摘要
新型部分外包钢-混凝土组合梁是在外包钢梁和部分外包梁基础上进行进一步设计优化而来的，这种新型组合梁不同于传统部分外包梁，其腹板中心两侧混凝土用轻质岩棉板替代，上下翼缘内侧以及岩棉板外侧用钢筋混凝土填充形成“C”形混凝土薄壳，钢梁翼缘与内侧混凝土利用栓钉抗剪连接件进行连接，形成组合结构共同抵抗外部荷载。新型部分外包钢-混凝土组合梁自重较轻、施工操作简单，具有更高的经济效益和广阔的应用前景。 本文设计并制作了6个新型部分外包钢-混凝土组合梁试件和2个纯钢梁对比试件，对其进行单调静力集中荷载下的受剪性能分析，研究新型组合梁的破坏形态与破坏特征以及其极限受剪承载力的影响因素；并利用ABAQUS有限元软件对新型组合梁进行有限元精细化参数分析，研究腹板厚度、组合梁截面高度、材料强度、栓钉间距以及内填混凝土高度对组合梁受剪性能的影响。 主要研究成果如下： （1）新型部分外包钢-混凝土组合梁极限承载力较普通纯钢梁极限承载力提高18.2%~72.3%，受剪过程中钢腹板发生剪切破坏。当1.6≤λ≤2.0时，试验梁发生剪压破坏；当λ≤1.15时，试验梁发生斜压破坏。翼缘内侧设置抗剪栓钉能够提高型钢和混凝土的截面组合作用，提高约30%极限承载力；翼缘内侧填充部分混凝土能够对型钢翼缘起到支撑作用，提高18.2%~59.4%极限承载力。 （2）增大组合梁截面高度、增大型钢腹板厚度、提高型钢材料强度以及减小翼缘栓钉间距均能提高新型组合梁极限受剪承载能力，混凝土强度等级、组合梁内填混凝土高度对组合梁的极限承载能力影响较小。实际工程中，增大组合梁截面高度来提高新型组合梁的极限受剪承载能力最为经济有效。 （3）基于目前国内外学者给出的规范叠加法及桁架-拱模型理论，结合新型组合梁受剪承载力实测结果和受剪特征，建立了新型组合梁受剪承载力的计算公式。
NETL