钢筋混凝土T型组合梁抗剪性能研究

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发布时间：2021-09-12

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钢筋混凝土T型组合梁抗剪性能研究
卢文明
(运城市建筑工程有限公司。山西运城044000)
【摘要】通过ANSYS有限元软件对钢筋混凝土组合T梁的模拟，来分析影响结合面抗剪性能的因素，并
通过灰色关联分析，总结出对影响结合面抗剪性能主要的因素，得出合理的箍筋间距及叠合面高度。
【关键词】钢筋混凝土；抗剪性能
【中图分类号】TU375．1 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001-6864(2011)o2-0067—03
钢筋混凝土组合结构是在预制构件上加浇一层
现浇混凝土而形成的一种装配整体式结构形式，组合
结构也称叠合结构。钢筋混凝土组合梁桥在中小跨
径的桥梁中有着广泛应用，它是腹板采用预制梁而翼
缘与桥面板整体现浇而形成的桥梁结构形式。组合
梁桥最大的特点在于加强桥梁受力的整体性。但是
由于这种结构需要进行二次混凝土浇筑，预制构件与
后浇混凝土能否整体共同工作是一个重要问题，它不
仅影响组合梁桥的承载能力，也是影响钢筋混凝土组
合梁桥发展的主要原因。因此，对组合梁桥承载性能
的研究主要是对组合梁结合面抗剪性能的研究。
1 T型组合梁结合面抗剪性能的有限元分析
1．1 模型的建立
钢筋混凝土T型组合梁整体为T型截面。采用叶r
点耦合的方法来模拟。由于结构是对称的，因此采用了
半跨模型。对于预制梁的加载是根据预制梁所承担的
后浇混凝土的重量进行，把后浇混凝土的重量分配到每
一个节点上。1号梁桥面板厚为200mm，T梁高为
1250mm，箍筋间距为400mm，箍筋直径10mm，混凝土强
度为C35；2号梁至4号梁桥面板厚为250mm，除了箍筋
间距变化外其它条件相同；5号梁至l3号梁桥面板厚为
300ram，考虑箍筋间距和直径的变化，混凝土强度相同；
l4号至22号梁在桥面板厚为250mm情况下，且其它条
件相同时，考虑不同新旧混凝土强度的组合，混凝土强
度选择为C35、C25和CA5。
1．2 数值模拟结果
数值模拟的结果主要是ANSYS计算的结合面的平
均剪应力值，根据结合面上的节点的艋向剪应力求得。
以2号梁为例。图l为2号梁结合面艋向剪应力。
从图1中可以看出，在结合面上除了在加载位置
的剪应力较大，其它的剪应力的大小都在结合面的平
均破坏剪应力以下，说明在公路I级荷载作用下，各个
梁的结合面不会因为剪应力过大而发生破坏。结合
面上的剪应力值的范围也变化不大，则通过结合面的
平均剪应力来进行分析具有合理性。
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图1 结合面上的向剪应力
图2至图4分别为箍筋间距、直径，预制截面高度
与组合截面高度之比对结合面剪应力的影响。
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g 1．2
z 1
茴0．8
0．6
窭
0
+ 2、3 4号梁+ 5、6、7号梁
+ 8、9、10号梁一11、12、13号粱
图2 箍筋间距对结合面剪应力的影响
从图2可以看出，随着箍筋间距的增大，结合面的
剪应力也在增大。这与实际情况完全相符。从增大
的情况来看，在箍筋间距为400mm时，结合面的剪应
力值基本小于平均破坏剪应力，说明规范中对于箍筋
间距的规定能满足要求。当箍筋间距为350mm时，相
对的剪应力值减小要大，也就是在箍筋间距小于
350mm后，剪应力的减小程度在减小。虽然再减小箍
筋间距，也可减小结合面的剪应力，有利于结合面抗
剪性能的提高，但减小的程度不大，而且过密的配筋
会造成浪费。因此经分析箍筋的间距在350mm 是比
较合适的，既能保证结合面的剪应力不会超过允许的
剪应力，又能保证钢筋的合理利用