对于负弯矩作用下的腹板开洞组合梁，开洞造成了钢梁腹板的缺失，当洞口高度不同时，所剩余的腹板面积也不同，剩余的腹板面积不同时对抗剪承载力会有多少影响？为了研究不同高度的洞口对负弯矩区腹板开洞组合梁受力性能的影响，我们对3个洞口高度不同的负弯矩区组合梁试件进行了对比分析，试件参数见表4.2，示意图如图4.11、图4.12所示。
图4.11 洞口高度变化时负弯矩区组合梁试件示意图与截面尺寸
图4.12 洞口高度变化情况
1）承载力与变形能力
洞口高度变化下各负弯矩区组合梁试件的荷载-挠度曲线如图4.13所示，对应数值见表4.12。
图4.13 洞口高度变化下负弯矩区组合梁的荷载-挠度曲线
表4.12 洞口高度变化时负弯矩区组合梁承载力及挠度值对比
通过对比分析可以得到如下结论：
①与试件B-1相比，试件E-1、E-2的洞口高度依次下降了50 mm和100 mm，对应的承载力提高了22.3%和38.8%；说明在其他参数相同时，减小洞口高度可以显著提高负弯矩作用下腹板开洞组合梁的承载力，洞口高度越小，截面刚度越大，对抗剪承载力越有利。
②随着洞口高度的减小，试件E-1、E-2的变形能力有了明显的提高，与试件B-1相比最大挠度分别提高了15.9%和37%，说明在其他参数相同时，洞口高度越小，组合梁试件的变形能力越大。
2）洞口区域剪力分担(www.xing528.com)
为了定量分析洞口高度变化对洞口区截面剪力分担的影响，计算得到洞口区各截面承担的剪力大小，见表4.13。
表4.13 洞口高度变化时负弯矩区洞口截面剪力分担
注：V为截面总剪力；Vc为混凝土板剪力；Vs为洞口上钢梁截面剪力；Vb为洞口下钢梁截面剪力。
表4.13中结果表明：
①试件B-1的洞口高度最大，其混凝土板承担的剪力比重也最大，占截面总剪力的83.5%；随着洞口高度的减小，试件混凝土板承担的剪力比重明显减小，分别占到截面总剪力的65.3%和59.7%；结合图4.13可以看出，洞口高度较大时，混凝土板承担的剪力比重加大，混凝土板在洞口处发生了剪切破坏，试件的承载力和变形能力都会下降。
②随着洞口高度的减小，各试件钢梁部分承担的剪力比重明显增加，占截面总剪力的比重由16.5%升至40.3%，其中上钢梁截面承担的剪力由12.4%升至22.9%，下钢梁截面承担的剪力由4.1%升至17.4%；结合图4.13可以看出，洞口高度小时，钢梁承担的剪力比重增加，试件的承载力和变形能力都会有所增加。
③当洞口高度减小时，剩余的腹板面积会相对增加，使钢梁可以分担更多的剪力，对抗剪承载力是有利的；显然，洞口高度变化对负弯矩作用下腹板开洞组合梁的抗剪性能有较大的影响。
3）栓钉滑移分布
洞口高度变化时各负弯矩区组合梁试件滑移沿梁长度方向的分布见表4.14。通过分析可以得到如下结论：
①荷载作用初期，试件滑移分布平缓，栓钉受力都比较小；随着荷载的增加，滑移值在洞口区域出现突变，极限荷载时，滑移最大值出现在洞口左端，说明该区域栓钉受力较大。
②随着洞口高度的减小，洞口处滑移分布有所下降，这是由于随着洞口高度的减小，腹板刚度得到了补充，钢梁承担的剪力增加，而传递到混凝土板上的剪力Vc则增加不明显（表4.13），栓钉受力也开始趋于均匀。
表4.14 洞口高度变化时负弯矩区组合梁滑移沿梁长方向的分布
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