钢_混凝土蜂窝组合梁抗剪性能研究本科生毕业（设计）论文.doc

钢-混凝土蜂窝组合梁抗剪性能研究 摘 要： 蜂窝梁是H型钢或工字型钢腹板沿折线切割后错位焊接所形成的一种钢结构构件形式。蜂窝梁具有抗弯承载力高，利用孔洞穿越管道可以降低层高，具有较好的力学、美学和经济效益等优点，在建筑结构中通过栓钉把钢梁和混凝土楼板连接形成组合楼板，在桥梁中将主梁与桥面板连接形成钢-混凝土蜂窝组合梁，可以充分发挥钢梁与混凝土两种材料的优点。 近几十年来，蜂窝钢结构从蜂窝梁、蜂窝柱单独使用向蜂窝梁-柱节点、蜂窝框架和蜂窝组合结构等多种形式转变。蜂窝结构在美国、日本以及欧洲一些国家的高层建筑，工业厂房中应用较多，并将蜂窝梁和钢-混凝土蜂窝组合梁简化计算方法纳入相应规程，但是相应计算方法并不精确，存在一定误差。我国现在尚无蜂窝梁与蜂窝组合梁的设计规范，为满足逐渐增多的工程需要，和为相应规范的推出提供参考，应对蜂窝梁及钢-混凝土蜂窝组合梁进行广泛和深入的研究。 本文对蜂窝梁和钢—混凝土蜂窝组合梁抗剪性能以及弯-剪共同作用下的受力性能进行了以下几方面研究： 从理论上分析和论述了国外相关规范、规程以及国内相关设计方法中对蜂窝梁和蜂窝组合梁抗剪强度计算的规定，对比分析它们的优点和存在的不足，确定本文的研究内容。 以已有的蜂窝梁和蜂窝组合梁抗剪实验研究为基础，利用有限元软件建立蜂窝梁和钢-混凝土蜂窝组合梁计算模型，通过承载力和荷载.位移曲线对比，验证了本文建立的有限元模型对蜂窝梁和蜂窝组合梁抗剪计算的有效性。 分析了六边形孔、圆形孔和矩形孔蜂窝梁的孔型、开孔大小、翼缘尺寸等参数对抗剪性能的影响，对不同参数下的蜂窝梁进行抗剪承载力分析，建立了蜂窝梁抗剪强度计算公式，为工程应用提供参考。 对比蜂窝梁和钢-混凝土蜂窝组合梁工作性能，分析混凝土板对蜂窝梁抗剪承载力的影响。通过不同混凝土板尺寸、不同连接程度蜂窝组合梁的计算，采用理论分析与数值拟合相结合的方法给出了考虑混凝土板作用和连接程度影响的钢-混凝土蜂窝组合梁抗剪强度计算方法。 通过对钢-混凝土蜂窝组合梁在弯矩和剪力共同作用下的受力性能分析，建立了蜂窝组合梁弯-剪相关公式，为设计做指导；通过改变蜂窝组合梁孔洞竖向位置，提出受力更加合理的蜂窝组合梁新形式。 关键词：蜂窝梁；钢-混凝土蜂窝组合梁；抗剪强度；弯-剪相关性；有限元 Abstract Cellular beam is a kind of the steel structure formed by dislocation welding after cutting along the broken line of H.steel or I.steel web. Cellular beam possesses high flexural capacity and reduces the story by crossing the pipe through the hole. It is well mechanical, aesthetical and economical. In the building structure the connected floor is formed by combining steel beams with concrete floor by stud; In bridge structure of the steel-concrete composite beam honeycomb is formed by combining the main beams with bridge deck fully exert the advantages of the both materials. Over the past decades, the application of cellular steel structure has been changed from the single use of cellular beam and cellular column to various forms, such as the beam-column connections of cellular steel frame, cellular steel frame, cellular composite structure and so on. the cellular structure has been applied in the United States, Japan and some European countries, and the calculation method of cellular beam and steel-concrete composite beam