新型装配式组合梁受弯性能试验研究与有限元分析

摘要

为适应装配式建筑的发展需求并实现钢-混组合梁的快速装配化，提出了一种基于高强螺栓连接的装配式组合梁。为研究该新型装配式组合梁的纵向受弯性能及连接件的可靠性，对该组合梁进行了正位两点加载受弯试验，得到了组合梁的破坏模式、荷载-挠度曲线、跨中截面应变分布曲线、荷载-滑移曲线等特征曲线；并基于受弯试验建立了三维实体有限元模型，分析了预制混凝土板强度、水泥基灌浆料(cement-based grouting material, CGM)强度、高强螺栓预紧力以及抗剪连接程度对该装配式组合梁抗弯性能的影响规律。试验和有限元分析结果表明：组合梁的破坏模式为混凝土板压碎的弯曲破坏，在高强螺栓连接下组合梁表现出较好的组合作用；预制混凝土板强度的增加对组合梁的极限承载力有所提高，但整体增幅并不是很明显；CGM强度和高强螺栓预紧力对组合梁极限承载力影响不大，但螺栓预紧力的增加能提高组合梁在弹性阶段的整体刚度；当抗剪连接程度超过0.7后，提高连接程度对组合梁的受弯性能影响不明显。所得结论为该新型装配式组合梁的应用提供了参考。

关键词

钢-混凝土组合梁 / 梁式试验 / 有限元分析 / 装配式结构 / 高强螺栓连接件