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曲线段钢—混凝土组合连续梁桥受力行为数值研究曲线段钢—混凝土组合连续梁桥是一种新型的桥梁结构形式，它将钢结构和混凝土结构相互融合，同时充分发挥了两种材料的优势，使得结构更为轻盈、耐久、美观。
在该结构中，钢筋混凝土桥面板与钢箱梁通过连接件相互连接，形成一体化的受力体系。
为了研究曲线段钢—混凝土组合连续梁桥的受力行为，可以采用有限元数值模拟方法进行分析。
该方法可以对桥梁结构的各个部位进行细致的建模，考虑各种受力因素的影响，并计算结构的应力、应变和变形等参数。
具体来说，数值研究的步骤包括以下几个方面：
1. 建立数值模型：根据实际的桥梁结构形式和尺寸参数，借助
计算机软件建立相应的三维有限元模型。
2. 确定边界条件：根据实际情况设置桥梁的荷载、支座约束和
边界条件等信息，以保证模拟结果的准确性。
3. 分析桥梁受力行为：采用有限元方法，在荷载作用下，分析
曲线段钢—混凝土组合连续梁桥各个部位的应力、应变和变形等参数，并对其受力行为进行评估和优化。
4. 对比试验结果：将数值模拟结果与实际试验数据进行对比，
验证数值研究的准确性和可靠性。
总之，通过数值研究曲线段钢—混凝土组合连续梁桥的受力行为，可以更好地了解该结构的力学特性和工作性能，为其设计和施工提供科学依据。
同时，也有助于改进和优化该结构的设计方案，提高桥梁
的质量和安全性。
混凝土梁的标准曲率一、前言混凝土梁在建筑、桥梁等领域中起着至关重要的作用。
在混凝土梁的设计与施工过程中，曲率是一个非常重要的参数，它直接决定了梁的受力性能和使用寿命。
因此，混凝土梁的曲率标准具有重要的参考价值。
二、混凝土梁的基本知识混凝土梁是由混凝土构成的梁。
混凝土是一种由水泥、砂子、石子等材料混合而成的坚硬材料。
混凝土梁是一种用于支撑和传递荷载的结构，具有较高的强度、刚度和耐久性。
三、混凝土梁的曲率标准混凝土梁的曲率标准是指梁在受到荷载作用后所具有的曲率值。
曲率值是指梁在荷载作用下所产生的弯曲程度。
混凝土梁的曲率标准对于梁的受力性能及使用寿命具有重要的影响。
1.混凝土梁的曲率标准应符合国家标准和行业规范的要求，同时考虑到实际使用情况和环境因素。
2.混凝土梁的曲率标准应根据梁的尺寸、荷载、材料等因素进行制定。
曲率标准应具有可行性、合理性和可靠性。
3.混凝土梁的曲率标准应根据预计的荷载情况进行制定。
对于承受重荷的混凝土梁，曲率标准应更为严格，以确保梁的安全性和稳定性。
4.混凝土梁的曲率标准应考虑到梁的使用寿命和维护成本。
合理的曲率标准能够延长梁的使用寿命，同时减少维护成本。
5.混凝土梁的曲率标准应根据不同的结构类型进行制定。
对于不同类型的混凝土梁，曲率标准应具有针对性和适用性。
6.混凝土梁的曲率标准应具有可比性。
对于同一类型的混凝土梁，曲率标准应具有一致性，以便进行比较和评估。
四、混凝土梁的曲率影响因素混凝土梁的曲率值受多种因素的影响，常见的影响因素包括：1.梁的几何形状和尺寸。
梁的截面形状和尺寸会直接影响梁的曲率值。
2.荷载的大小和分布方式。
荷载的大小和分布方式会直接影响梁的曲率值。
3.混凝土的强度和刚度。
混凝土的强度和刚度会直接影响梁的曲率值。
4.梁的支承条件。
梁的支承条件会直接影响梁的曲率值。
5.温度和湿度等环境因素。
温度和湿度等环境因素会直接影响混凝土梁的曲率值。
五、混凝土梁曲率的计算方法混凝土梁曲率的计算方法一般采用梁理论来计算。
钢-混凝土组合结构设计理论及应用摘要：本文对钢—混凝土组合结构及其设计基本要求进行阐述,从理论层面具体分析了钢-混凝土组合结构设计中特别需要注重的问题，并以某工程为例从节点设计角度探讨了钢-混凝土组合结构设计的应用。
关键词：钢-混凝土组合结构；设计；应用；节点设计Abstract: in this paper, the steel - concrete composite structure and elaborates the design basic requirements, specific analysis from theoretical aspects in the design of the steel - concrete composite structure special need to pay attention to the problem, taking a project as an example from the node design Angle discusses the application of steel - concrete composite structure design.Keywords: steel - concrete composite structure; Design; Applications; Node design一、钢-混凝土组合结构及其设计的基本要求 由两种或两种以上性质不同的材料组合成整体，共同受力、协调变形的结构，称其为组合结构。
钢-混凝土组合结构是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构，是专指型钢或用钢板焊接成的钢骨架，与混凝土形成一体的结构，是继传统的木结构、砌体结构、钢结构和钢筋混凝土结构之后的第5大结构体系。
这种组合结构体系，主要有压型钢板组合板、组合梁、型钢混凝土、钢管混凝土和外包钢混凝土等5种类型。
钢-混凝土组合梁计算原理及截面设计钢-混凝土组合梁计算原理及截面设计钢-混凝土组合梁是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构型式。
它主要通过在钢梁和混凝土翼缘板之间设置剪力连接件（栓钉、槽钢、弯筋等），抵抗两者在交界面处的掀起及相对滑移，使之成为一个整体而共同工作。
钢－混凝土组合梁同钢筋混凝土梁相比，可以减轻结构自重，减小地震作用，减小截面尺寸，增加有效使用空间，节省支模工序和模板，缩短施工周期，增加梁的延性等。
同钢梁相比，可以减小用钢量，增大刚度，增加稳定性和整体性，增强结构抗火性和耐久性等。
近年来，钢－混凝土组合梁在我国城市立交桥梁及建筑结构中已得到了越来越广泛的应用，并且正朝着大跨方向发展。
钢－混凝土组合梁在我国的应用实践表明，它兼有钢结构和混凝土结构的优点，具有显著的技术经济效益和社会效益，适合我国基本建设的国情，是未来结构体系的主要发展方向之一。
计算原理在钢－混凝土组合梁弹性分析中，采用以下假定：1、钢材与混凝土均为理想的弹性体。
2、钢筋混凝土翼缘板与钢梁之间有可靠的连接交互作用，相对滑移很小，可以忽略不计。
3、平截面假定依然成立。
4、不考虑混凝土翼缘板中的钢筋（该假设只在正弯矩承载力计算时成立，负弯矩承载力计算式需考虑钢筋作用[1]）。
钢－混凝土组合梁弹性分析采用换算截面法。
(a)表示换算前截面，(b)表示换算后截面。
换算截面法的基本原理是：混凝土翼缘板按照总力不变及应变相同条件，换算成弹性模量为Es、应力为бs的与钢等价的换算截面面积。
具体计算时，为了混凝土截面重心高度换算前后保持不变，换算时混凝土翼缘板厚度不变而仅将翼缘板有效翼缘宽度be除以α E（钢材弹性模量与混凝土弹性模量的比值。
求得等价的钢梁截面后，可以按照材料力学的方法来计算截面的抗弯承载力。
设换算后截面的惯性矩为 I换算，换算截面形心轴距离钢梁底部为y 换算，组合梁总高为y换算作用在截面上的弯矩为M，而组合梁挠度的计算，则按照换算截面惯性矩计算组合梁截面刚度后，再由结构力学的方法计算梁的挠度。
钢—混凝土组合梁变形的附加曲率法的分析与研究胡夏闽周成杰摘要：刚度是组合梁设计的主要控制因素之一，所以准确计算梁的刚度显得至关重要。
本文对已有梁的刚度计算方法进行了分析和研究，并且重点介绍了附加曲率法。
用具体的实例来进行对比，结果表明建立在截面附加曲率方程上的考虑界面相对滑移的组合梁截面抗弯刚度的计算公式较合理。
关键词：钢—混凝土组合梁；刚度和挠度；滑移；曲率Abstract: flexural rigidity has been one of the foremost significant factor in composite beam design, therefore, calculating the flexural rigidity of the beams is rapidly important. In this paper, through analyzing the methods for calculating the composite beams’ rigidity and introducing the additional curvature method, by comparing the results of an example, show the calculation method based on the equation of additional curvature of flexural rigidity of composite beam is reasonable.Key words: steel-concrete composite beams; stiffness and deflection; slip; curvature Analysis of the additional curvature method for deformation of composite steel-concrete beamsHu Xiamin , Zhou Chengjie引言钢—混凝土组合梁结构是一种在钢筋混凝土结构和钢结构的基础上，发展起来的一种新型结构，具有自重轻、承载能力大、造价低和施工便利等优点。
部分剪力连接钢 混凝土组合梁曲率的理论分析孙文彬(淮阴工学院土木工程系,江苏淮阴 223001)摘要:本文对受均布荷载作用的部分剪力连接的简支钢 混凝土组合梁的在考虑滑移效应情况下的的梁的曲率分布及其与剪力连接程度系数之间的关系.结果与结构在弹性阶段的实验相当吻合,对组合梁挠度的精确计算有很高的指导意义.关键词:部分剪力连接钢 混凝土组合梁;剪力连接程度系数;曲率中图分类号:T U3 311 文献标识码:A 文章编号:1008-4681(2002)02-0057-03Study on the C urvature Distribution of the Partial ShearConnection Steel-concrete C omposite BeamsSUN Wen bin(Dep.of Civil Eng.,Huaiyin Institute of T echnology,Jiangsu,223001China)Abstract:This paper analyses the curvature distributions of the sim ply supported steel-concrete com posite beams w ith partial shear connection under uniform distribution load considering slips of them,derives relationships betw een them and shear connection degree index.The results can be in conformity with experiments of this kind of structures in the elastic stage.It has a well guideline to calculate accurately the deformation of composite beams.Key words:partial shear connection steel-concrete composite beam;shear connection degree index;curvature1 引言1.1 钢 混凝土组合梁介绍自二十世纪四十年代在桥梁工程中应用钢 混凝土组合梁(简称:组合梁)以来,该组合结构具有充分利用不同材料的性能独特优点,目前已被广泛地应用于桥梁工程及工业与民用建筑结构.我国从50年代开始在武汉长江大桥上层公路桥采用组合梁,之后交通、冶金、电力、煤矿等系统相继得到广泛应用,1985年组合楼盖在高层建筑结构中又得到了应用.70年代后期,许多高校和科研机构开始对组合梁的性能进行较为系统的研究,并取得了可喜的成果,在此基础上编制并修订了各行业的设计和施工规范.1.2部分剪力连接钢 混凝土组合梁钢 混凝土组合梁的钢梁和混凝土翼缘之所以能形成整体共同工作,是由于剪力连接件传递钢梁和混凝土翼缘之间的剪力.根据剪力连接程度的大小可分为完全剪力连接和部分剪力连接.在承载能力和变形许可的条件下,采用部分剪力连接可以减少连接件用量、加大连接件间距,从而方便施工并降低造价.本文以受均布荷载的简支钢 混凝土组合梁为研究对象,对采用部分剪力连接的钢 混凝土组合梁考虑滑移效应的曲率分布进行分析,并得出他们与剪力连接程度系数之间的关系,分析结果对组合梁的设计与挠度的精确计算具有很高好的理论价值.2 剪力连接程度系数与滑移效应2.1剪力连接程度系数第16卷 第2期2002年6月 长 沙 大 学 学 报JOU R NAL OF CHA NGSHA U NI VERSIT YVol.16No.2J u ne.2002收稿日期:2001-06-19作者简介:孙文彬(1969 ),男,江苏淮阴人,淮阴工学院讲师,硕士,主要从事现代混凝土理论与钢 混凝土组合结构的教学与研究完全剪力连接设计是依据截面极限平衡条件,计算在极限状态时最大弯矩截面上混凝土翼缘的压力,然后由零弯矩点至最大弯矩点之间(剪跨)混凝土翼缘脱离体的平衡条件胡定剪跨内怕需要的全部连接件个数n f .部分剪力连接则只需在剪跨内布置n 个连接件,并且n 小于n f .为研究问题的方便,用 =n /n f 表示剪力连接程度系数,当 =1时,为完全剪力连接设计,0< <1为部分剪力连接钢 混凝土组合梁.完全剪力连接设计的全部连接件个数n f 可以按等效矩形应力模型和极限平衡条件[1],计算在极限强度时最大弯矩截面上混凝土翼缘的压力C ,然后由零弯矩点到最大弯矩点之间混凝土翼缘脱离体的平衡条件胡定剪跨内所需要的全部连接件个数n f ,b f =C /V u ,其中V u 表示单个剪力连接件的设计承载力.2.2滑移应变与滑移[2]在工程实践中,理想的完全剪力连接组合梁不仅不存在,而且不经济,因此通常都为部分剪力连接设计.试验表明:组合梁截面的典型应变分布如图1所示,截面的应变随着荷载的增大而增大,剪力连接件传递的剪力亦随之增大.由于钢梁于混凝土翼板交界面处的应变的不同,加之剪力连接件在受力后本身也会变形,而导致交界面变形的不一致,即产生如图2(a)所示的滑移应变及附加曲率,使截面的曲率增大,产生附加变形.图1典型的截面应变分布图图2 组合梁的滑移在梁跨内会出现如图2(b)所示的滑移.虽然在交接面存在滑移,但实验表明,在整个受荷阶段钢梁与混凝土翼板的曲率仍然基本保持一致.2.3滑移效应及第一抵抗弯矩与第二抵抗弯矩由于广泛应用的柔性钢质连接件(如栓钉)在传递钢梁与混凝土交界面变形的不一致,产生滑移应变和滑移.研究表明由于滑移的存在加大了梁内各点的曲率,引起附加变形,移之为滑移效应.组合梁的钢梁和混凝土翼板在协同工作时,在钢梁和混凝土翼板部分都分别产生了抵抗弯矩M s 和M c ,同时在交界面上存在纵向颁剪力V i ,图3所示,距支座X 处梁正截面的抵抗弯矩为:M (x )=V (x )Z +M s +M c =M 1+M 2(1)图3 简支组合梁内力图及交界面剪力分布图其中,M 1称为第一抵抗弯矩,M 1=V (x )Z,Z 为混凝土翼板截面形心至钢梁截面形心之间的距离,V (x )为混凝土翼板所受压力或钢梁所受的拉力,其值等于计算长度X 内纵向分布剪力的总和,即V (x )= V i ;M s 及M c 分别为钢梁及混凝土翼板截面所受的局部弯矩,它们之和称为第二抵抗弯矩M 2.3 考虑滑移效应的曲率分析以图4受均布荷载的简支部分剪力连接钢 混凝土组合梁为研究对象,分析距支座x 处的滑移应变d S /d x 及滑移S (x )的分布规律和极值,并讨论它们与剪力连接程度系数之间的关系.根据结构对称性,可以仅分析左半跨(0!x !L /2).图4 简支组合梁截面内力及交界面剪力分布图3.1假设条件1、钢及混凝土均为理想线弹性材料,计算中弹性模量为常量;2、连接件沿梁纵向均匀分布,与工程中设计与施工相一致,因此交界面上的分布剪力V i 在0!x !L /2范围内成线性分布(图3),V max =V i L /2=n V u ;58长沙大学学报 2002年6月3、受荷载后组合梁上、下部(即混凝土翼板与钢梁)曲率保持一致,不产生掀起破坏,属于完全相互作用或不完全相互作用组合梁,为满足该项要求,∀规范#[3]对连件的构造要求作了相应规定.3.2曲率计算[4]由假设条件2可知交界面上分布剪力在斗跨(0!x !L /2)范围内呈均匀分布,则有V (x )=V i X .另根据假设条件3有:(x )=M c /E c I c =M s /E s I s(2)其中:M c 、M s 分别为混凝土翼板及钢梁的抵抗弯矩;E c I c 、E s I s 分别为混凝土翼板及钢梁的抗弯刚度,E 为材料弹性模量,I 为截面惯性矩,变形过程中均为常量.将(1)、(2)分别作以下变化,得:M (x ) V (x )Z =M c +M s (3)(x )=(M c +M s )/(E c I c +E s I s )(4)由图4(b)可知,在均布荷载作用下,截面X 的弯矩M (x )为:M (x )=4X (L -X )M max /L 2(5)将V (x )=V i X 、(3)、(5)代入(4),则有计算公式: (x )=X [4(L -X )Mm ax -V i ZL 2]/(E c I c+E s I s )L 2(6)3.3曲率与剪力连接程度系数的关系因为V m ax =V i L /2=n V u ,并根据剪力连接程度系数 =n/n f ,则有V max = n f V u ,V i =2 n f V u L ,所以(6)改写为:(x )=X [4(L-X )M max-2 n f V u ZL ]/(E c I c +E s +I s )L 2(7)根据(7)可作出图5的曲线.图5 不同剪力连接程度组合梁截面曲率分布对(7)求导,且d( (x))/dx =0时,式(7)可取得极值,有:2(L -2X )M max - n f V u ZL =0(8)解之得:X =(I - n f V u Z/2Mm ax )L /2(9)由(9)可以看出,极值点X 随剪力连接程度系数 的增大而减小,也就是说极值点随 的增大向两侧支座移动.由于此时,d 2( (x ))d X 2<0,所以在X =(I - n f V u Z/2M max )L /2处,曲率出现最大值,且并不出现在跨中,(9)代入(7) m ax 可求,表达式略.当X =L /2时:(L /2)=(Mm ax - n f V u Z)/(E c I c +E s I s )(10)L /2随剪力连接程度系数 的增大而减小.4 结论根据结构对称性可知,部分剪力连接简支钢 混凝土组合梁考虑滑移效应的半跨曲率计算式如(7),且关于跨中心对称.综上所述可得出如下结论:(1)组合梁截面曲率在半跨内呈抛物线分布;(2)当X =0时, (0)=0,即支座处曲率为0;根据结构对称性,有 (L)=0;(3)由(7)及图5曲线可以看出部分剪力连接钢 混凝土组合梁的截面曲率与剪力连接程度系数的关系,而且曲率随剪力连接程度系数的增大而减小.由式(9)可知,曲率的最大值点并不发生在跨中且随剪力连接程度系数的增大而向两侧支座移动.(9)代入(7)即可求得最大曲率 max .(4)在部分剪力连接钢 混凝土组合梁设计中,将曲率按适当形式积分可以得到组合梁的精确挠度,计算时必须考虑滑移效应.由(10)可知,设计中可以通过增减剪力连接件的数量来调整剪力连接程度度系数 ,从而控制组合梁跨中的曲率与变形.在满足承载能力极限状态和正常使用极限状态时,适当减少剪力连接件的数量,提高设计的技术经济效益和社会效益.参考文献[1]聂建国,沈聚敏等.钢 混凝土组合梁中剪力连接件实际承载力的研究[J].建筑结构学报,1999,17(2),21 28.[2]孙文彬.简支钢 混凝土组合梁滑移的分布分析[J].淮阴工业专科学校学报,2000,(2):11 13.[3]中华人民共和国原城乡建设环境保护部标准.钢结构设计规范(GBJ17-88)[S].北京:中国计划出版社.[4]孙文彬.简支钢 混凝土组合梁考虑滑移效应的曲率分布分析[J].华东公路,2000,(5):21 22.59总第51期 孙文彬:部分剪力连接钢 混凝土组合梁曲率的理论分析。
