考虑连结件刚度的钢-混凝土板桁组合结构的有限元分析考虑连结件刚度的钢-混凝土板桁组合结构的有限元分析 摘要：钢- 混凝土组合结构剪力连接程度是依据截面极限状态的抗弯强度定义的, 即使是完全抗剪连接, 组合结构的混凝土板与钢梁之间仍存在滑移。采纳有限元分析, 构造了混凝土板-连接单元-钢梁的组合梁有限元计算模型, 并连接单元采纳弹簧进行模拟。真实的模拟了钢梁和混凝土之间的滑移现象和剪力连结件的塑性变形，对其结构整体进行有限元分析，分析结构的整体受力和变形情况。 关建词：组合结构 剪力连结件 滑移 变形 中图分类号：TU37 文献标识码： A 文章编号： 前言 黄河班多水电站进厂交通桥是上承式钢-混凝土板桁体系。钢-混凝土组合组合作用的大小是由组合梁中的关键部件―剪切连接件决定的。对于连接件的应用，各国的使用不尽相同，日本一般使用栓钉，我国开始时使用槽钢, 现在一般使用栓钉连接件。现行相关设计法律规范采纳换算截面法计算钢-混凝土组合梁截面特性, 假定组合梁为完全剪力连接, 即: r= N/Nf≥1 r 为剪力连接系数;N 为控制剪跨内叠合面上连接件数目; Nf 为截面达到塑性极限抗弯强度时在控制剪跨内所需的连接件数目。 实桥结构构造 黄河班多水电站进厂交通桥桥跨结构采纳两片钢桁架+混凝土桥面板的板桁结合体系。桥梁全长 115.0m，桥宽 10.00m，计算单孔跨径 30.8m，桥梁全高 4.10m。主桥桥梁立面布置和主梁横截面如图2.1 所示。 图 2.1 主梁立面布置图 主桁架几何图式为三角形，两片主桁架中心距 6.00m，主桁架计算高度 3.00m，桁架节间长度 2.80m，斜杆倾角 64°59′。桥面采纳 40 号钢筋混凝土板，两侧悬臂长度 2.00m 桥面板厚度 55cm，跨中桥面板厚度 33cm。 有限元模型 本文在有限元分析时，将混凝土底面和钢梁对应的节点之间设置弹簧连接，这样就能较合理地模拟钢与混凝土的共同工作。弹簧连接模拟方法如下： ①纵向设置弹簧连接以抵抗板单元和钢桁梁单元节点间的滑移。弹簧刚度与栓钉连接件的剪切刚度大小一致，取 300KN/mm。 ②设置竖向刚度很大的弹簧以保证板单元和钢桁单元间的竖向变形的协调。 ③设置刚度很大的转动弹簧以保证板单元与钢桁单元间的扭转协调。 钢-混凝土连结部节点弹簧模拟如图 3.1 所示 图 3.1 钢-混凝土连结部节点弹簧模拟图 荷载采纳恒载+车辆活载+汽车制动力。汽车制动力按《公路桥涵设计通用法律规范》取 90KN 计算。车辆...
