大跨度开口钢箱－混凝土组合箱梁有限元参数分析*

周凌宇，贺桂超

(中南大学土木工程学院，湖南长沙 410075)

钢－混凝土组合箱梁是在钢结构和混凝土结构、薄壁箱梁结构基础上发展起来的一种新型结构形式，由上部钢筋混凝土板(或预应力混凝土板)和下部钢箱梁组成。混凝土板和钢箱梁之间通过剪力连接件进行连接。由于其具有自重轻、增加有效使用空间、减少用钢量、增大结构刚度与稳定性的优点，组合箱梁在工程实践中得到广泛应用。

目前对于组合梁在抗弯承载力［1］、纵向抗剪［2］、栓钉连接件的抗剪承载力［3］、刚度［4］和滑移效应［5－6］等理论和试验上进行了比较系统的研究，但主要集中在工字型组合梁上，对于组合箱梁的研究却很少。组合箱梁剪力连接度、腹板高厚比、力比和初始不平整度是影响其静力性能的重要参数。钢梁腹板弯曲应力、剪应力和不均匀压应力作用下的局部屈曲承载能力与高厚比有密切的关系，我国现行国家标准《钢结构设计规范》中关于钢梁在弯曲应力作用下的强度计算则考虑了截面部分进入塑性状态(直接动力荷载作用除外)，这样将使组合梁的计算结果偏于不安全，同时，没有考虑混凝土板对钢梁稳定的有利作用。另一方面，钢梁屈曲后强度性能如何，在组合梁的研究中尚属空白。同时，实际工程中板件不可避免地存在初始挠曲钢梁初始挠度将降低组合梁的失稳临界荷载，使组合梁更容易发生屈曲失稳，同时产生次内力，降低构件承载力。目前尚未有初始挠曲对组合箱梁受力性能的研究。……