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腹板开洞压型钢板组合梁作为一种新型的建筑构件在现代的建筑中得到了越来越多的应用。腹板上规则的洞口便于通风管道和给排水管道等复杂建筑管道的布置,这样可以降低楼层高度,有效的利用钢材材料,并且更便于建筑设备的安装,明显的降低工程的总造价。然而目前国内尚没有腹板开洞压型钢板组合梁的设计规范,并且关于这方面的研究也很缺乏。
本文采用有限元模型对腹板开洞压型钢板组合梁的受力性能进行了研究。模型考虑了材料非线性以及钢梁和组合板之间的滑移,对以下影响因素进行了有限元模拟:洞口处的弯剪比、剪力连接度、洞口的长度和高度、洞口的偏心距、混凝土的强度、组合板的宽度和厚度、压型钢板规格和栓钉排列方式、横向配筋率和纵向配筋率、组合梁的跨度,分析了它们对腹板开洞压型钢板组合梁受力性能的影响。在有限元分析基础上,本文提出了组合板翼缘的抗弯有效宽度和抗剪有效宽度的计算公式。
根据前人的研究成果以及本文有限元模拟结果,本文提出了腹板开洞压型钢板组合梁承载力的计算模型。模型考虑了组合板对洞口截面抗剪承载力的贡献,经过计算结果与试验结果的比较两者吻合良好,为规范的修订和工程应用提供了依据。