钢-混凝土组合桁架梁性能分析

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发布时间：2021-09-12

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钢一混凝土组合桁架梁性能分析
汪洋L2．李天，董荣贵
(1．郑州大学土木工程学院，450001，郑州；2．台州职业技术学院土木工程系，318000，浙江台州；3．国强建设集团有限公司，318000，浙江台卅{)
摘要：通过将普通工字钢组合梁的理论计算结果与ANSYS有限元软件模拟分析结果进行比较分析，验证
有限元模型的合理性。通过有限元软件对比分析普通工字钢组合梁、钢桁架梁和钢一混凝土组合桁架梁(SCCTG)
在同工况作用下的受力性能。结果表明SCCTG的跨中挠度小于前两者，用钢量比普通工字钢组合梁节约22．6％，
说明SCCTG在受力性能和工程造价上都具有明显的优势。
关键词：钢一混凝土组合梁；组合桁架；受力性能
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1000—4726(2013)03—0216—03
PERFORM ANCE ANALYSIS oF STEEL—CONCRETE COM POSITE TRUSS GIRDER
WANG Yang’--，LI Tian’，DONG Rong-gui。
(1．School of Civil Engineering，Zhengzhou University，450001，Zhengzhou，China；2．Department of Civil Engineering，Taizhou
Vocational＆ Technical College，318000，Taizhou，Zh~iang，China；3．Guoqiang Construction Group Co．，Ltd．，
318000，Taizhou，Zh~iang，China)
Abstract：To validate the rationality of finite element model， Steel—concrete composite beam has been
c0mpared by theoretical calculation and finite element calculation ．W ith the same loads，performance of simple
composite beams．stee1 truss beam and SCCTG have been analysis by finite element software ANSYS．The results
of the data analysis revealed mid—span deflection of SCCTG iS smallest，and the total steel consumption can be
reduced 22．6％．It shows the SCCTG has the obvious advantage on force performance and project cost．
Key words：steel—concrete composite beam；composite truss；stress perform ance
钢一混凝土组合桁架梁(SCCTG)是在普通组合
梁的基础上发展起来的一种新型受力构件，通过剪
力连接件(如栓钉)将混凝土板和钢桁架形成整体
共同工作[11．其组成一般包括钢桁架、混凝土板和
剪力连接件三部分(图1)。各种管线可在桁架腹杆
的内空中穿行，从而提高室内空间的利用率。
剪力连接件
图1 钢一混凝土组合桁架的组成示意
1 试验概况
文献2。3曾对组合桁架进行了有限元理论分析
和试验研究，提出有别于普通组合梁的设计要求。
本文通过相同条件下普通组合梁、钢桁架梁和组合
桁架梁的工作情况，比较两者的经济和受力性能指
标。文献4进行了跨度为13 133．的简支梁的试验分析，为
收稿日期：2012—09—29
基金项目：浙江省自然科学基金项目(Yl100387)；浙江省建设科研项目
(2012095)
作者简介：汪洋(1978一)，男，浙江龙游人，副教授，博士，e—mail：
wangyang96@126．corn．
便于分析比较，本文采用与文献4同条件的工况。在使
用阶段总均布荷载标准值为15．93 kN／m，其中永久荷
载标准值为8．73kN／m，可变荷载标准值为7．2kN／m。混
凝土采用C25，板厚100mm，板宽1 500mm；钢材采用
Q345B，栓钉采用Q235，规格为19mmx80mm，单排布
置，间距为200mm。
2 钢一混凝土组合梁计算结果
2．1 规范计算结果
按《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)相关规定，
根据条件要求设计钢一混凝土组合结构梁，钢梁采用
600mmx200mm~150mmxlOmmxl4mm，混凝土内配
8@150钢筋(图2)。钢梁面为10620mm2，截面惯性
矩为5．727 4x10 mm4；钢梁自重标准值g为0．834 kN／m。