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由于自身特点,工字型梁被广泛应用于结构工程当中,是一种普遍常见的钢结构构件。平腹板工字型梁在使用中常会产生如下现象:当腹板较薄时,容易发生腹板失稳;当跨度较大时,容易产生整体失稳。在不同荷载作用下,破坏模式以及极限承载力均有所不同。本文提出了一种上翼缘为矩形薄壁钢管的新型工字梁,截面是由一个填充混凝土的矩形钢管作为上翼缘,由波型钢板作为腹板,由平钢板作为下翼缘组合而成。各板件之间通过焊接连接到一起,称为矩形钢管混凝土翼缘-波纹腹板组合梁(RCFTFG-CW)。 文中按照试验装置以及试验要求设计了两组长度不等的新型钢梁(分别为6m和2m),并设置了两个相应尺寸的工字形钢梁作为对比对象,来研究不同跨度的新型钢梁在集中加载条件下的受力性能。对跨度较大的6米梁用双球铰连杆加载器进行加载,主要用来研究新型钢梁的抗弯能力以及整体稳定性能;对跨度较小的2米梁用万能试验机连接半球铰进行加载,主要用来研究新型钢梁腹板局部屈曲及剪切性能。 分析了钢梁的破坏机理并对钢梁的试验数据进行处理,对钢梁中一些关键位置的应变关系曲线进行分析,说明试验过程发生的现象并解释产生这种现象的原因;同时分析了钢梁的荷载与跨中挠度曲线、荷载与端部位移的关系曲线,对钢梁的整个受力过程进行了分析。结果显示,对于跨度较大的钢梁,新型钢梁改变了传统工字型钢梁的破坏模式,提高了钢梁的稳定性,也使得钢材的利用率大大提高;对于腹板较薄的短跨钢梁,传统型工字钢梁腹板的稳定性较差,而新型钢梁很好地改善了这一性质,且极大地提高了钢梁的承载能力。