預製裝配型鋼混凝土梁受力行為與設計方法研究

《預製裝配型鋼混凝土梁受力行為與設計方法研究》是依託蘇州科技大學，由邵永健擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：預製裝配型鋼混凝土梁受力行為與設計方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：邵永健
• 依託單位：蘇州科技大學

項目摘要

針對型鋼混凝土梁施工複雜、工序較多的缺陷，開展預製裝配型鋼混凝土梁（以下簡稱PSRC梁）設計理論與方法研究。首先採用數值模擬方法，對PSRC梁截面形式進行最佳化設計和選型分析。研發預製與現澆部分界面連線方式，研製界面縱向直接剪下試驗裝置，開展PSRC梁中預製部分與現澆部分的直接剪下試驗和推出試驗，研究界面縱向受剪機理與性能，建立界面縱向受剪設計方法。開展PSRC梁受彎、受剪性能試驗研究，提出合理受彎和受剪分析模型，建立梁正截面受彎和斜截面受剪承載力計算方法。結合施工-使用全過程模擬試驗和數值分析，研究PSRC梁在施工階段和使用階段的截面應力、裂縫和變形發展規律，提出PSRC梁施工階段驗算方法和使用階段開裂荷載、裂縫寬度和跨中撓度計算方法。開展PSRC梁低周反覆載入試驗，研究PSRC梁在正、負彎矩反覆作用下破壞形態、承載能力和變形性能，提出梁截面彈塑性恢復力模型，建立梁實用抗震設計方法。

結題摘要

針對型鋼混凝土梁施工複雜、工序較多的缺陷，本項目採用試驗研究、數值模擬和理論分析三種方法，對預製裝配型鋼混凝土（PSRC）梁的受力行為與設計方法進行了研究。 項目通過完成100個試件的實驗，主要研究了：PSRC梁的截面形式最佳化設計與選型分析，PSRC梁的力學性能，PSRC梁的正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力、裂縫寬度和撓度的設計計算方法，PSRC梁的抗震性能和抗震設計方法。 本項目研究取得的主要成果和關鍵數據有：提出了PSRC梁的新型截面形式及其相應的構造措施；揭示了混凝土強度、截面類型、型鋼形式、剪跨比等設計參數對PSRC梁力學性能和抗震性能的影響規律；揭示了PSRC梁正截面受彎和斜截面受剪的受力機理、破壞形態、破壞特徵和破壞機理；獲取了單調荷載作用下PSRC梁的開裂荷載、屈服荷載和極限荷載及其對應的位移等關鍵數據；獲取了低周反覆荷載作用下PSRC梁的滯回性能、骨架曲線、強度退化、剛度退化和延性等關鍵數據；建立了PSRC梁正截面受彎承載力的設計方法和計算公式；建立了PSRC梁斜截面受剪的力學模型；建立了PSRC梁斜截面受剪承載力的設計方法和計算公式；建立了PSRC梁裂縫寬度和變形的設計方法和計算公式；建立了PSRC梁的恢復力模型，提出了PSRC梁的抗震設計方法和抗震構造措施。 已發表項目的研究論文16篇，其中SCI兩篇；已授權發明專利1項、實用新型專利4項；培養研究生15名。 完成了項目申請書的研究計畫、研究內容、研究目標和預期成果。 取得的研究成果可完善PSRC結構的計算理論，推進PSRC結構的工程套用，能充分發揮和有效提升傳統SRC梁在受力性能、耐久性能、耐火性能和經濟性能等方面的優勢，可以廣泛套用於各類鋼筋混凝土和鋼結構建築中，尤其適用於大跨度、重荷載的高層建築和超高層建築。符合綠色環保、可持續發展的基本國策，符合建築工業化的產業發展要求。