钢-混凝土组合梁的抗弯承载力分析

钢-混凝土组合梁抗弯承载力的统一计算公式
李维
【期刊名称】《工程质量》
【年(卷),期】2010(028)007
【摘要】研究了组合梁接近塑性状态时的轴力和弯矩的力学关系,推导了部分栓钉剪力连接和部分纵向抗剪连接情况下组合梁抗弯承载力的简化计算公式,并与国内试验数据进行了验证分析.其结果表明,该公式形式简单,可作为简支钢-混凝土组合梁抗弯承载力的统一计算公式.
【总页数】4页(P65-68)
【作者】李维
【作者单位】中国新兴保信建设总公司,北京,100049
【正文语种】中文
【中图分类】TU311.4
【相关文献】
1.钢-混凝土组合梁的抗弯承载力分析 [J], 赵风华
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3.高性能钢-高强混凝土组合梁抗弯承载力研究 [J], 吴礼华;高日;史铁花
4.钢-高强混凝土组合梁抗弯承载力分析 [J], 肖良丽;潘明杨
5.预应力钢-轻骨料混凝土组合梁抗弯承载力 [J], 刘寒冰;代艳杰;韩硕;何锋
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NC-UHPC组合梁抗弯性能和承载力计算NC-UHPC组合梁抗弯性能和承载力计算引言：NC-UHPC（高性能混凝土）是一种新型的建筑材料，具有超高强度、超疲劳性能、耐久性等优势，可以满足复杂结构中对材料性能的高要求。

组合梁是利用不同材料特性的优势，将两种或多种材料组合在一起构成的梁。

本文旨在研究NC-UHPC组合梁的抗弯性能和承载力，并对其计算方法进行探讨。

一、NC-UHPC组合梁的构造方式NC-UHPC组合梁采用了不同材料进行叠加的方式。

在叠加时，一般采用较高强度的材料作为梁底部，以增强整体的承载能力，而NC-UHPC作为梁的顶部材料，以提供超高强度和耐久性。

在组合梁的各部分之间，可以采用钢筋连接或者粘结剂来增加整体力的传递效果。

二、NC-UHPC组合梁的抗弯性能NC-UHPC组合梁的抗弯性能是指在承受外力作用下，梁的弯曲变形和破坏情况。

由于NC-UHPC本身具有超高的抗弯强度，组合梁的整体抗弯性能相较于传统梁会有较大的提升。

通过实验可以得到NC-UHPC组合梁的弯曲变形和破坏情况，以及相应的荷载-挠度曲线，进而进行设计和计算。

三、NC-UHPC组合梁的承载力计算NC-UHPC组合梁的承载力计算是通过实验数据和理论计算相结合的方法进行的。

首先，根据实验研究获取组合梁的最大承载力时的荷载和挠度值。

然后，根据NC-UHPC的抗弯强度和组合梁的几何形状进行计算，得到梁的各部分的应力和变形情况，进而计算出组合梁的承载力。

四、NC-UHPC组合梁的应用前景NC-UHPC组合梁具有超高的强度和耐久性，适用于各种桥梁、建筑和结构工程中。

在城市化进程中，建筑物的高度和跨度不断增大，传统材料已经无法满足对结构性能的要求，而NC-UHPC组合梁的应用将成为未来建筑工程发展的重要方向。

同时，NC-UHPC组合梁的抗震性能也是其优势之一，可以在抗震设计中发挥重要作用。

五、结论通过对NC-UHPC组合梁的抗弯性能和承载力进行计算和分析，可以得出结论：NC-UHPC组合梁具有优异的抗弯性能和超高的承载力，适用于各种复杂结构中。

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。

钢骨混凝土梁的力学性能及计算原理（浙江东南建筑设计有限公司 310000）摘要：高层建筑越来越多，带转换层的建筑也比较普遍。

转换层的存在使竖向刚度发生突变导致力的传递发生改变，在转换层处受力变得复杂，在考虑地震情况下，更是复杂。

所以对转换层的研究是非常必要的。

关键词：钢骨；梁；计算原理1、钢骨混凝土梁的性能钢骨混凝土（src）构件和普通钢筋混凝土（rc）构件相比，其受力性能的差别主要表现如下：1、src构件的含钢量比rc构件的含钢量大得多，所以src构件比rc构件的刚度明显提高。

这为在风荷载和地震作用下控制结构的水平位移提供了有利的条件。

2、src构件的强度、刚度和延性较好，采用src结构不仅具有足够的抗震能力，而且可以使得梁、柱等构件截面大大减小，因此能减少构件的面积，降低建筑物高度，在改善房间功能、降低造价和能耗及结构抗震方面都极为有利，可获得较好的综合效益。

3、src构件的混凝土有利于提高型钢的整体稳定性，防止发生局部屈曲、弯曲失稳及梁发生侧向失稳的不利现象。

4、src构件的耗能性能好。

从试验中得到src柱滞回曲线饱满，所围的面积较大，这说明其耗能性能好。

2、钢骨混凝土梁计算的基本假定我国冶金部颁布的《钢骨混凝土结构设计规程》isl（ybgo82一97）中规定：型钢混凝土框架梁的正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算；（1）截面应变分布符合平截面假定；（2）不考虑混凝土的抗拉强度；（3）受压边缘混凝土极限压应变气取0.003，相应韵最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值关，受压区应力图形简化为等效的矩形应力图，其高度取按平截面假定所确定的中和轴高度乘以系数0.8，矩形应力图的应力取为混凝土轴心抗压强度设计值；（4）型钢腹板的应力图形为拉、压梯形应力图形。

设计计算时，简化为等效矩形应力图形；（5）钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。

受拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变气取0.01。

钢筋混凝土简支梁实验分析标题：钢筋混凝土简支梁实验分析导言：钢筋混凝土（Reinforced Concrete, 简写为RC）简支梁是土木工程中常见的结构构件，具有重要的承载功能和使用价值。

本文将通过实验分析，探讨钢筋混凝土简支梁的力学性能、破坏形态以及设计优化等方面，以帮助读者更全面、深刻地理解这一主题。

一、实验设计及测试方法（简化）1. 实验目的和背景2. 实验步骤和装置概述3. 材料准备与测量要点4. 加载方案与响应5. 测量数据记录与分析二、力学性能分析1. 荷载-挠度曲线的绘制与分析2. 弯曲刚度与挠度控制3. 极限承载力与破坏形态4. 受力性能的影响因素三、梁的设计优化1. 梁截面设计与选取原则2. 钢筋布置及受力性能优化3. 材料的选择与梁的性能4. 确定截面尺寸与配筋比例的计算结论：通过对钢筋混凝土简支梁实验的分析，我们可以得出以下结论：1. 研究了钢筋混凝土简支梁的力学性能，包括荷载-挠度曲线、弯曲刚度、极限承载力和破坏形态。

2. 梁的设计中，应注重截面设计与选取原则、钢筋布置和受力性能优化等方面的考虑。

3. 材料的选择与梁的性能密切相关，需在设计过程中充分考虑。

4. 确定截面尺寸与配筋比例的计算是保证梁的承载能力和稳定性的重要一环。

观点和理解：作为一种常用的建筑材料，钢筋混凝土在工程中的应用广泛。

通过实验分析钢筋混凝土简支梁的力学性能，我们可以深入了解其受力性能和设计优化的考虑因素。

梁截面的设计和选取，以及钢筋布置的合理性对梁的性能具有重要影响。

材料的选择和与梁的性能之间的关系也需要被充分考虑。

只有综合考虑所有这些因素，才能保证钢筋混凝土简支梁的安全性和可靠性。

参考文献：- 《混凝土结构基本理论与应用（第三版）》，姜信宇编著，中国建筑工业出版社，2018年。

- 《结构力学导论（第三版）》，傅健译，俞飞主编，清华大学出版社，2015年。

- 《钢筋混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)》，中国建筑工业出版社，2011年。

对钢--混凝土组合梁抗弯承载力的认识西平铁路后河村特大桥：有着亚洲铁路“第一跨”之称的西平铁路后河村特大桥８０米钢－混凝土组合桁架梁。

钢--混凝土组合梁由于能充分发挥钢材和混凝土各自的材料特性，使其在桥梁结构中大量被采用，成为第五大类结构。

钢--混凝土组合梁最初的计算方法是基于弹性理论的换算截面法，即假设钢材与混凝土均为理想弹性体，两者连接可靠，完全共同变形，通过弹性模量比将两种材料换算成一种材料进行计算。

然而，钢材和混凝土都是弹塑性材料，需要考虑塑性发展带来承载力的提高。

我国现行的涉及组合梁计算的规范中，《钢结构设计规范》和《钢--混凝土组合结构设计规程》规定，组合梁的计算可采用塑性设计方法，考虑全截面的塑性发展，但都没有考虑钢梁与混凝土桥面板的相对滑移对承载能力的影响。

钢-混凝土组合梁的欧洲分类《欧洲规范4》根据截面的转动能力将钢-混凝土组合梁分为四类。

第一类截面能够形成塑性铰，具有满足塑性分析所需要的转动能力，截面的最大承载力大于全塑性弯矩Mp1；第二类截面的最大承载力能够达到全塑性弯矩Mp1，但塑性铰的转动会受到局部屈曲或者混凝土破坏的限制；第三类截面中，由于局部屈曲阻碍了截面塑性抗弯能力的发展，截面的最大抗弯能力仅能达到弹性弯矩Me1；第四类截面为钢梁受压截面提前发生屈曲，使其不能达到屈服强度，截面的最大承载力不能达到弹性弯矩Me1。

四类截面的划分情况详见图1。

Mp1和Me1分别为截面的塑性抗弯强度和弹性抗弯强度。

图1 欧洲规范对四类截面的划分剪力连接键是组合梁的关键部位。

根据剪力连接键所能提供的抗力与组合梁达到完全塑性截面应力分布时纵向剪力的关系，可将组合梁分为完全抗剪连接组合梁和部分抗剪连接组合梁。

完全抗剪连接是指抗剪连接件的纵向水平抗剪承载力能够保证最大弯矩截面上抗弯承载力得以充分发挥的连接，否则则为部分抗剪连接。

从定义中可以看出，抗剪连接件的设计会影响到组合梁的抗弯承载力。

因此在《欧洲规范4》中分别给出了完全抗剪连接和部分抗剪连接下组合梁的抗弯承载能力。

- 118 -工 程 技 术随着我国路桥建设得到快速发展，为城市化进程贡献了突出力量，使出行更便利[1]。

在路桥建设过程中，梁结构应用非常广泛。

梁结构的质量直接决定了整个工程项目的品质，也对后续使用安全和使用效率起决定性因素。

在传统梁结构的设计中，钢结构梁和混凝土结构梁是2种非常常见的形式，都曾经在路桥建设中发挥了重要作用[2]。

在此基础上，钢结构梁和混凝土结构梁在形式上融合，出现组合梁结构。

同时，钢混组合梁使用混凝土材料和钢材，通过特定的结构设计和特殊的连接方式形成组合式的梁结构，发挥了2种基本结构的优势[3]。

因此，对钢混结构梁结构进行力学研究，并有针对性地分析2种材料不同配置的钢混组合梁结构的性能，这对设计更合理的钢混梁结构具有十分重要的意义，这也是该文研究的出发点。

1 钢混组合梁结构的力学分析模型钢混组合梁的结构设计是在钢结构和混凝土结构的基础上将2种结构组合在一起，以达到更好的性能。

在设计过程中，要根据工程项目的实际需求，对钢混材料进行几何结构层面的合理设计，进而通过调整相应参数达到最佳的设计效果。

在该设计过程中依托钢混梁几何结构进行力学分析，是确保设计结果准确、可靠的关键。

1.1 截面换算分析方法在截面分析和设计方法的实施过程中，将组合梁中的钢材和混凝土都假设为不发生塑性变形的弹性材料，那么这2种材料组合以后仍然是弹性体。

同时，忽略连接件的特殊属性，将其看作梁整体的一部分，并且也都符合弹性体特征。

在这样的假设基础上，钢材和混凝土材料之间可能产生的滑移，也可以忽略不计。

从大量的工程项目实践中可以发现，钢混组合梁的力学特征和钢材为主体材料的梁结构更相似。

因此，为准确地进行力学分析，可以将钢混组合梁的截面换算成钢材为主体材料的梁截面。

换算关系如公式（1）所示。

A E A E CS C C S=（1）式中：A CS 为混凝土和钢材混合后形成组合梁的截面积；A C 为混凝土结构梁的截面积；E C 为混凝土结构梁的弹性模量；E S 为钢结构梁的弹性模量。

安徽建筑中图分类号：TU398+.9文献标识码：A文章编号：1007-7359（2023）11-0163-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2023.11.0590引言近年来，钢-混组合梁在目前桥梁建设中的应用逐渐增加，其结构形式主要是通过抗剪构建将混凝土桥面板和下部的钢主梁连接起来，使混凝土和钢共同受力的结构形式[1]。

这种组合结构梁的形式，充分发挥了各种材料自身的优良性能，在结构抗拉和抗压方面具有更优良的性能。

在《钢-混组合桥梁设计规范》（GB 50917-2013）[2]应用之后，对于钢混组合梁桥结构形式的研究逐渐变多，不少学者对钢-混组合梁桥的受力性能以及施工形式进行了研究。

陈朝慰[3]针对钢-混组合桥梁结构的新型连接构件进行了受力分析，采用有限元分析了新型连接构建在施工和运营阶段的受力和变形情况；王建超等[4]开展了钢-混凝土组合梁桥的受力可靠度分析，主要采用最大熵函数构造的凝聚函数对抗弯、纵向抗剪和竖向抗剪承载力进行了可靠度分析；常英飞[5]对钢-混组合梁桥的新技术进行了阐述和总结，并提出未来组合桥梁发展的新思路；陈宝春等[6]对我国钢-混凝土组合梁桥的研究进展和工程应用进行了系统归纳总结，介绍了传统的组合梁桥以及近年提出的新型组合梁桥结构形式，并对其工程应用进行了总结；王岭军[7]采用有限元分析法，首先建立钢-混组合梁斜拉桥模型，再次分析了不同施工阶段下桥梁结构的受力特性，获得桥梁整体失稳状态，最后根据分析得出相应的结论；李德等[8]对新型钢-混组合桁架梁铁路桥的力学特征进行了研究分析，研究结果表明，桥梁的自振特性分析结果满足规范要求；王元清等[9]采用ANSYS 有限元分析了曲线钢-混组合梁桥的跨度与整体刚度及跨高比之间的关系；蒋丽忠等[10]针对钢-混组合梁桥的动力响应和安全指标进行了试验研究，研究结果显示各项指标均满足规范要求。

由上述可知，对于钢-混组合梁结构的研究已经较为成熟，本文在上述研究的基础上，以主河槽桥为依托，开展了平原区钢-混凝土组合梁桥的受力性能分析，主要研究静载和汽车荷载作用下组合梁的位移和变形情况，为平原区钢-混组合梁桥的设计提供参考。