波纹腹板组合梁抗火性能参数分析

作者：周焕廷; 秦晗; **杰; 伍先兴; 张苏鹏

来源：钢结构(中英文), 2020, 35(04): 19-27.

DOI：10.13206/j.gjgS19102901

• 波纹腹板
• 钢-混凝土组合梁
• 端部约束
• 抗火性能
• 参数分析

波纹腹板钢-混凝土组合梁相对于传统组合梁具有较高的承载力,在工程中得到了广泛的应用。为了研究波纹钢腹板组合梁在火灾高温作用下抗火性能,采用ABAQUS有限元分析软件建立了波纹腹板组合梁在高温下的热-力耦合模型,通过分析波纹腹板组合梁跨中挠度、梁端轴力随温度变化曲线研究了荷载比、跨高比、腹板波角、转角约束比和轴向约束比对组合梁抗火性能的影响。结果表明:无梁端约束的波纹腹板组合梁在高温作用下,中和轴沿截面高度不断上移,最后形成塑性铰而达到临界状态;波纹腹板组合梁在无转角和轴向约束时,荷载比对波纹腹板钢-混凝土组合梁抗火性能有较大影响,随着荷载比的增加,组合梁临界温度也随之下降;在高温作用下,随着跨高比增大,波纹腹板组合梁临界状态时挠度值也越大;在其他条件相同时,腹板波角越小,说明其越接近平腹板组合梁,在高温作用下腹板越易发生局部失稳,因此抗火性能越差。当波纹腹板组合梁考虑端部约束后,组合梁在相同的荷载比条件下,其临界温度更高,约为无端部约束波纹腹板组合梁临界温度的1. 2～1. 5倍,且达到临界状态时挠度更小,约为无端部约束波纹腹板组合梁临界温度的0. 6～0. 8;波纹腹板组合梁转角约束比越大,跨中挠度下降速率越慢,梁端承受的负弯矩就越大,梁端下翼缘越容易发生受压屈曲破坏;无端部约束的波纹腹板组合梁,当腹板波角为65°时,跨中挠度下降速率最快,而具有端部约束的波纹腹板组合梁在腹板波角为45°时,组合梁挠度最大。

• 单位
  土木工程与建筑学院; 武汉理工大学