界面滑移钢-混凝土组合板弹性弯曲及稳定性的弱形式求积元分析

作者：夏军; 申志强; 刘昆; 孙成名弱形式求积元法部分组合板界面滑移弯曲分析特征值屈曲分析

摘要：利用抗剪连接件将钢板与钢筋混凝土板进行组合形成的钢-混凝土组合板,能充分发挥混凝土和钢材优越的材料性能,在建筑、桥梁结构的新建和加固中得到了广泛应用.由于抗剪连接件的非完全刚性,在对钢-混凝土组合板进行力学分析时,应对界面滑移效应进行充分考虑.本文采用弱形式求积元法对矩形钢-混凝土组合板在简支和固支边界条件下的弯曲和特征值屈曲问题进行了分析.弱形式求积元法的显著特点是利用同一组插值点直接计算待求解问题弱形式描述中的积分和导数,通过调整单元的阶次来满足待求解问题的收敛要求.通过与现有文献中有限元及解析解的数值结果进行比较,验证了本文数值模型的高效性.对于工程中常见抗剪连接刚度的矩形钢-混凝土组合板,仅用一个求积元单元就能得到满意的计算结果.进一步的参数化研究表明,当抗剪连接件的连接刚度在特定范围内变化时,其对钢-混凝土组合板的弯曲变形和临界屈曲荷载有显著影响.

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