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钢-混凝土组合受拉是一种基本的受力行为,土木工程中,无论采用钢筋混凝土结构还是钢-混凝土组合结构,结构都包括钢(或钢筋)与混凝土两种材料,所以结构在拉弯剪扭工况下,其主拉方向总能抽象为钢-混凝土组合受拉的基本问题。但目前,尚未对钢-混凝土组合受拉中的混凝土复杂开裂机理和钢(或钢筋)-混凝土复杂界面行为研究清楚。本文通过理论分析、试验研究、程序开发和数值计算,对钢筋-混凝土、钢管-混凝土、钢板-混凝土组合受拉机理进行了全面的研究。完成的主要工作和取得的成果包括:(1)通过回顾大量参考文献中的试验结果,建立了钢筋-混凝土组合受拉的精细基本理论:?-椭圆模型,提出了考虑受拉刚化退化作用的混凝土、钢筋等效本构关系,建立了裂缝宽度的一致计算公式,澄清了受拉刚化-受拉软化之谜。(2)在MSC.MARC(2010)平台上,开发了可模拟结构体系裂缝宽度及空间分布与时间演化的纤维梁单元,搜集文献中的46个试验结果对该单元进行验证,并实现了该单元在结构体系开裂的弹塑性时程分析中的应用。(3)完成了6个钢管-混凝土试件和2个空钢管试件的轴拉加载试验,建立了钢管-混凝土组合受拉的精细基本理论:?-椭圆模型,并提出了钢管-混凝土组合受拉的承载力计算公式、刚度计算公式、等效单轴本构以及分形开裂法则。(4)将钢管-混凝土组合受拉理论应用于体系抗侧分析中。在MSC.MARC(2010)平台上,开发了可考虑钢管混凝土受拉约束作用的纤维单元,并将该单元应用于钢-混凝土组合墩柱体系的抗侧分析中。(5)完成了6个钢板-混凝土试件的轴拉加载试验,研究了试件的约束强化、约束刚化、以及受拉刚化退化现象,提出了钢板-混凝土组合受拉的混凝土/钢板等效单轴本构关系。(6)将钢板-混凝土组合受拉理论应用于组合剪切分析中。在ABAQUS 6.10平台上开发了适用于钢板-混凝土组合剪切分析的平面膜单元,完成了6个钢板-混凝土组合抗剪梁试验,并将平面膜单元应用于钢板混凝土抗剪梁的剪切分析中,对比结果表明,钢板-混凝土组合受拉理论应用于组合剪切分析中是合理、可靠的。