栓钉布置对连续组合梁受力性能的影响分析

摘要

【目的】研究在不同形式荷载作用下，栓钉总数量相同时不同栓钉布置方式对连续组合梁受力性能的影响机理。【方法】利用有限元软件ANSYS建立钢-混凝土连续组合梁模型，在栓钉总数和荷载不变的情况下，设置4种布置方案进行对比分析，研究在均布荷载与对称集中荷载作用下，连续组合梁的界面滑移、挠度、内力及应力。【结果】栓钉布置方式对结构性能影响显著。SCCB-3（负弯矩区加密）性能最优，界面滑移最小，挠度比其他布置方式显著降低，且轴力传递连续、顺畅，应力分布合理，组合作用高效，材料强度得到充分发挥。SCCB-4（负弯矩区无栓钉）组合作用被严重破坏，负弯矩区轴力分布出现“平台效应”，剪力流中断，导致钢梁应力异常集中，挠度较大，存在脆性破坏风险。【结论】栓钉分段布置比均匀布置的效果好，能发挥高效的组合作用，提高结构整体承载力，但栓钉的布置应遵从与结构剪力流分布相匹配的原则。负弯矩区加密布置栓钉是保证结构安全、具有较高刚度及承载力的关键，由此形成的“合理高应力区”是结构高效工作的标志。栓钉布置与内力分布协同优化是实现连续组合梁轻量化、高效率和经济性的根本途径。

关键词

连续组合梁 / 栓钉 / ANSYS / 界面滑移 / 挠度 / 内力