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桁架式钢骨混凝土是空腹式钢骨混凝土的一种,由于钢骨被其外部混凝土包裹约束,能有效防止钢骨的局部屈曲,使钢材强度得到充分发挥。而且桁架式钢骨中竖腹杆和斜腹杆的存在能够有效的增加混凝土和钢骨之间的整体性能。而目前对于桁架式钢骨混凝土梁研究较少,因此进行系统深入地研究桁架式钢骨混凝土梁的受力机理、计算方法是非常必要的。
本文主要通过五根桁架式钢骨混凝土梁和一根对比梁进行静力试验研究,研究剪跨比和钢骨腹板含钢率对桁架式钢骨混凝土梁的斜截面抗剪承载力的影响以及桁架式钢骨混凝土梁的斜截面破坏形态。根据试验发现:随着剪跨比的升高,桁架式钢骨混凝土梁的斜截面抗剪承载力逐渐降低,而且其破坏形态由斜压破坏向斜拉破坏发展;随着腹板含钢率的提高,桁架式钢骨混凝土梁斜截面抗剪承载力明显得到提升。根据钢骨应变和破坏形态考虑桁架式钢骨混凝土梁的抗剪模型为桁架模型和桁架一拱模型,并根据模型推导的公式进行了计算对比。根据试验结果,统计回归了桁架式钢骨混凝土梁斜截面抗剪承载力公式,为桁架式钢骨混凝土在结构中的应用提供依据。
同时,根据桁架式钢骨混凝土梁的相关研究为基础,通过ANSYS程序对其进行非线性有限元数值模拟分析,将有限元分析结果与试验值进行比较,验证通用有限元程序ANSYS对桁架式钢骨混凝土梁受力过程的数值模拟是可行的;在此基础上进一步分析桁了架式钢骨混凝土梁的受力机理和力学性能。