混凝土开裂后连续组合梁刚度退化试验研究与数值分析

负弯矩区混凝土裂缝分布规律及开裂后主梁刚度退化是钢-混凝土组合连续梁变形和耐久性设计的关键问题。基于两跨连续梁模型试验，测试对称集中力作用下负弯矩区混凝土板的开裂特征、裂缝扩展和挠度变化规律。结合现有文献中负弯矩区混凝土裂缝分布的统计规律，构建考虑相邻裂缝间混凝土受拉加劲效应的裂缝模型。采用数值模拟方法对试验梁加载过程中混凝土板的开裂过程进行非线性分析，获得连续组合梁的刚度退化规律，探索钢-混凝土组合连续梁设计参数影响作用。研究结果表明：与现有规范相比，考虑裂缝间混凝土板作用计算的挠度值与试验值更接近，钢梁截面应力和纵筋的应力计算值与试验结果吻合较好，证明相邻裂缝间未开裂部分混凝土板对组合梁抗弯刚度有受拉强化作用。连续组合梁的刚度随荷载增大具有前期小幅退化、中期基本稳定、后期快速退化的规律，破坏前主梁刚度退化幅度最大约60%。钢梁高度对组合梁抗弯刚度的影响最大，钢梁腹板厚度次之，混凝土抗压强度和混凝土板内纵筋的配筋率有一定影响，而抗剪连接度的影响最小。研究成果可为钢-混组合梁连续梁设计和刚度计算提供参考。