【摘 要】
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型钢混凝土（Steel Reinforced Concrete,简称SRC）结构是在普通钢筋混凝土结构的基础上加配型钢或钢板而形成的钢-混凝土组合结构。它具备混凝土结构和钢结构的优点,被广泛运用于高层建筑和超高层建筑的转换层中。其中,转换层中经常设计SRC悬挑转换梁来解决建筑上下层建筑功能不同或场地规划被限制等问题。SRC悬挑梁承受巨大荷载且受力复杂,是整个结构的关键性受力构件。当前SRC悬挑梁的
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型钢混凝土（Steel Reinforced Concrete,简称SRC）结构是在普通钢筋混凝土结构的基础上加配型钢或钢板而形成的钢-混凝土组合结构。它具备混凝土结构和钢结构的优点,被广泛运用于高层建筑和超高层建筑的转换层中。其中,转换层中经常设计SRC悬挑转换梁来解决建筑上下层建筑功能不同或场地规划被限制等问题。SRC悬挑梁承受巨大荷载且受力复杂,是整个结构的关键性受力构件。当前SRC悬挑梁的受力性能都是通过缩尺试验结合有限元模拟进行研究的,对复杂受力状态下的SRC悬挑转换梁进行足尺试验和有限元模拟研究其受力性能的相关工作较少。因此,本文通过原位监测结构中足尺的SRC悬挑梁并结合有限元软件ABAQUS对转换层中的SRC悬挑梁受力性能进行有限元模拟研究,为之后此类构件的研究和设计具有理论与实践意义。以衡阳市某图书馆转换层中SRC悬挑梁为研究对象,原位监测悬挑梁在拆除下部脚手架支撑而承受自重荷载过程中的应变和位移;根据在PKPM软件建立建筑整体模型计算出各构件在不同荷载作用下的内力,在有限元软件ABAQUS中建立SRC悬挑梁模型并进行验证;在此基础上,研究SRC悬挑梁的受力性能并且分析五个因素对其受力性能的影响。主要得出以下结论:（1）根据原位监测数据与模拟数据的对比分析,有限元模拟数据结果与原位监测数据结果的误差绝大部分在26%以内;并且分别将模拟数据拟合的与理论计算出的中性轴位置和原位监测数据拟合出的中性轴位置进行对比,误差分别为1.67%、8.58%,表明本文采用的材料本构、单元类型、型钢与混凝土之间的相互作用等建立的有限元模型可以较为准确的分析SRC悬挑梁的受力性能。（2）该SRC悬挑梁在设计荷载作用下,仅有部分混凝土进入塑性状态,钢筋和型钢的应力远未达到屈服强度,仍可以继续承载,满足设计规范要求;在极限状态下可以承受2.388倍设计荷载,有着较富余的安全储备。（3）极限状态下,该SRC悬挑梁在梁腹中部（SRC柱A与型钢斜撑之间）受到较大剪应力,混凝土拉压损伤严重,出现从上边缘自上而下发展的斜裂缝,发生剪切破坏。（4）通过改变因素的参数研究其对SRC悬挑梁受力性能的影响规律:型钢腹板厚度对控制悬挑梁的位移影响最大,可以有效的约束悬挑梁变形,增加20mm腹板厚度,悬挑端的竖向位移减小了33.80%;纵向钢筋配筋率对悬挑梁的极限承载性能影响较大,可以一定程度上提升悬挑梁的极限承载力,但是变形会大幅增加;混凝土强度等级可以在一定范围内提升悬挑梁的承载性能和减少变形;型钢上翼缘厚度与箍筋直径都可以有限地提升悬挑梁的承载性能和约束变形的能力。
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