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钢与混凝土组合梁徐变效应分析

作 者: 徐涛
导 师: 周安
学 校: 合肥工业大学
专 业: 结构工程
关键词: 混凝土 组合梁 理论分析 对称集中荷载 粘弹性分析 徐变效应 有限元
分类号: TU398.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
下 载: 154次
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内容摘要


钢与混凝土组合梁是通过剪力连接件将型钢梁与钢筋混凝土板组合而共同工作的一种新型梁,这种结构能够充分利用混凝土所具有的优越的抗压性能和钢材所具有的优越的抗拉性能,从而使材料性能得到充分合理的利用,它兼有钢结构和钢筋混凝土结构的优点。通过剪力连接件将型钢与混凝土进行组合,形成钢与混凝土组合梁,将会使材料性能得到更进一步发挥,既克服了混凝土脆性明显、延性差的缺点,又充分利用了混凝土耐久性能好等优点,从而使组合梁工作性能更加优越,使构件自重进一步降低,截面尺寸进一步减小,能够适应现代工程结构向大跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要。 有限单元法作为一种通用的结构分析方法,可以模拟多种影响因素的变化对组合梁性能的影响,提供大量的分析数据,为设计提供依据。本文采用非线性有限元方法,对钢与混凝土组合梁进行了分析。 本文将 “理论分析”和“有限元分析”相结合来研究钢与混凝士组合梁的工作性能。提出了钢与混凝土简支组合梁的徐变效应简化分析方法,建立了粘弹性分析的数学模型。采用ANSYS有限元程序,并以对称集中荷载作用下钢与混凝土简支组合梁为例,进行模拟分析,从而研究徐变效应对钢与混凝土简支组合梁的影响

全文目录


第一章 绪论  11-16
  1.1 引言  11
  1.2 钢与混凝土组合梁特点  11-12
  1.3 钢与混凝土组合梁在国内外的研究与应用现状  12-14
    1.3.1 钢与混凝土组合梁在国外的研究与应用现状  12-13
    1.3.2 钢与混凝土组合梁在国内的研究与应用现状  13-14
  1.4 本课题研究的内容  14
  1.5 本课题研究的目的及意义  14-16
    1.5.1 本课题研究的目的  14-15
    1.5.2 本课题研究的意义  15-16
第二章 钢与混凝土组合梁抗弯承载力和滑移效应影响下的变形计算  16-23
  2.1 概述  16
  2.2 钢与混凝土组合梁抗弯承载力计算  16-18
    2.2.1 基本假定  16-17
    2.2.2 第一类截面抗弯承载力计算公式  17
    2.2.3 第二类截面抗弯承载力计算公式  17-18
  2.3 滑移效应影响下组合梁的变形计算  18-22
    2.3.1 基本假定  18
    2.3.2 微分方程的建立  18-20
    2.3.3 求解不同荷载作用下的变形  20-22
  2.4 小结  22-23
第三章 钢与混凝土组合梁徐变效应理论研究  23-44
  3.1 概述  23
  3.2 混凝土结构徐变理论  23-29
    3.2.1 徐变函数的描述  23-26
    3.2.2 常见徐变分析方法  26-29
  3.3 徐变基本参数的确定  29-31
    3.3.1 徐变系数  29-30
    3.3.2 徐变系数的确定  30
    3.3.3 混凝土弹性模量的数学模型  30-31
  3.4 对称集中荷载作用下钢与混凝土简支组合梁的徐变效应数学模型  31-42
    3.4.1 钢与混凝土简支组合梁的未知参量和作用荷载情况  31-32
    3.4.2 计算短期荷载作用效应下的粘弹性解  32-36
    3.4.3 计算长期荷载作用效应下的粘弹性解  36-42
  3.5 小结  42-44
第四章 钢与混凝土组合梁徐变效应非线性有限元分析  44-65
  4.1 概述  44-45
  4.2 有限元法介绍  45-46
  4.3 有限元模型化及各种情况约束的模型化处理  46-48
    4.3.1 有限元模型化  46-47
    4.3.2 各种情况约束的模型化处理  47-48
  4.4 有限元法解题基本步骤  48-49
  4.5 ANSYS软件程序介绍  49-50
  4.6 有限元程序Ansys对钢与混凝土组合简支梁模拟分析  50-60
    4.6.1 组合梁基本参数  50-51
    4.6.2 钢材的本构模型  51-52
    4.6.3 混凝土的本构模型  52-56
    4.6.4 分析方案  56-60
  4.7 计算结果后处理  60
  4.8 钢与混凝土组合梁徐变效应计算分析  60-64
    4.8.1 内力与变形沿梁长分布  60-62
    4.8.2 内力与变形随时间变化  62-64
  4.9 小结  64-65
第五章 结论与展望  65-67
  5.1 结论  65
  5.2 展望  65-67
参考文献  67-71

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 组合结构 > 其他组合结构
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