【摘 要】
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随着建筑行业的快速发展,混凝土结构、钢结构以及其传统组合结构已无法满足特殊建筑的工程需求,针对复杂结构的新型结构设计与应用已成为当前研究热点专家学者们正在研究新型结构并期待将其应用于实际工程。鉴于混凝土成本低廉但抗拉性能薄弱,钢混凝土结构性能优异但成本高昂的特点,提出选择性浇筑受压、部分受拉区域的新型混凝土结构,即钢纤维混凝土局部增强型钢组合梁。这一新型结构因省去大部分受拉区混凝土,在对试件整体性
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随着建筑行业的快速发展,混凝土结构、钢结构以及其传统组合结构已无法满足特殊建筑的工程需求,针对复杂结构的新型结构设计与应用已成为当前研究热点专家学者们正在研究新型结构并期待将其应用于实际工程。鉴于混凝土成本低廉但抗拉性能薄弱,钢混凝土结构性能优异但成本高昂的特点,提出选择性浇筑受压、部分受拉区域的新型混凝土结构,即钢纤维混凝土局部增强型钢组合梁。这一新型结构因省去大部分受拉区混凝土,在对试件整体性能削弱较小的前提下,降低了结构的自重以及节约了成本,充分发挥了型钢和混凝土各自的性能优势。为了研究该新型结构形式在往复荷载作用下的破坏形态和力学性能,共设计了7种型号钢纤维混凝土局部增强型钢组合梁,对比分析了试件在加载过程中裂缝的发展情况以及最终的破坏形态,基于试件的荷载-位移曲线和骨架曲线,探究了钢纤维体积率、混凝土上保护层厚度、混凝土下保护层厚度以及型钢规格等对试件的承载力、变形、刚度退化以及耗能的影响。本文主要研究结论如下:（1）试件的承载力主要受型钢规格影响,配置更高规格的型钢,试件的承载力大幅度提升;钢纤维体积率增大以及混凝土下保护层厚度减小也能在一定程度上提高试件的承载力。发生弯曲破坏的试件,其变形主要集中在屈服阶段,变形量最少的是弹性阶段;除弯曲破坏以外,其他试件的变形都主要发生在破坏阶段,屈服阶段的变形反而最小。（2）型钢规格是影响试件强度的主要因素,钢纤维体积率和混凝土上保护层厚度和下保护层厚度对试件强度的影响不大。适当增大钢纤维体积率和混凝土下保护层厚度,能够有效地提高试件的延性。试件的刚度随着钢纤维体积率的增大而增大,高规格的型钢也能增大试件的刚度,随着钢纤维体积率的增大,试件的弹性变形能呈现递减的趋势。（3）钢纤维对延缓试件刚度退化有一定的效果,增大混凝土下保护层厚度也能起到延缓刚度退化的作用,而改变型钢规格对试件刚度退化几乎没有影响。试件弹性变形能的大小与型钢规格有关,混凝土的保护层厚度较小会极大地限制试件的耗能能力,弯曲破坏的试件耗能能力远超其他试件。
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