组合梁翼缘有效宽度研究进展

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空间连续组合桁梁桥有效分布宽度分析

桥面板宽度，ｍ
图３荷载形式的影响
图４桥面板宽度的影响（）一
桥面板用Ｓｅｌ１ｈｌ８单元模拟，ｌ上弦用Ｓｅ６ｈｌ３单元模拟，梁、ｌ横
腹杆及下弦采用Ｂａ８ｅｍ１８单元模拟。模型中不含预应力，且不考
３３桥面板厚度的影响．
间距为，面为等腰直角三角形，截内设有加劲，高度为３０ｍ５ｍ，
上弦节点间设有横梁，腹杆钢管外径为２０ｎｎ板厚６ｍｍ，弦５－，ｌｌ下
效分布宽度系数变化最小，减小了４８；．％而在中支点节点（Ｃ）
简支组合桁架的有效分布宽度开展了参数化分析，庆普探讨朱与均布荷载相比，中荷载作用下有效分布宽度系数普遍较集但在集中荷载附近的有效分布系数较小，明荷载形式对有效说了空问简支组合桁架有效分布宽度的影响因素，而对于空间连续大，分布宽度的影响比较大，因而以下有效分布宽度影响因素分析均基组合桁架梁桥有效分布宽度研究相对较少。
２有限元模型
选取跨径为４８ｍ的两跨连续空间桁架梁桥作为研究对象，
如图１所示，建立有限元模型，横截面尺寸如图２所示，面板厚桥度为＾，面板全宽为Ｂ。桁架采用三角形桁架形式，桥节点横桥向
于均布荷载。
３２宽跨比的影响．
中图分类号：４２５Ｕ４．文献标识码：Ａ
１概述
组合结构因为其合理地发挥了钢受拉性能强和混凝土受压

钢-混凝土组合结构形成性考核册作业1-4答案[1] 2

《》课程形成性考核册学校名称: _______________________ 姓名: _______________________ 学号: _______________________ 班级: _______________________江苏广播电视大学作业1一、单项选择题（每小题3分，共15分）1．钢骨混凝土梁中，剪跨比对梁斜截面抗剪的影响是（ A ）。

A、剪跨比减少，梁的抗剪强度增加B、剪跨比较小时，一般产生弯剪破坏C、剪跨比增加时，一般产生斜压破坏D、梁的斜截面承载力计算公式中的剪跨比没有范围限制2、采用栓钉作为组合梁的剪力连接件时（ C ）。

A、栓钉相对较弱时，极限承载力随栓钉直径和砼强度等级增加而增加B、栓钉相对较弱时，极限承载力随栓钉直径和抗拉强度增加而降低C、混凝土板相对较弱时，极限承载力随栓钉直径的增大和砼强度等级的提高而增大D、混凝土板相对较弱时，极限承载力随栓钉直径的增大和混凝土抗拉强度的增加而增大3、推出试验的结果一般要（ B ）梁式试验的结果A、高于B、低于C、相等D、无法确定4、含钢率增加时，钢管混凝土受压构件的承载力（ B ）。

A、降低B、增加C、先降低后增加D、先增加后降低5、混凝土的轴心抗压强度f c，立方体抗压强度f cu和抗拉强度f t三者之间的大小关系是（ B ）。

A、f c＞f cu＞f tB、f cu＞f c＞f tC、f t＞f cu＞f cD、f c＞f t＞f cu二、填空题（每空2分，共26分）1、连续组合梁的内力分析，可以采用弹性内力计算方法和塑性内力计算方法。

2、对连续组合梁的计算可进行简化，可用塑性理论为基础采用承载力极限状态设计方法，截面特性计算简单，对静载荷和活载荷处理，不需考虑承载力极限状态下的混凝土徐变效应和施工方法。

3、按抗剪连接程度的高低组合梁可以分为完全剪力连接组合梁和部分连接剪力组合梁。

4、组合梁的变形均按弹性理论进行分析。

钢-混凝土组合梁翼缘有效宽度分析

Ｖｏ．Ｎｏ．１２４２
Ｊｎ．０７ｕ２０
钢一混凝土组合梁翼缘有效宽度分析＊
刘殿中１刘东辉２刘寒冰，２
（：林大学交通学院，春１吉长１０２；２吉林建筑５程学院，春．１０２）３０５：１２长３０１
向压应力分布不均，钢梁越远压应力越小．离由于初等梁理论是基于平截面假定，：的横截面在弯曲变形即梁
中仍保持为一个平截面，该平面与变形轴相垂直，且这样，力滞效应的影响就会在初等梁理论中被忽略掉．剪在钢一昆土组合梁设计中，凝土翼缘板有时很宽，凝混考虑到远离钢梁的翼缘压应力很小，了避免进行复为杂的三维空间分析，将结构简化为二维平面的梁来处理，为翼缘在一定宽度范围内压应力是均匀分布常认的，这一等效宽度称为翼缘有效（计算）度．宽引入翼缘有效宽度的概念，采用有效宽度代替真实翼缘宽度的办法，基于初等梁理论来计算梁内的最大变形和应力．可目前，界各国的设计规范均采用此种方法进行组合梁的设计计算．国规范中关于混凝土翼缘板有效世我宽度的规定较为简单，考虑的因素不全面．者根据国内外的相关规定，钢一混凝土组合梁翼缘有效宽度笔对
关于剪力滞后问题，内外很多学者已经做过研究，究方法主要有解析法、值解法以及模型试验国研数

钢-混凝土组合结构连续梁有效宽度

定，不考虑剪切变形对纵向位移的影响。因此，它
行《钢结构设计规范》Ｇ０１－０）公路（Ｂ５０７２３和《０钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》Ｇ（
Ｄ２２０）６－０４中有相关规定，此列出以作参考。在《结构设计规范》Ｇ０１－０）１．钢（Ｂ５０７２３第１０
１２有效宽度的计算．
的深入研究，本文拟对组合梁板体系采用非线性有限元方法，分析全过程中翼缘有效宽度的变化。
１剪力滞效应及有效宽度
１１概述．
对于组合结构连续梁桥，于翼缘有效宽度关
的计算我国尚无相关规范，但类似问题在我国现梁弯曲初等理论的基本假定是变形的平面假
２～
３混凝土板有效宽度计算
３・１
武汉二七长江大… 非通航孔深水采用６桥区… 一 … …
×
：；州
如下荷载．
’
・
５２・
土
木
工
程
与
管
理
学
报
２１年０１
（）２二期恒载；
最大法向应力。由于桥面板的横截面形状并不规
ｂ＝ｂ＋ｂ＋ｂ０ｌ２（）１
逐渐减小。所以，剪切变形沿翼板的分布是不均匀的，弯曲时远离肋板的翼板的纵向位移滞后于
近肋板的翼板的纵向位移，因此弯曲应力的横向
式中，为托板顶部的宽度（ｂ。当托板倾角仅＜５４。时，按：５计算托板顶部的宽度；应４。当无托板

2021年检测师继续教育钢混组合桥梁研究进展测试题(每日一练)

钢混组合桥梁研究进展测试题（每日一练）单项选择题（共10 题)1、钢梁腹板竖向加劲肋的间距一般设置为多少？ (D)•A、不大于腹板高度的0.7倍•B、不大于腹板高度的1.0倍•C、不大于腹板高度的1.2倍•D、不大于腹板高度的1.5倍答题结果：正确答案：D2、单个抗剪连接件承担的最大剪力设计值为多少？ (A)•A、75%的抗剪承载力设计值•B、80%的抗剪承载力设计值•C、85%的抗剪承载力设计值•D、90%的抗剪承载力设计值答题结果：正确答案：A3、负弯矩区钢筋混凝土桥面板受拉钢筋的最小配筋率是多少？ (C)•A、1.00%•B、1.20%•C、1.50%•D、2.00%答题结果：正确答案：C4、钢桥预拱度的大小如何计算？ (B)•A、结构自重标准值•B、结构自重标准值加1/2车道荷载频遇值产生的挠度值•C、结构自重标准值加0.7倍车道荷载频遇值产生的挠度值•D、结构自重标准值加0.7倍车辆荷载频遇值产生的挠度值答题结果：正确答案：B5、简支钢桁架桥的竖向挠度的限值为多少？ (B)•A、L/400•B、L/500•C、L/550•D、L/600答题结果：正确答案：B6、受力钢构件的板厚一般不小于多少mm？ (A)•A、6mm•B、7mm•C、8mm•D、10mm答题结果：正确答案：C7、钢板件之间的连接应优先选择哪种连接方式？ (B)•A、焊接•B、普通螺栓连接•C、高强螺栓连接•D、铆钉连接答题结果：正确答案：A8、对于采用手工焊的不开坡口的角焊缝最小长度是多少？ (D)•A、不宜小于70mm•B、不宜小于75mm•C、不宜小于80mm•D、不宜小于85mm答题结果：正确答案：C9、为避免焊缝集中而产生的不利影响，焊缝位置宜错开，受疲劳控制的焊缝应错开孔群和圆弧起点多少mm以上？ (D)•A、70mm•B、80mm•C、90mm•D、100mm答题结果：正确答案：D10、高强螺栓摩擦面的抗滑移系数一般不低于多少？ (A)•A、0.25•B、0.35•C、0.4•D、0.45答题结果：正确答案：D判断题（共10 题)1、负弯矩区钢筋混凝土桥面板下层钢筋截面积不宜小于截面总钢筋截面的60% (B)B、错误答题结果：正确答案：B2、位于负弯矩区段的抗剪连接件，其抗剪承载力设计值应考虑0.8倍的折减系数 (B)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：B3、正常使用极限状态下，单个抗剪连接件承担的剪力设计值不应超过85%的抗剪承载力设计值 (B)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：B4、对超静定结构进行整体分析时，组合梁混凝土桥面板有效宽度可取实际宽度。

组合框架梁有效翼缘宽度试验分析

于不安全的。
关键词：有效翼缘宽度；合框架梁；验组试
中图分类号：Ｕ９Ｔ３２文献标识码：Ａ文章编号：０ｌ４２（０７０ — ３４０１０ — ７６２０）５０５ — ３０
ＡＮＡＬＹＳＩｏＮＳＴＥＳｏＦＴＥＦＦＥＣＴＩＶＥＦＬＡＮＧＥＩＴＨｏＦＷＤＣｏＭＰｏＳＴＥＩＦＲＡＭＥＢＥＡＭ
维普资讯
・
３４・５
建
筑
技
术
第３８卷第５期２００７年５月
Ｖｏ．８Ｎｏ５１．３Ｍａ．２０Ｖ０７
ＡｒｈｉｅｕｅｃｔｃｔｒＴｅｈｎｌｇｃｏｏｙ
组合框架梁有效翼缘宽度试验分析
洲规范４和英国规范Ｂ９０算结果进行比较。果表明，Ｓ５５计结由试验实测应变计算的有效宽度均大于规范取值，而由实测挠度反算的有效宽度均小于规范取值，范中推荐的有效宽度值用于计算组合框架梁的变形和刚度是偏规
ＣＨＥＮＧＸｉｙｎ．ＤＵｎａｏａＸｉｘｉ
（ｃｏｌｏｉｉａｄＡｃｉｃｕａＥｇｎｅｉｇＳｈｏｆＣｖｎｒｈｔｔｒｌｎｉｅｒ，Ｗｕａｎｖｒｉ，４０７，ＷｕｔｌｅｎｈｎＵｉｓｔ３０２ｅｙｈｍ，Ｃｉａｈｎ）
ＡｂｔａｔＩｈａａｙｉａｄｄｅｉｎｏｔｅ－ｏｃｅｅｃｍｐｓｔｂａ，ｔｃｎｅｔｆｅｆｃｉｅｆａｇｓｒｃ：ｎｔｅｎｌｓｓｎｓｇｆｓｅｌｃｎｒｔｏｏｉｅｅｍｓｈｅｏｃｐｏｆｅｔｖｎｅｌｗｉｔｉｉｔｄｃｄｏｃｎｉｅｈｉａｔｏｈａａ．ＢａｅｏｔｅｔｓｏｏｏｉｒｅｔｅｆｅｔｖｄｈＳｎｒｕｅｔｏｓｄｒｔｅｍｐｃｆｓｅｒｌｇｏｓｄｎｈｅｔｆｃｍｐｓｔｆａ．ｈｅｆｃｉｅｅｍｌｎｅｆａｇｗｉｔｏｃｍｐｓｔｆａｅｂａｉａａｙｅａｄｔｅｔｓｒｓｌｓａｅｃｍｐｒｄｗｉＣｉａＣｏｅｄｈｆｏｏｉｅｒｍｅｍＳｎｌｚｄｎｈｅｔｅｕｔｒｏａｅｔｈｈｎｄ

钢-混凝土组合结构形成性考核册作业1-4答案[1] 2

A、降低B、增加C、先降低后增加D、先增加后降低5、混凝土的轴心抗压强度f c，立方体抗压强度f cu和抗拉强度f t三者之间的大小关系是（ B ）。

3、按抗剪连接程度的高低组合梁可以分为完全剪力连接组合梁和部分连接剪力组合梁。

4、组合梁的变形均按弹性理论进行分析。

钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展

㊃综㊀述㊃钢结构(中英文),38(12),1-26(2023)DOI :10.13206/j.gjgS 23062902ISSN 2096-6865CN 10-1609/TF㊀㊀编者按:当前我国第五代GB 18306 2015‘中国地震动参数区划图“明确了基本㊁多遇㊁罕遇和极罕遇等四级作用的地震动参数确定方法并提高了工程结构抗震设防标准㊂组合结构适应国家新型城镇化建设重大需要,在城市人口密集区域和抗震设防高烈度区域具有广泛应用价值㊂由于钢管混凝土柱存在间接约束以及界面滑移等特性,其抗震能力可进一步挖掘,以提升强震下重要工程结构的安全性,或者在维持相同性能时节约材料用量㊂学者们通过模型试验㊁理论研究以及关键技术研发,所形成的系列成果在工程结构中得到了成功应用㊂为此,‘钢结构(中英文)“杂志特邀丁发兴教授为主编,系统组织了两期(本期及2024年第1期) 组合结构抗震性能与韧性提升专栏,向读者介绍国内针对钢管混凝土柱㊁钢管混凝土柱-组合梁节点㊁组合框架以及组合框架-筒体结构等方面的最新研究成果,探讨各有效措施对抗震性能的影响规律,以期推动组合结构技术的完善与升级㊂钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展∗丁发兴1,2㊀许云龙1㊀王莉萍1,2㊀吕㊀飞1,2㊀段林利1,2㊀余志武1,2(1.中南大学土木工程学院,长沙㊀410075;2.湖南省装配式建筑工程技术研究中心,长沙㊀410075)摘㊀要:钢-混凝土组合结构因具有抗弯刚度大㊁承载力高㊁延性好和施工便捷等优点,适应国家新型城镇化建设重大需要,在城市人口密集区域和抗震设防高烈度区域应用广泛㊂在提高工程结构抗震设防标准的背景下,研究钢-混凝土组合结构的抗震性能,进一步提升其抗震韧性,建立具有更高韧性的钢-混凝土组合结构抗震设计方法对促进建筑结构实现双碳战略目标具有重要意义㊂为此,归纳总结了钢-混凝土组合结构抗震性能的研究进展,包括钢-混凝土组合梁㊁钢管混凝土柱及钢管混凝土柱-组合梁节点的滞回性能试验研究,以及钢-混凝土组合结构体系的拟静力㊁拟动力及振动台试验研究,讨论并比较了各种抗震分析模型及其方法,提出了当前研究存在的一些问题和尚需深入研究的方向㊂基于现有研究成果总结得到:1)组合梁主要依靠钢梁耗能,可采取增大钢梁截面尺寸的措施提高耗能能力㊂钢管混凝土柱主要依靠钢管和混凝土耗能,可采取拉筋增强约束措施直接约束混凝土,使其由脆性向塑性转变从而提高框架柱的耗能能力㊂与其他类型组合节点相比,刚性连接组合节点具有更好的耗能能力㊂2)罕遇地震下框架结构以梁耗能为主,而在超罕遇地震下仍以梁作为主要耗能部件将使工程成本大幅增加㊂由于超罕遇地震发生概率极低,若采取适当的增强约束措施使柱也具备耗能能力并参与耗能,则可在适当增加工程建设成本的同时使结构具有抵抗超罕遇地震的能力,此时组合结构抗震设计理念可由罕遇地震时的强柱弱梁,梁耗能为主向超罕遇地震时的梁柱共同耗能推进㊂3)基于平截面假定的杆系纤维模型计算软件通常适用于弹性和弹塑性小变形阶段分析,而当组合结构处于塑性大变形阶段时,结构杆件便不再符合平截面假设㊂对强震下组合结构体系的动力响应仿真模拟需要克服弹塑性小变形阶段的假定条件,采用适用于塑性大变形阶段结构分析的混凝土三轴弹塑性本构模型及相应的体-壳元模型是一种有效的途径㊂4)剪力墙结构具有整体性好㊁侧向刚度大等优点,但传统构造下其抗震能力较弱,可通过提升连梁和墙肢等耗能构件的耗能能力以增强结构整体耗能能力,如采用钢-混凝土组合连梁㊁型钢混凝土连梁或合理构造钢板连梁,以及型钢-约束混凝土或钢管混凝土墙肢等㊂5)工程结构在使用阶段面临着诸多灾害考验,传统方法根据不同外荷载进行独立抵抗设计,忽视了多灾害耦合作用机制,使结构综合抗灾性能难以满足使用需求,故建立安全可靠的抗多灾害设计方法和结构体系是结构工程师在防灾减灾领域的一项重大课题㊂关键词:钢-混凝土组合梁;钢管混凝土柱;钢-混凝土组合结构;抗震性能;试验研究∗国家自然科学基金项目(51978664)㊂第一作者:丁发兴,男,1979年出生,博士,教授㊂通信作者:王莉萍,女,1987年出生,博士,副教授,wlp2016@㊂收稿日期:2023-06-290㊀引㊀言中国是世界上地震灾害最严重的国家之一,地震灾害给人类社会活动造成了不可估量的损失㊂大量建筑结构因抗震能力不足而倒塌,造成的人员伤1丁发兴,等/钢结构(中英文),38(12),1-26,2023亡和经济损失使得抗震减灾技术成为结构工程师们面临的主要考验㊂为提高建筑结构的抗震性能,研究者们在结构布置和局部构造等方面展开了大量的研究工作㊂钢-混凝土组合结构因充分发挥了两种材料的力学性能优势,提升了结构的刚度㊁承载力和耗能能力而在高层及超高层建筑结构中得到了广泛应用[1]㊂随着经济社会的发展,工程结构抗震设防标准也在不断提升,研究钢-混凝土组合结构的抗震性能,进一步提升其抗震韧性,建立具有更高韧性的钢-混凝土组合结构抗震设计方法,对促进建筑结构实现双碳战略目标具有重要意义㊂组合结构中,钢-混凝土组合梁和钢管混凝土柱的材料利用效率最高,其抗震性能提升明显㊂为此,笔者对国内外相关钢-混凝土组合结构的主要研究成果进行归纳总结,对组合结构抗震性能方面需要进一步深入研究的工作进行展望,以期为后续研究工作提供一些参考和建议㊂1㊀钢-混凝土组合构件及节点抗震性能1.1㊀钢-混凝土组合梁钢-混凝土组合梁由钢梁和混凝土板通过栓钉连接而成,发挥了混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能优势㊂Daniels等[2]对组合框架中的组合梁进行了抗震性能研究,并给出了组合梁的弹塑性分析方法㊂文献[3-5]先后对组合梁进行了低周往复试验研究,结果表明组合梁具有良好的耗能能力和延性,增设腹板加劲肋或增加腹板厚度能明显提高组合梁的极限承载力,改善构件延性㊂Gattesco 等[6-7]㊁Taplin等[8]和Bursi等[9-10]着重研究了剪力连接件对组合梁抗震性能的影响,指出剪力连接件的布置方式直接影响界面滑移量,进而影响组合梁极限承载力㊂国内聂建国等[11]首先进行了6组钢-混凝土叠合板组合梁低周往复荷载试验研究,结果表明钢-混凝土叠合板组合梁的滞回曲线饱满,且存在界面滑移,其剪力连接度直接影响构件正向极限抗弯承载力,而反向极限抗弯承载力则可依据简化塑性方法计算得出㊂此后,蒋丽忠等[12-16]和Ding等[17]先后对低周往复荷载下钢-混凝土组合梁的抗震性能进行了系列试验研究,分别探讨了剪力连接度㊁力比㊁栓钉直径㊁腹板厚度㊁纵向和横向配箍率对组合梁抗震性能的影响规律,并建立了恢复力模型[13]㊂Liu等[18]建立了三维实体-壳元模型,其中钢梁采用壳单元,混凝土采用实体单元,栓钉采用梁单元或弹簧单元,分析结果表明组合梁的抗震能力主要依靠钢梁翼缘,增大钢梁尺寸有利于提高抗震能力,而增大栓钉剪力连接度也有利于提高钢梁的耗能㊂1.2㊀钢管混凝土柱钢管混凝土柱由外钢管内部填充混凝土而成㊂自1965年日本九州大学学者Sasaksi和Wakaba-yashi对方钢管配筋混凝土柱进行拟静力试验后[19],Tomii等[20]也开展了圆钢管混凝土柱拟静力试验研究,表明钢管混凝土柱比钢筋混凝土柱具有更大的极限承载力,更好的延性和耗能能力,以及更小的刚度退化等特点㊂Elremaily等[21]最早根据试验结果和理论分析指出钢管约束作用提升了柱承载力和抗震性能㊂随后有关钢管混凝土柱抗震性能研究越来越丰富,研究者们分别从材料强度㊁轴压比㊁宽(径)厚比和长细比等方面探讨了钢管混凝土柱抗震性能规律㊂在材料强度方面,吕西林等[22]㊁韩林海等[23]和Liu等[24]先后研究了混凝土强度对钢管混凝土柱抗震性能的影响规律,结果显示随着混凝土强度的提升,试件初始刚度略有增大,极限承载力也有所提高,但其延性和耗能能力均下降,且刚度退化加快㊂游经团等[25]和Yadav等[26]的试验结果表明:增大钢管屈服强度能够明显提升极限承载力,但对初始抗弯刚度几乎无影响㊂Varma等[27-28]探讨了钢材强度对柱抗震性能的影响规律,低轴压比下柱的延性系数随钢材强度的增大而降低,而当轴压比较大时,该规律并不明显㊂在轴压比方面,吕西林等[22]㊁Liu等[24]㊁游经团等[25]㊁Varma等[27-28]㊁张春梅等[29]㊁李学平等[30]㊁李斌等[31]㊁聂瑞锋等[32]和Cai等[33]通过试验研究发现,轴压比是影响柱抗震能力的直接因素,增大轴压比导致水平承载力㊁延性和耗能能力下降,刚度退化明显㊂在宽(径)厚比方面,吕西林等[22]㊁Liu等[24]㊁Yadav等[26]和李学平等[30]的试验表明,试件水平极限承载力随着宽(径)厚比增大而降低㊂Varma 等[27-28]㊁李斌等[31]和余志武等[34]指出,提高宽(径)厚比可使其延性系数下降㊂聂瑞锋等[32]和Matsui等[35]指出,宽(径)厚比越大,耗能能力越弱㊂在长细比方面,李斌等[31]㊁聂瑞锋等[32]和邱增美等[36]通过试验研究表明,随着长细比的增加,钢管混凝土柱初始刚度明显降低,刚度退化加快,水平2钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展承载力和耗能能力变弱,延性系数也明显下降,当长细比达到一定值时延性系数下降更快㊂为加强大宽(径)厚比钢管对混凝土的约束作用而提升其抗震性能,学者们陆续提出了诸多约束措施,如在柱端部焊接钢板或角钢[37],包裹纤维复合材料[38],设置约束拉杆[39]㊁栓钉[40]㊁加劲肋[41]或斜拉肋[42]等局部加强措施,如图1a ~1g 所示,这些局部加强构造一定程度上延缓了柱端塑性铰的形成与发展㊂a 钢板约束;b 角钢约束;c 纤维复合材料约束;d 拉杆约束;e 栓钉约束;f 加劲肋约束;g 斜拉肋约束;h 内拉筋约束㊂图1㊀各种约束方式下的钢管混凝土柱由于钢管对混凝土的约束作用为间接被动约束,丁发兴[43]在比较各种约束方式后提出了内拉筋约束钢管混凝土柱技术,如图1h 所示,并揭示了内拉筋直接约束混凝土的工作原理㊂此后,丁发兴课题组开展了端部拉筋钢管混凝土柱抗震性能试验研究,截面形式包括矩形[44]㊁圆形[45]㊁椭圆形[46]㊁圆端形[47]等,探讨了拉筋与钢管内表面接触方式的影响[48],试验结果表明,实际轴压比高达0.8的超高轴压比钢管混凝土柱仍呈现延性破坏,且钢管混凝土柱塑性铰展现出小偏压和大偏压两个阶段,其韧性得到进一步提升㊂同时,课题组基于体-壳元模型进行了有限元模拟,其中混凝土采用实体单元,钢管采用壳单元,拉筋采用杆单元,分析结果表明,压弯荷载下拉筋具有降低界面滑移㊁直接约束混凝土以及促进钢管抗弯等效果,从而提高抗弯刚度㊁承载力和耗能能力,其中拉筋大幅度提高了混凝土的耗能能力[49]㊂1.3㊀钢管混凝土柱-组合梁节点作为钢-混凝土组合结构的关键传力部位,组合节点的剪力主要通过钢梁腹板传递,其次通过节点区混凝土和钢管壁间的黏结力和摩擦力传递,而弯矩则主要由加强环板㊁内隔板等构件传递[50]㊂现有节点试验不少是以钢管混凝土柱和纯钢梁的连接为研究对象,而相关组合框架及组合节点的试验研究结果表明,钢梁与楼板在进入弹塑性阶段之后仍能发挥明显的组合效应[51],这种组合效应能显著提高结构的刚度㊁强度及耗能能力,抑制钢梁上翼缘屈曲,增强钢梁的稳定性[52]㊂另外,当节点区域受正向弯矩作用时,楼板与钢梁的组合效应更为显著[53-54],楼板的存在将使中性轴上移,导致钢梁下翼缘应变明显增大,从而促使下翼缘更易发生屈服及破坏,降低组合梁的转动能力[55]㊂鉴于钢筋混凝土楼板对节点区域及结构体系具有重要影响,笔者仅对考虑楼板的组合节点抗震性能试验进行梳理㊂组合梁节点及框架试验表明负弯矩区钢梁下翼缘由于受压易过早出现局部屈曲和失稳的问题,李杨等[56]在普通组合梁负弯矩区下翼缘增设一块混凝土板,开展了钢-混凝土双面组合梁节点的抗震性能试验,与普通组合梁节点相比,双面组合梁节点具有更高的刚度和承载力,但在刚度退化㊁延性系数和耗能能力等方面无明显优势㊂在削弱式节点方面,Xiao 等[57]和Li 等[58]对带楼板的狗骨式节点进行了拟静力试验,结果表明,减小梁截面可促进削弱区域塑性铰的形成,有效避免节点核心区焊缝撕裂㊂在传统刚性节点方面,聂建国课题组先后完成了内隔板式节点[59]㊁栓钉内锚固式节点㊁外隔板式节点[60]和内隔板贯通式节点[61]的拟静力试验研究㊂研究发现:内隔板式节点表现出较强的极限承载能力,但其位移延性系数低;而栓钉内锚固式节点具有较强的变形能力,但极限承载力较低;相比之下,外隔板式节点和内隔板贯通式节点在极限承载能力㊁位移延性系数和耗能能力等方面均具有良好的性能[60-61]㊂此外,聂建国等[62]建立了组合节点剪力-剪切变形曲线的恢复力模型,提出了组合节点屈服抗剪承载力和极限抗剪承载力计算公式㊂韩林海课题组[63-64]采用外环板式节点对圆钢管混凝土柱-组合梁节点进行拟静力试验研究,提出了节点的抗剪承载力公式和核心区剪力-剪切变形恢复力模型㊂周期石等[65]提出了楼板钢筋和钢梁翼缘削弱穿入钢管混凝土柱的刚接节点,发现楼板钢筋的穿入增强了节点区域钢梁抗弯刚度和楼板的组合效应,而钢梁翼缘削弱的穿入降低了穿入钢梁对浇筑柱中混凝土的影响㊂研究表明,对于钢梁翼缘削弱穿入钢管混凝土柱的刚接节点,当削弱程度不大时,节点具有良好的抗震性能,但仍将降低节点的刚3丁发兴,等/钢结构(中英文),38(12),1-26,2023度㊁承载力和耗能能力㊂在半刚性节点方面,Mirza等[66]分别对半刚性单边螺栓节点进行了静力和拟静力试验,并根据有限元分析结果给出了构造设计方法㊂王静峰等[67-69]进行了半刚性单边螺栓节点试验,包含圆㊁方钢管和带纵向加劲肋钢管的拟静力试验以及带纵向加劲肋钢管混凝土柱的拟动力试验㊂试验结果表明,圆钢管混凝土柱-组合梁节点的承载力和弹性刚度要大于方截面[67];外伸端板连接节点的承载力和弹性刚度要大于平齐端板连接,而其转动能力和延性性能要低于平齐端板连接[68-69]㊂Yu等[70]提出了上焊下栓式的节点连接方式,即钢梁上翼缘与柱隔板焊接,下翼缘与柱隔板通过螺栓连接,螺栓连接处板件的滑移有利于降低钢梁下翼缘应力,避免出现过早断裂的现象㊂欧洲规范[71]中,根据初始转动刚度大小,将节点分为铰接㊁半刚性连接和刚性连接;根据抗弯承载力大小,将节点分为铰接㊁部分强度和全强度㊂Ding 等[72]认为该分类标准对于半刚性连接节点的定义较为宽泛,难以准确判定试件的类型,应根据节点的初始转动刚度㊁抗弯承载力和耗能能力等性能指标综合定义,并将其细化为半刚接㊁准刚接㊁Ⅰ类刚接和Ⅱ类刚接四类㊂据此,丁发兴等[73]完成了端板螺栓连接和加强环连接组合梁节点的拟静力试验,利用柱内拉筋强柱构造和加劲肋强梁构造技术实现了节点核心区强连接,显著提升了螺栓连接节点的初始转动刚度㊁抗弯承载力和耗能能力,使栓连节点达到了刚性节点的性能要求㊂同时,内拉筋强柱构造技术实现了轴压比高达0.8时,组合节点梁端发生弯曲破坏的失效模式㊂除了以上相关平面框架组合节点抗震性能试验研究外,樊健生等[74-75]从加载路径㊁混凝土楼板㊁柱类型及节点位置等方面对空间组合内隔板贯通式节点进行了拟静力试验,结果表明空间受力的节点在承载力和延性性能等方面均有明显下降,因此平面荷载作用不能完全反映其抗震性能,在节点设计中应考虑空间荷载的耦合作用㊂2㊀钢-混凝土组合结构体系抗震性能组合梁㊁柱及其组合节点等构件的研究最终以在结构体系中的应用为落脚点,因而各类组合构件集成后的体系响应是工程实践重要的关注点之一㊂笔者以钢-混凝土组合框架结构为主要对象,根据不同试验方法分别梳理了研究者在有关结构体系抗震方面的研究成果㊂2.1㊀试验研究2.1.1㊀拟静力试验Matsui[76]㊁Kawaguchi等[77-78]㊁马万福[79]㊁钟善桐等[80]㊁李斌等[81]㊁王来等[82]㊁李忠献等[83]和王先铁等[84]对钢-混凝土组合框架模型进行了系列抗震性能试验研究,指出钢-混凝土组合框架结构的抗震性能要优于钢筋混凝土框架和钢框架结构㊂为研究混凝土楼板在框架结构中的组合效应,聂建国等[85]完成了4层单跨纯钢框架和组合框架结构的拟静力试验㊂结果表明:与整体性较差的纯钢框架相比,组合框架的抗侧刚度因混凝土楼板空间作用而大幅提升㊂Tagawa等[86]㊁Nakashima 等[87]和聂建国等[52,88]分别进行了足尺框架子结构拟静力试验,探讨了混凝土楼板对结构刚度㊁强度㊁耗能及变形能力的影响规律,确定了在结构设计中楼板组合效应的有效计算宽度㊂王文达等[89]㊁王先铁等[90]和余志武等[91]以柱截面形状㊁材料强度㊁含钢率㊁轴压比和梁柱线刚度比等为研究对象,对组合框架结构开展了往复荷载作用下的试验研究,探讨了各参数对组合框架结构抗震性能的影响规律,提出了钢管混凝土框架荷载-侧移实用恢复力模型及位移延性系数简化计算方法㊂王静峰等[92-94]和王冬花等[95]研究了往复荷载作用下半刚性单边高强螺栓连接组合框架的抗震性能和破坏机理,分析了滞回及骨架曲线㊁强度和刚度退化规律㊁延性及耗能能力等力学性能指标,并建立了半刚性钢管混凝土框架的弹塑性地震反应分析模型,提出了一种适用于半刚性钢管混凝土框架的P-Δ关系曲线的简化二阶方程和弹塑性层间位移的简化计算方法㊂此外,赵均海等[96]提出了装配式复式钢管混凝土框架结构及其极限承载力简化计算方法,阐述了柱-柱拼接节点和加强块梁柱节点在此类结构中的应用效果㊂Ren等[97]和王波等[98]在钢管混凝土框架中增设屈曲约束支撑装置,研究水平反复荷载作用下耗能减震部件对结构抗震性能的影响㊂结果表明:增设屈曲支撑不仅对结构的刚度和承载力有提升作用,还能延缓塑性铰的形成,增强结构延性和耗能能力㊂丁发兴等[99]完成了2层2跨组合框架对比试验研究,结果表明:内拉筋强柱构造措施提升了框架结构的刚度和承载力,延缓了柱端塑性铰的形成,增强了结构延性和耗能能力㊂由此可见,内拉筋提升框架柱的刚度㊁承载力和耗能能力,其效果相当于增4钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展设屈曲支撑㊂2.1.2㊀拟动力试验宗周红等[100]通过对缩尺比例为1/3的半刚性两层空间组合框架的拟动力试验,从层间刚度㊁自振频率㊁加速度反应㊁位移反应和滞回曲线等方面评估了该结构的动力响应和耗能性能,研究了峰值加速度㊁频谱特性和强震持续时间对结构动力响应和力学性能的影响,建立了组合框架结构动力分析模型㊂Herrera等[101]按照3/5的比例对一幢节点采用T型连接方式的4层组合框架进行了拟动力试验,结果表明此类节点的组合框架满足美国相关设计标准㊂在半刚性节点组合框架方面,He等[102]对缩尺比例为4/7的端板螺栓连接组合框架子结构模型先后进行了拟动力㊁拟静力和静力推覆试验,从层间位移及剪力㊁应变㊁转角和耗能等方面分析结构在多遇地震㊁设防地震㊁罕遇地震和超罕遇地震水准下的动力响应㊂完海鹰等[103]对节点采用长螺栓式双腹板顶底角钢半刚性连接的钢管混凝土框架进行拟动力试验研究,探讨不同峰值加速度下结构的受力特征㊁刚度退化㊁动力响应及耗能能力㊂王静峰等[104-105]通过两组拟动力试验分别研究了钢管混凝土柱-组合梁框架和钢管混凝土柱-钢梁框架的动力性能和破坏特征,探讨了柱截面形式和端板类型对结构性能的影响㊂试验结果表明,圆形柱组合框架的最大位移响应和累积耗能均大于方形柱组合框架,但其初始刚度和承载力则弱于方形柱组合框架㊂此外,王静峰等[106]还采用混合试验方法对装配式中空夹层钢管混凝土组合框架开展了拟动力试验研究,分析了该组合框架结构在峰值加速度为0.62g和1.24g时的动力响应和破坏机理㊂在屈曲约束支撑组合框架方面,Tsai等[107-108]完成了多级地震作用下3层3跨足尺钢管混凝土柱屈曲约束支撑框架拟动力试验研究,探讨了屈曲约束支撑对结构整体抗震性能的影响,并从有效刚度㊁耗能和位移延性系数等方面评估了支撑构件连接方式的有效性㊂郭玉荣等[109]完成了防屈曲支撑组合框架子结构拟动力试验,提出了防屈曲支撑可增强结构的抗侧刚度和变形恢复能力㊂2.1.3㊀振动台试验黄襄云等[110-111]利用振动台试验对5层2跨2开间钢管混凝土空间框架结构的动力特性㊁加速度反应和位移反应进行了分析,并分别按等强度㊁刚度㊁截面积的原则将钢管混凝土柱换算成钢筋混凝土柱进行试算,综合评定了该结构的抗震性能㊂杜国锋等[112]采用单输入㊁单输出方式对8层单跨2开间钢管混凝土柱-钢梁框架进行动力特性试验,并通过3种不同地震波作用分析了结构的最大地震作用力㊁层间剪力㊁位移和应变反应㊂邹万山等[113]通过振动台试验得出,不同频谱特性的地震波对模型结构的加速度和位移反应分布曲线形状影响较小,且模型各层绝对加速度主要由前两阶振型决定,其他高阶振型的影响可以忽略㊂罗美芳[114]研究了不同工况下4层钢-混凝土组合框架结构的动力响应及破坏模式,评价了该结构的抗震性能㊂童菊仙等[115-116]设计并制作了有㊁无侧向耗能支撑的5层单跨2开间的方钢管混凝土柱框架模型,利用振动台试验对两种框架的动力特性和地震响应进行分析,得到了结构的振型㊁周期和阻尼比等基本属性,以及地震波作用下的位移㊁加速度和应力响应㊂结果表明:即使没有楼板的组合作用,结构仍具有较好的抗震性能;侧向支撑可承担部分水平地震作用,减小了结构的动力反应㊂陈建斌[117]和吕西林等[118]完成了国内首个方钢管混凝土高层组合框架-支撑结构振动台试验㊂试验中发现结构支撑体系的破坏较为严重,试验结果表明:该结构的动力性能介于钢筋混凝土结构和钢结构之间且更倾向于钢结构,其塑性㊁韧性和抗震性能表现良好,并通过计算结果显示阻尼器对加快结构峰值反应后的振动衰减具有较大作用㊂为研究地震作用下半刚性连接组合梁框架的动力特性以及破坏模式,李国强等[119]进行了1个足尺半刚性连接组合梁框架结构模型振动台试验研究㊂结果显示:当峰值加速度高达1.2g时,结构整体仍未发生明显损坏,表明该结构形式可满足高烈度区域的抗震设防要求㊂Han等[120]对两个由组合框架结构和钢筋混凝土剪力墙混合形成的高层建筑模型进行了振动台试验,对比分析了圆钢管混凝土柱和方钢管混凝土柱对该混合结构体系整体性能的影响,验证了组合框架结构与核心剪力墙结构在地震作用下优良的复合效应和抗震性能㊂2.2㊀理论分析静力弹塑性分析法是以反应谱为基础,首先依据抗震需求谱和结构能力谱得到地震作用下建筑结构所产生的目标位移,随后在建筑结构上施加稳定的竖向荷载,同时施加单调递增的水平荷载直至达到目标位移,最后评估结构最终状态下的抗震性能㊂通过该方法可以评估地震作用下结构的内力和变形5。

公路新桥规的箱梁翼缘有效宽度计算曲线图形的数值化

估读。特别对位于靠近网格线的瞌线数值更是难于准确判读。例如横坐标的０２在ｐ．。曲线上对应的
纵坐标到底是０５还是０５，于判断。．１．２难
２数值化的方法
数值化的具体步骤如下：
因为判读网格内的数据时带有很大的主观性，加之纸张可能的局部变形，得对于同一个已知条使
１曲线图形关系数值化的必要性
１１数值化是方便使用、高计算精度、持数据．提保
精度一致性的需要
在新桥规中，ｌ坐标网格线的纸上物理距并图
非为１ｍｉ的整倍数，瞌线图上数据时网格线只Ｄ＿查
到的图片放大。为了放大后的图片具有较高清晰
维普资讯
第１２期
件，不同时间查出的结果存在一定差异。亦即任在
２１扫描新桥规中的第４２３条的图ｌ。Ｐ计算．．．ｐ。
曲线
意两次查得数据的精度不一致。如果根据图形的数
为了比较精确地采集图象数据，就要将扫描得
中图分类号：ＴＵ５８０２．１
箱形截面梁因其良好的力学特性，在公路大、中
桥梁中得到广泛的应用。剪力滞主要反应的是一种
０・７０．６０．５０．４
ｔ
ｌ｜｜Ｉ
，
—Ｉ｝ｌ｝

【国家自然科学基金】_翼缘有效宽度_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802

2013年科研热词推荐指数剪力滞 2 钢结构 1 钢筋混凝土框架结构 1 超强作用 1 试验研究 1 试验 1 荷载分布宽度 1 翼缘有效宽度 1 翼缘宽厚比 1 箱梁 1 理论分析 1 现浇楼板 1 波纹腹板h形钢 1 波形钢腹板 1 残余应力 1 桥梁工程 1 极限承载力 1 有限元方法 1 有限元分析 1 有效翼缘宽度 1 普通梁 1 整体效应 1 数值模拟 1 抗震性能 1 抗压性能 1 强柱弱梁 1 应变分布 1 屈服机制 1 局部承压强度 1 宽扁梁 1 圆支管-h型钢主管t型节点 1 吊车梁 1 叠合板式钢筋混凝土剪力墙 1 变形 1 单轴对称工字形 1 单箱三室 1 剪切滑移 1 内加劲板 1 修正系数 1 低周反复加载试验 1 rc框架结构 1
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年序号 1 2 3 4
科研热词钢-混凝土组合梁有效翼缘宽度变形计算剪滞效应
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2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 34年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
科研热词极限承载力试验研究翼缘腹板相关性绕弱轴弯曲有限元分析有效宽度法截面分类局部屈曲修正系数 c型钢组合柱
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2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
科研热词连续箱梁长期受力性能钢框架翼缘有效宽度计算系数混凝土楼板混凝土桥梁工程有限元有效宽度收缩徐变剪力滞效应内力重分布

组合梁相关设计问题的讨论

组合梁相关设计问题的讨论
潘鹏
（上海市同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，上海２０００９２）
摘
要：介绍了钢一混凝土组合梁的受力特性，从混凝土翼板的有效宽度，抗剪连接键，塑性理论计算对截面的要求等方面就组合
梁设计中的一些问题进行了讨论，供工程设计人员参考。关键词：压型钢板，组合梁，设计计算
１混凝土翼板的有效宽度
Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ在《材料力学一高等理论及问题》一书中曾指出，
楼板有效宽度反映了楼板参与协同工作的范围，系剪力滞效当｜ｓ ≥ 时有ｂ＝０．３６３Ｌ，随着Ｓ／Ｌ的减小，６／也会减小。童根钢结构设计方法》一书中也曾指出，在常用参数范围内我国应的体现，其影响因素很多。以中梁为例，《钢结构设计规范》中对树在《规范规定的０．３３３Ｌ有效宽度偏大，并给出了建议公式。所以当混凝土翼板的有效宽度ｂ有如下规定：６＝ｍｉｎ｛［６０＋２ｘ６×（ｈ＋
出的公式：＝０．５Ａ以Ｅ
Ａ。
由上可见，我国规范关于组合梁有效翼缘宽度的规定与板我国规范中定义栓钉的承载力为＝０．４３ＡＥ ≤ 厚、梁跨及梁距相关，而与结构形式、部位及外部荷载类型无关。在０．７Ａ，系在Ｏｌｌｇａａｒｄ公式基础上结合我国规范体系修订而来。
・
４４・

考虑翼缘有效宽度的钢筋混凝土T梁的抗剪承载力

考虑翼缘有效宽度的钢筋混凝土T梁的抗剪承载力冯浩雄;易伟建【摘要】以钢筋混凝土矩形梁抗剪承载力计算公式为研究基础，考虑钢筋混凝土T梁受压区的宽度，定义了一个翼缘有效宽度，推导出考虑翼缘有效宽度的钢筋混凝土T梁的抗剪承载力计算公式。

收集整理了1根钢筋混凝土矩形梁和61根钢筋混凝土T梁的抗剪试验数据，比较了国内外不同规范和推导公式的抗剪承载力计算结果，发现规范公式对T梁的抗剪承载力计算是偏于安全的，且推导公式计算值与试验数据吻合较好。

研究结果表明：考虑钢筋混凝土T梁的翼缘宽度可明显提高抗剪承载力，推导的公式更具合理性。

%Based on the shear bearing capacity calculation formula of reinforced concrete rectangular beams,with considering the compression width of reinforced concrete T beams and defining an effective flange width,the formula of shear bearing capacity of reinforced concrete T beam was deduced with considering the effective flange width.The shear test data of 1 reinforced concrete rectangular beam and 61 reinforced concrete T beams were collected.The calculation results of shear bearing capacity were compared with different domestic and overseas specifications and deduced formula.The standard formula for calculating shear bearing capacity of T beams is safe,while the calculated results by deduced formula are in good agreement with test data.The flange width of reinforced concrete T beams can obviously improve shear bearing capacity,and the deduced formula is more suitable.【期刊名称】《江苏大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】5页(P462-466)【关键词】钢筋混凝土T梁;钢筋混凝土矩形梁;翼缘宽度;抗剪;承载力【作者】冯浩雄;易伟建【作者单位】湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082; 湖南城市学院土木工程学院，湖南益阳413000;湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082【正文语种】中文【中图分类】TU375.1T形截面梁在实际工程中是一种很常见的结构形式,计算的模型也很多[1],但是有关T梁的抗剪承载力的研究却很少.比如ACI 318—08《美国混凝土结构设计规范》(ACI)[2]、EN 1992-1-1：2004《欧洲规范2：混凝土结构设计》等,假设T梁的承载力仅由腹板承担,但是这种在抗剪工程设计中的简化假设是不正确的[3-4].大量试验结果证明,T梁的抗剪承载力明显比同尺寸(腹板宽度)的矩形梁高,因为梁的传力途径主要取决于受压区混凝土传递压力的能力,与其他条件相同的矩形截面梁比较,T梁更有利于混凝土受压区压力的传递[5].而影响T梁抗剪承载力的因素有很多,如混凝土强度、纵向主筋的配筋率、箍筋的配筋率、剪跨比、翼缘宽度与腹板宽度之比、几何尺寸等.对于无腹筋梁,有人提出过不同的考虑T梁翼缘作用的受剪承载力计算公式[6],但由于公式较为复杂,没有被设计规范采纳,规范中不考虑翼缘的有利作用,一是为了偏于安全地进行结构设计,二是为了简化计算.为此,本研究定义一个翼缘有效宽度,推导考虑翼缘有效宽度的钢筋混凝土T梁抗剪承载力计算公式,收集整理已有的试验数据,对不同规范与推导公式计算结果进行对比分析.1.1 矩形梁抗剪承载力计算在P. D. ZARAERIS等[7]研究中,无剪切钢筋矩形梁的抗剪计算公式为式中: Vcr为剪切力;c为梁顶至中性轴的距离;d为截面有效高度;fct为混凝土的抗拉强度,fct在没有给出的情况下,按下式进行计算:考虑尺寸效应对混凝土的劈裂强度的影响,引入一个校正因子d,则无剪切钢筋矩形梁的抗剪计算公式为式中.考虑到d,尺寸效应不仅受d的影响,而且同剪跨比a/d有很大关系.梁顶至中性轴的距离c为以下二阶方程[8]的正根，即式中: 为混凝土抗压强度; ρ为受拉钢筋配筋率，; ρ′为受压钢筋配筋率, ; d′为剪力组合值处的截面有效高度.许多矩形梁的抗剪研究表明:当剪力作用比较小时,梁底开始出现倾斜裂缝,此时箍筋作用不明显;随剪力作用增大,裂缝从已有裂缝顶端穿过受压区朝加载点方向传播,箍筋发挥作用,梁的抗剪承载力也随着增加.随着荷载越来越大,箍筋承受剪力也越来越大,纵向钢筋剪力也有增加ΔVd,最终汇集于加载点处.因此,有箍筋矩形梁的抗剪承载力为式中: Vu为梁破坏时的剪切力;Vccr为初裂缝出现时的混凝土承担剪切力,亦可理解为无剪切钢筋混凝土T梁的抗剪承载力;Vs为箍筋的受剪承载力;ΔVd为纵向钢筋的剪力增量.图1为有箍筋矩形梁破坏临界裂缝上的作用力示意图.ΔVd作为一个新的影响因素,考虑了纵向主筋的销栓力的影响,其值可近似地用下式表示:式中: ρv为箍筋的配箍率,,其中Av为箍筋单肢截面面积,bw为腹板宽度,s为箍筋间距; fyv为箍筋的抗拉强度设计值.钢筋混凝土矩形梁的剪力承载力计算式为1.2 T梁抗剪承载力计算T梁与矩形梁相比增加了翼缘宽度.在T梁抗剪研究中必须考虑到受压区的宽度,JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(《桥规》)[9]中,在斜截面抗剪承载力计算时考虑了受压翼缘的影响系数α3=1.1,但这只是一个经验数据.图2为混凝土T梁有效剪切面积示意图.定义T梁的有效宽度bef=A/c,这里A为中性轴以上截面面积,c为梁顶至中性轴的距离(即压力区厚度),公式推导如下:即式中hf为翼缘板厚度.在T梁抗剪计算中,可用bef代替bw来计算无剪切钢筋T 形梁中的抗剪承载力.而且矩形梁的破坏与T梁一样主要是由于压力区混凝土的开裂,但它们之间存在一个类似的尺寸效应和相同的影响因素.因此,无剪切钢筋的混凝土T梁抗剪承载力计算公式为式中: a为集中荷载作用点到支座边缘的距离; fct为混凝土的抗拉强度.在纯弯情况下,c/d的变化和最边缘混凝土的应变εc都很小,这种情况在梁的开裂状态下一直存在,直到受拉钢筋屈服.因此,用一个c/d来计算所有应变值εc是符合要求的.图3为混凝土T梁截面应力、应变分布图.图3中，为更加方便,在最大应力作用下,用一个对应的应变εco来代替这个值εc,其中C为受压区混凝土承受的应力.欧洲规范中规定εco=0.002,混凝土应力应变关系图为一个2阶抛物线.对T形梁来说,这个图可以简单用一个高度为c=0.667c的矩形图来代替,如图3所示.从力的平衡方程C+As′σs′=Asσs,可得.考虑一个垂直截面上应变的分布,则将式(14),(15)代入力的平衡方程,利用Esεco=2×105×0.002=400 MPa,可得到c 值，即2.1 结果比较根据已有试验数据结果,用建议公式与ACI[2]、《桥规》[9]、《混凝土设计规范》(《砼规》)[10]计算结果进行对比.1) ACI抗剪承载力公式[2]为2) 《桥规》抗剪承载力公式[9]为式中: α1为异号弯矩影响系数,计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时,α1=1.0,计算连续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力时,α1=0.9; α2为预应力提高系数,对钢筋混凝土受弯构件,α2=1.00,对预应力混凝土受弯构件,α2=1.25,但当由钢筋合力引起的截面弯矩与外弯矩的方向相同时,或允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件,α2=1.00; α3为受压翼缘的影响系数,取α3=1.1; b为腹板宽度; h0为斜截面受压端正截面的有效高度; P为斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率,P=100ρ; fcu,k为混凝土强度等级; ρsv为斜截面内箍筋配筋率; fsv为箍筋抗拉强度设计值,fsd为纵向普通钢筋的抗拉强度设计值; Asb为斜截面内在同一弯起平面内的普通弯起钢筋的截面面积; θs为普通弯起钢筋的切线与水平线的夹角.3) 《砼规》抗剪承载力公式[10]为式中: αcv为截面混凝土受剪承载力系数,按规范规定取值; ft为混凝土轴心抗拉强度设计值; Asv为配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积; αs为斜截面上弯起普通钢筋的切线与构件纵轴线夹角.试验结果及不同公式计算结果如表1所示,其中Vue及Vu1,Vu2,Vu3,Vu4分别为剪力承载力试验值及ACI规范、《桥规》、《砼规》、式(13)的剪力承载力计算值.2.2 数据分析结果由ACI规范公式、《桥规》、《砼规》的计算值以及试验结果发现:同尺寸(腹板宽度)T形截面梁比矩形截面梁要高,同时几乎所有试验数据均要比规范计算公式数据大,如图3所示,几乎所有的抗剪承载力试验值与理论值之比位于45°线以上,这说明规范公式对T梁的计算是偏于安全的.图4为抗剪承载力试验值与理论值的比较.如图4和表1所示,翼缘宽度与腹板宽度的试验值之比=1～6,即可以说翼缘在一定程度上改变了T梁的受剪机理,T梁与矩形截面梁的受剪承载力随配筋率、混凝土抗压强度、剪跨比和截面有效高度等因素的变化规律不同.从表1可以看出,由ACI、《桥规》和《砼规》可得到>1,而由式(13)可得的平均值几乎为1,标准差小于以上3个规范计算所得标准差值.这说明式(13)与试验结果较为吻合,试验结果和计算结果颇为接近,式(13)计算钢筋混凝土T梁的抗剪承载力是可行的.同时受到剪切和弯曲作用的钢筋混凝土T梁的剪切强度理论是在矩形梁抗剪强度理论的基础上延伸发展的,增大T梁的翼缘宽度能有效增加受压区面积,使其抗剪承载力有明显提高.本研究用一个修正系数来描述翼缘尺寸效应对T梁抗剪能力的贡献,通过对翼缘有效宽度的定义以及钢筋混凝土T梁的抗剪承载力计算公式的推导,用已有的试验数据对推导公式进行论证,证明了计算结果与试验结果吻合较好,而ACI、《桥规》和《砼规》的抗剪强度计算相对比较保守,这给其他截面梁的抗剪承载力计算开辟了一个新的研究方向.易伟建(1954—)，男，湖南长沙人，教授(通信作者，************.cn)，主要从事混凝土结构研究.【相关文献】[1] RUNZEL B, SHIELD C K, FRENCH C W. Shear Capacity of Prestressed Concrete Beams[R]. Minnesota: Department of Civil Engineering University of Minnesota, 2007.[2] American Concrete Institute Committee. ACI 318—08 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary[S]. America: American Concrete Institute, 2008.[3] 王晓芳.钢筋活性粉末混凝土T梁抗剪性能有限元分析[D].北京:北京交通大学,2011.[4] BAE H U, OLIVA M G, BANK L C. Reinforcement-free decks using modified strut-and-tie model[M]. ACI Structural Journal, 2011,108(5):562-571.[5] 易伟建.混凝土结构试验与理论研究[M].北京:科学出版社,2012.[6] TUREYEN A K, WOLF T S, FROSCH R J. Shear strength of reinforced concrete T-beams without transverse reinforcement[J]. ACI Structural Journal, 2006, 103(5):656-663.[7] ZARAERIS P D,PAPADAKIS G. Diagonal shear failure and size effect in RC beams without web reinforcement[J].Journal of Structural Engineering, 2001,127(7):693-700. [8] ZARARIS P D. Shear strength and minimum shear reinforcement of reinforced concrete slender beams[J].ACI Structural Journal,2003, 100(2):203-214.[9] 中交公路规划设计院.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范：JTG D62—2004[S].北京:人民交通出版社,2004.[10] 住房和城乡建设部. 混凝土结构设计规范：GB 50010—2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.。

梁翼缘计算宽度

梁翼缘计算宽度
，文章内容有章法，
《梁翼缘计算宽度》
一、引言
梁翼缘计算宽度是构建结构的基础，需要适当的宽度和厚度才能使连接部件具有足够的受力性能。

此外，翼缘有助于减少梁肋连接处的应力集中，从而提高梁的刚度和强度。

因此，计算梁翼缘的宽度是非常重要的。

二、梁翼缘计算宽度原理
梁翼缘计算宽度的主要原理是：在一定的设计载荷和设计原则下，要考虑到影响因素，确定出梁翼缘的宽度，以及梁翼缘内的抗拉和抗推应力场模式，从而使梁翼缘钢更有效、更安全地弯曲。

三、梁翼缘计算宽度过程
(1)确定设计载荷及设计原则；
(2)确定梁翼缘的作用和结构参数，包括有梁的跨度、梁的宽度、梁的厚度；
(3)分析梁翼缘的受力性能，包括有抗拉抗推应力场；
(4)确定材料性能，找出梁翼缘的计算宽度；
(5)对梁翼缘上及其配件进行安装，测试翼缘的强度，确保翼缘的安全使用。

四、结论
梁翼缘计算宽度是非常重要的，需要考虑到多个影响因素，通过相关的计算，把梁翼缘的宽度计算出来，使梁翼缘结构具有更好的性能，有助于更安全、更加有效地使用。

组合梁在框架中的应用

组合梁在框架中的应用齐峰;高景山;卢小松【摘要】针对钢—混凝土组合梁在框架结构应用中的缺陷，提出了在负弯矩区增设盖板的组合梁改进方案，经计算其承载能力，指出加设盖板后，翼缘的宽厚比能满足要求。

%According to the defects in the application of the steel-concrete composite beam in the framework structure,the paper points out the improvement scheme for the composite beam by adding cover plates at the negative moment areas,and points out the width-to-thickness ratio of flanges can meet the demands after the addition of the cover plates.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)009【总页数】3页(P45-47)【关键词】组合梁;负弯矩区;反弯点;盖板【作者】齐峰;高景山;卢小松【作者单位】西安工业大学，陕西西安 710021;西安工业大学，陕西西安710021;西安工业大学，陕西西安 710021【正文语种】中文【中图分类】TU398对于钢筋混凝土板加钢梁形式的组合梁（以下简称“组合梁”），原则上是利用混凝土的抗压性能以及钢梁的受拉性能，很好地避免了混凝土受拉开裂后退出工作以及钢梁受压时的稳定问题，充分利用这两种材料的力学物理性能——混凝土的受压性能远远高于受拉性能：钢结构受拉承载力远好于受压承载力。

组合梁在按照简支梁设计时是符合利用材料这一优势的，因为结构上的弯矩方向是一致的，即在结构的整跨中无反弯点的出现，但在框架梁中，梁上的弯矩在一个跨间有很大的可能出现1个～2个反弯点（见图1）。

梁、柱受压翼缘板外伸宽厚比

梁、柱受压翼缘板外伸宽厚比
梁、柱受压翼缘板的外伸宽厚比是指翼缘板的宽度与其厚度之比。

它是一个重要的结构参数，用来评估翼缘板的稳定性和受压性能。

通常情况下，当翼缘板的宽度较大且厚度较小时，外伸宽厚比较大，可以使翼缘板具有较好的稳定性和受压性能。

当外伸宽厚比较小时，翼缘板的稳定性会相对较差，容易出现局部屈曲和失稳现象。

具体来说，对于受压翼缘板，根据相关理论和规范的要求，外伸宽厚比应该满足一定的限制条件，以确保结构的安全性。

这些限制条件可能与翼缘板的材料特性、几何尺寸、截面形状等因素有关，需要根据具体情况进行计算和设计。

总之，梁、柱受压翼缘板的外伸宽厚比是影响其稳定性和受压性能的重要因素，需要在设计中进行充分考虑和控制。

非对称翼缘H型钢组合梁设计的若干关键因素

非对称翼缘H型钢组合梁设计的若干关键因素
王建峰;虞终军;华怀宇
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2024(54)1
【摘要】非对称翼缘H型钢组合梁是一种优化的组合梁形式,可以提高组合梁的截面抗弯效率,减小工程量,降低碳排量。

对非对称翼缘H型钢组合梁的最优截面解析解、截面抗弯效率的影响因素、承载力有效性以及抗弯刚度进行研究。

根据荷载分布情况可以确定组合梁施工阶段与使用阶段抗弯承载力比值的限值,由此可以得到满足限值的上翼缘厚度百分比区间,此区间内的抗弯承载力最大值点即为设计控制点。

根据上述成果提出了全新的非对称翼缘H型钢组合梁截面设计策略。

结合实际工程,对组合梁的经济性进行验证,结果表明,非对称翼缘H型钢组合梁的经济效益显著。

【总页数】8页(P1-8)
【作者】王建峰;虞终军;华怀宇
【作者单位】同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU398.9
【相关文献】
1.H形梁翼缘非对称双肋板与扩翼板加强式弱轴连接的抗震性能分析
2.自抗剪倒 T 型钢混凝土组合梁翼缘有效宽度的研究
3.不同型钢翼缘宽度和型钢位置对SRC组
合板承载力影响有限元分析4.谈不等翼缘钢梁优化若干问题——与《钢闸门不等翼缘钢梁的最优梁高》一文商榷5.圆形截面柱组合框架中非对称钢梁截面框架梁梁端极限状态有效翼缘宽度研究
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浅谈几版规范在钢与混凝土组合梁设计的变化

浅谈几版规范在钢与混凝土组合梁设计的变化发布时间：2021-08-04T16:17:40.670Z 来源：《建筑实践》2021年3月9期作者：董帅[导读] 本文进行了简单整理，以便更好的理解相关条文的含义及更好的执行。

董帅建研科技股份有限公司北京市 100000摘要:《钢结构设计标准》[1]（GB 50017-2017）（以下简称17版新钢标）实施已经有3年了，新钢标在常用的钢与混凝土组合梁设计上与《钢结构设计规范》[2]（GB 50017-2003）（以下简称03版规范）及《钢结构设计规范》[3]（GBJ17-88）（以下简称88版规范）有什么区别及联系，本文进行了简单整理，以便更好的理解相关条文的含义及更好的执行。

关键词：组合梁;承载力极限状态;正常使用极限状态1 各版规范在钢与混凝土组合梁设计方面的调整 88版规范新增塑性设计和钢与混凝土组合梁相关内容。

03版规范取消了88版规范在塑性设计和钢与混凝土组合梁中取消了对钢材和连接的强度设计值要乘折减系数0.9的规定。

补充了钢与混凝土连续组合梁负弯矩部位的计算方法，混凝土翼板用压型钢板做底模的组合梁计算和构造特点，部分抗剪连接的组合梁的设计规定以及组合梁挠度计算。

17版新钢标补充了纵向抗剪设计，删除了与弯筋连接有关内容，新增钢与混凝土组合梁疲劳验算内容。

2 适用范围不直接承受动力荷载的组合梁适用于第14章的设计方法，即承载力采用塑性设计方法，采用塑性方法除了不直接承受动力荷载、板件的宽厚比需满足塑性设计要求尚应满足第10章的有关规定，例如满足钢梁下翼缘畸变稳定要求等。

直接承受动力荷载的梁除了需按照弹性方法进行计算外还需要进行疲劳计算。

另外组合梁的正常使用极限状态的验算也采用弹性计算。

03版规范对于组合梁设计适用范围的要求与17版新钢标相同，88版规范仅适用于简支组合梁。

当钢梁板件（即连接件可以约束的跨中上翼缘）不满足塑性设计要求但连接件满足满足17版新钢标第14.1.6条要求时，考虑连接件对板件的约束，也可以按照塑性设计。

midas做得新旧规范比较!公路桥涵设计通用规范JTGD60

midas做得新旧规范比较!公路桥涵设计通用规范JTGD60公路桥涵设计通用规范JTG D60-20041. 进行两个极限状态设计，考虑三个设计状况(1.0.7条，1.0.8条)两个极限状态---承载能力(弯矩、轴力、剪力、稳定、倾覆等)正常使用(变形、裂缝、耐久性)三个设计状况---持久状况(自重、汽车荷载作用状况等)短暂状况(施工荷载作用状况等)偶然状况(地震作用状况等)状况---主要针对荷载作用情况而言状态---主要针对设计而言(荷载组合等)2. 增加了安全等级及重要性系数(1.0.9条)三个设计安全等级: 1.1, 1.0, 0.9注意:1. 桥梁抗震设计不考虑结构的重要性系数(钢筋混凝土预应力规范5.1.5条)2. 预应力钢筋混凝土超静定结构中预加力引起的次效应不考虑结构的重要性系数(钢筋混凝土预应力规范5.1.5条)3. 荷载(4.1.1条)荷载编号仍为21个永久荷载(7，原来为6个)：将原规范中土的重力和土侧压力分开为了两个荷载(荷载组合系数不同)可变荷载(11，原来为13个)：删除了平板挂车或履带车荷载及其引起的土侧压力，取消了基本和其他可变荷载的区分。

偶然荷载(3个，原来为2个)---增加了汽车撞击作用4. 荷载组合(4.1.6条、4.1.7条)承载能力极限状态: 基本组合(分项系数，组合系数)偶然组合正常使用极限状态: 短期效应组合(频遇值系数)长期效应组合(准永久值系数) 问题：1. 偶然组合中永久荷载和可变荷载的分项系数不是很清楚，目前考虑地震时均采用1.0。

2. 短期和长期效应组合中对整体温升温降和非线性温度的系数不是很清楚，采用了1.0。

3. 表4.1.6种编号为4和5的编号是否应对调？与表4.1.1不同。

5. 活荷载(4.3.1条)取消了原来的汽车荷载等级，采用公路-I级和公路-II级标准汽车荷载公路I级: 相当于旧规范的汽车-超20公路II级: 相当于旧规范的汽车-20特点: 均布荷载不变，集中力---计算剪力时将集中力放大1.2。