大跨度鋼混凝土組合薄殼屋蓋試驗研究與有限元分析.pdf

1、大跨度鋼—混凝土組合薄殼是混凝土薄殼屋蓋結(jié)構(gòu)的一個最新發(fā)展。它由鋼底殼及上部現(xiàn)澆混凝土層組成，鋼底殼由大量標準化的鋼模板單元通過螺栓連接而成形，它即可以作為混凝土施工時的模板，又是成型后的加強鋼筋。該新型結(jié)構(gòu)不僅保留了混凝土薄殼屋蓋的所有優(yōu)點，又不需要使用臨時模板，并大幅減少臨時支撐。目前，對于這種新型組合結(jié)構(gòu)體系的研究正在作進一步完善。 本文主要研究大跨度鋼—混凝土組合薄殼在使用階段的穩(wěn)定與承載受力性能。通過對這種組合殼體模型

2、的整體承載性能、節(jié)點受力特征的試驗，對包括裂縫的出現(xiàn)與開展、單元連接螺栓的失效以及鋼底殼單元的屈曲等作了詳細的觀察與分析，得出了在四點對稱集中荷載作用下殼體的非線性行為。然后，在曲線坐標系下，得出了殼體結(jié)構(gòu)分析與計算的基本微分方程，并采用能量原理探討了組合殼的整體和局部穩(wěn)定性。 本文基于有限元方法，對組合薄殼單元塊之間螺栓連接采用離散彈簧單元進行了模擬，然后采用四邊形平板單元，考慮混凝土、鋼板及螺栓連接的非線性行為，推導(dǎo)了用于組