摘 要
钢-混凝土组合结构因其优异的力学性能和经济性，在现代土木工程中得到了广泛应用。为深入研究其受力机理与性能优化，本文以钢-混凝土组合梁和组合柱为主要研究对象，系统分析了材料界面特性、截面形式及荷载条件对整体力学性能的影响。研究采用理论分析、数值模拟和试验验证相结合的方法，建立了考虑界面滑移效应的非线性有限元模型，并通过对比试验数据验证了模型的准确性。结果表明，界面连接件的布置方式显著影响组合结构的承载能力和变形性能，而合理优化截面设计可有效提升结构的整体刚度与延性。此外，本文提出了一种基于能量平衡原理的破坏准则，能够更准确地预测组合结构的极限承载力。该准则相较于传统方法具有更高的精度和适用性，为工程设计提供了可靠的理论依据。本研究的主要创新点在于综合考虑了界面滑移、局部屈曲和材料非线性等因素，揭示了组合结构在复杂受力状态下的失效机制，同时提出了改进的设计建议，为推动钢-混凝土组合结构的实际应用奠定了基础。
关键词
钢-混凝土组合结构；界面滑移效应；破坏准则；能量平衡原理
目 录
引言 1
1 钢-混凝土组合结构的材料特性分析 1
1.1 钢材与混凝土的基本力学性能 1
1.2 材料界面粘结性能研究 2
1.3 温度对材料性能的影响分析 2
1.4 材料长期性能的实验评估 3
2 组合结构的受力机理与变形行为 3
2.1 轴向受力下的应力分布特征 3
2.2 弯曲作用下的变形规律研究 4
2.3 剪力传递机制及其影响因素 4
2.4 动载荷作用下的动态响应分析 5
3 组合结构的连接方式与优化设计 5
3.1 连接件类型及其力学性能 5
3.2 连接部位的疲劳性能研究 6
3.3 优化设计方法与参数分析 6
3.4 数值模拟在连接设计中的应用 7
4 工程应用中的组合结构性能验证 7
4.1 实际工程案例的性能分析 7
4.2 施工工艺对力学性能的影响 8
4.3 现场测试数据与理论模型对比 8
4.4 改进措施与性能提升策略 9
结论 10
参考文献 11
致 谢 12
钢-混凝土组合结构因其优异的力学性能和经济性，在现代土木工程中得到了广泛应用。为深入研究其受力机理与性能优化，本文以钢-混凝土组合梁和组合柱为主要研究对象，系统分析了材料界面特性、截面形式及荷载条件对整体力学性能的影响。研究采用理论分析、数值模拟和试验验证相结合的方法，建立了考虑界面滑移效应的非线性有限元模型，并通过对比试验数据验证了模型的准确性。结果表明，界面连接件的布置方式显著影响组合结构的承载能力和变形性能，而合理优化截面设计可有效提升结构的整体刚度与延性。此外，本文提出了一种基于能量平衡原理的破坏准则，能够更准确地预测组合结构的极限承载力。该准则相较于传统方法具有更高的精度和适用性，为工程设计提供了可靠的理论依据。本研究的主要创新点在于综合考虑了界面滑移、局部屈曲和材料非线性等因素，揭示了组合结构在复杂受力状态下的失效机制，同时提出了改进的设计建议，为推动钢-混凝土组合结构的实际应用奠定了基础。
关键词
钢-混凝土组合结构；界面滑移效应；破坏准则；能量平衡原理
目 录
引言 1
1 钢-混凝土组合结构的材料特性分析 1
1.1 钢材与混凝土的基本力学性能 1
1.2 材料界面粘结性能研究 2
1.3 温度对材料性能的影响分析 2
1.4 材料长期性能的实验评估 3
2 组合结构的受力机理与变形行为 3
2.1 轴向受力下的应力分布特征 3
2.2 弯曲作用下的变形规律研究 4
2.3 剪力传递机制及其影响因素 4
2.4 动载荷作用下的动态响应分析 5
3 组合结构的连接方式与优化设计 5
3.1 连接件类型及其力学性能 5
3.2 连接部位的疲劳性能研究 6
3.3 优化设计方法与参数分析 6
3.4 数值模拟在连接设计中的应用 7
4 工程应用中的组合结构性能验证 7
4.1 实际工程案例的性能分析 7
4.2 施工工艺对力学性能的影响 8
4.3 现场测试数据与理论模型对比 8
4.4 改进措施与性能提升策略 9
结论 10
参考文献 11
致 谢 12
