1)扭矩-扭率关系曲线
钢板-砖砌体组合梁的扭矩-扭率关系曲线见图8-10所示。由此图可见,在弯剪扭作用下,钢盖板设置相同的试件扭矩-扭率曲线的变化规律是相近的。未设钢盖板试件的扭矩-扭率曲线主要呈现线性发展,然后突然破坏;而设钢盖板试件的扭矩-扭率关系曲线则发展相对较好。现以试件B6-200和B6-300的扭矩-扭率曲线为例进行分析,可以近似分为三个阶段。
图8-10 试件的扭矩-扭率关系曲线
第一阶段为弹性阶段:在加载前期由于砖砌体与钢板间的缝隙的压实,导致试件的抗扭刚度有短暂的提高,随后U形钢板通过结构胶和对拉螺栓与砖砌体共同工作。从扭矩T=0加载至T/Tu=51%左右(试件B6-300加载至37%左右),扭矩和扭率之间基本呈线性关系,试件的扭转变形很小,钢板处于线弹性阶段。
第二阶段为弹塑性变形阶段:当施加扭矩大于极限扭矩的51%左右(试件B6-300大于极限扭矩的37%左右)时,砖砌体发生开裂且侧板与砖砌体发生剥离,试件的加载端附近对拉螺栓参与扭矩剪力流传递的程度加大,此时扭矩-扭率曲线呈非线性增长,但试件扭转刚度并未立即下降,这是因为对拉螺栓逐渐参与受力及裂缝出现在剪跨段内,对弯扭段影响不大。当裂缝发展到弯扭段后,试件的扭转刚度下降速度加快。(www.xing528.com)
第三阶段为破坏阶段:试件B6-200的对拉螺栓发生断裂,试件B6-300的钢盖板连接焊缝撕裂程度变大,导致试件的扭转变形急剧增大至破坏。
此外,通过对比钢板厚度不同的试件发现,钢板厚度越大,试件的抗扭刚度越大,设有钢盖板的试件的抗扭刚度及延性要优于未设钢盖板的试件。因此,提高钢板厚度、设置钢盖板对提高组合梁的抗扭刚度与延性有一定的效果。
2)跨中弯矩-挠度关系曲线
图8-11为各个试件的跨中弯矩-挠度曲线。由此图可见,试件在受力前期过程中,跨中弯矩和挠度基本呈线性关系;在加载后期,由于砖砌体的明显开裂、侧板与砖砌体的严重剥离使得试件的抗弯刚度变小导致挠度明显增大。钢板的厚度越大,试件的抗弯刚度越大,最后极限弯矩也越大;在钢板厚度相同的情况下,在跨中设置钢盖板的试件可近似看做四面钢板的箱形截面,对试件抗弯刚度的提高有明显贡献。试件B3-300的数据有点异常,出现了跨中挠度为负值的情况,经分析可能是试验时位移计出现挠动引起。
图8-11 试件的跨中弯矩-挠度关系曲线
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