式（8-16）推导出来。8.3 挠度放大系数和截面抗弯刚度折减系数记增大系数为am，则:（8-25）对均布荷载和跨中集中荷载作用下值非常接近，即：（8-26）8.3 挠度放大系数和截面抗弯刚度折减系数8.3.3 考虑界面滑移影响的简支梁截面抗弯刚度(仅计算挠度用)考虑界面滑移影响后，截面的刚度为：（8-27）式中，可以称为钢截面与混凝土截面组合作用系数，其值在0-1之间变化。8.3 挠度放大系数和截面抗弯刚度折减系数8.3.4 与规范公式的对比规范公式的 1+实际上相当于上述的挠度放大系数，因此只要将am与1+比较就可以了，而式（8-29）是一个推出来的公式，未引入任何的简化。令 （8-31）8.3 挠度放大系数和截面抗弯刚度折减系数图8-68.3 挠度放大系数和截面抗弯刚度折减系数如图8-6给出（8-29）和（8-31）的对比，可见（8-31）在 大于0.07后继续增大，即栓钉抗滑移刚度减小，反而使得刚度增大，这是不合理的。在 更小时，只要In/Io大于1.5 一般组合梁均远大于这个数值)，式(8-29)的结果与规范式子接近、因此式（8-29）在整个范围内都可以应用。谢谢观看！2024/7/1866、节制使快乐增加并使享受加强。德谟克利特67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。裴斯泰洛齐68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。歌德69、懒人无法享受休息之乐。拉布克70、浪费时间是一桩大罪过。卢梭