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部分外包连续组合梁不仅具有普通组合梁的共同优点,还可以有效提高组合梁的刚度与抗屈曲能力;由于钢梁腹部填充钢筋混凝土,组合梁的承载能力、防火性能与防腐性能也有所提高。基于这些优点,部分外包连续组合梁引起了工程界的广泛关注。但是,近年来,部分外包连续组合梁也仅仅在欧洲有所尝试,在国内这类形式的组合梁的研究成果非常少。因此,为了完善现有的试验研究成果,本文采用有限元软件对此类形式组合梁进行分析。 本文采用MIDAS FEA有限元软件对部分外包连续组合梁的受力性能进行了非线性研究。由于部分外包连续组合梁主要由混凝土板、钢梁与钢梁腹部钢筋混凝土三大部分组成,材料多样且受力复杂,因此,本文分析时考虑了材料的非线性,同时考虑了混凝土板与钢梁间的滑移以及腹部混凝土与钢梁间的粘结滑移。 本文在有限元分析时,为了保证模型的合理性与准确性,首先对模型进行了验证。模型验证通过以后,分别研究了板的混凝土强度等级、板的厚度、板的宽度、板负弯矩区的纵向配筋率、钢梁强度、腹部混凝土的强度、腹部混凝土纵向受拉钢筋配筋率以及组合梁跨度8个因素对部分外包连续组合梁受力性能的影响,并针对分析结果给出一些建议。 其次,本文推导了部分外包连续组合梁负弯矩区段截面的塑性抗弯承载力计算公式,经验证公式计算结果和试验结果吻合较好。此外,本文在理论公式基础上利用Matlab编程对部分外包组合梁的设计进行优化,在保证承载力不变的情况下得出组合梁工程造价的最优结果,为今后工程中的实际应用提供参考和依据。