型鋼混凝土梁截面抗彎剛度取值方法的分類比較與驗(yàn)證

王藝霖， 趙洪凱，李廣寧

(山東建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院；建筑結(jié)構(gòu)加固改造與地下空間工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250101)

1 引言

型鋼混凝土梁(又稱鋼骨混凝土梁，簡(jiǎn)稱SRC梁)的受彎效應(yīng)明顯，需要確定其截面抗彎剛度才能開(kāi)展所在結(jié)構(gòu)的整體分析與構(gòu)件自身的承載能力、撓度等指標(biāo)的驗(yàn)算。但由于型鋼、鋼筋和混凝土都不是理想的線彈性、勻質(zhì)材料，且截面為組合形式，同時(shí)鋼材與混凝土的彈性模量差異明顯，不能直接取用EI(E為材料的彈性模量，I為截面的慣性矩)這種形式來(lái)確定抗彎剛度。為此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)SRC梁的截面抗彎剛度取值問(wèn)題進(jìn)行了大量的研究。本文對(duì)現(xiàn)有的方法進(jìn)行層次化的分類分析與概括，并結(jié)合試驗(yàn)進(jìn)行比較，為現(xiàn)有方法的合理選用提供參考。

從宏觀上來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的截面剛度取值方法可分為兩個(gè)層次：進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)分析時(shí)的取值方法和針對(duì)構(gòu)件層次的精細(xì)取值方法。

2 進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)分析時(shí)的抗彎剛度取值方法

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，這類方法可分為兩大類：折算剛度法(主要是美國(guó)、蘇聯(lián)規(guī)范方法，屬于早期方法)；分材直接疊加法(主要是中國(guó)規(guī)范方法，屬于目前的主流方法)。

2.1 折算剛度法

折算剛度法分為兩小類：鋼筋混凝土部分的剛度向型鋼部分折算[1-2]與型鋼部分的剛度向鋼筋混凝土部分折算[3]。鋼筋混凝土部分的剛度向型鋼部分折算的方法本質(zhì)是將組合截面轉(zhuǎn)變成純鋼截面進(jìn)行分析。具體做法：把截面上鋼筋混凝土部分的抗彎剛度折算成等效型鋼部分的剛度(同時(shí)考慮混凝土的長(zhǎng)期徐變效應(yīng))，再與原有型鋼部分的剛度進(jìn)行疊加。此類方法主要適用于用鋼量較大的情況。

型鋼部分的剛度向鋼筋混凝土部分折算方法中，當(dāng)截面上用鋼量不太大時(shí)，貢獻(xiàn)抗彎剛度的主要來(lái)源為混凝土部分。此時(shí)，可將截面剛度全部折算成等效混凝土截面的剛度。

2.2 分材直接疊加法

方法本質(zhì)：分別考察鋼筋混凝土、型鋼兩部分的剛度貢獻(xiàn)，再直接疊加起來(lái)。具體方法又分為兩小類：

2.2.1 《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》方法[4]

EI=EcIc+EaIa

(1)

式中：EI——梁截面的抗彎剛度；EcIc——截面上鋼筋混凝土部分的抗彎剛度；EaIa——截面上型鋼部分的抗彎剛度。

2.2.2 《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》方法[5]

一般情況(也可理解為短期剛度)

EI=EcIc+EssIss

(2)

式中：EcIc的含義同式(1)；EssIss——截面上鋼骨部分的抗彎剛度。

當(dāng)考慮混凝土的開(kāi)裂及徐變影響時(shí)(也可理解為長(zhǎng)期剛度)或構(gòu)件受力較大時(shí)：宜對(duì)式(2)中混凝土部分的剛度乘以0.6～0.9的降低系數(shù)。

3 SRC梁抗彎剛度取值的精細(xì)方法

SRC梁進(jìn)行承載力驗(yàn)算時(shí)的彎矩設(shè)計(jì)值一般可以通過(guò)結(jié)構(gòu)整體分析來(lái)獲得，也就是可以采用第2節(jié)的剛度取值方法。但在進(jìn)行SRC梁撓度驗(yàn)算時(shí)，需要更精確的抗彎剛度取值來(lái)獲得更準(zhǔn)確的撓度值。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)SRC梁進(jìn)行撓度驗(yàn)算時(shí)的抗彎剛度取值問(wèn)題開(kāi)展了大量的研究，有些方法基于混凝土在荷載作用下受拉邊緣最大彎曲拉應(yīng)力和混凝土抗折強(qiáng)度之間的關(guān)系來(lái)建立截面上的有效慣性矩，有些方法是在鋼筋混凝土梁剛度的基礎(chǔ)上引入一個(gè)剛度折減系數(shù)來(lái)建立計(jì)算公式，但主流方法都可歸納為修正疊加法。同時(shí)考慮到混凝土材料的荷載長(zhǎng)期作用效應(yīng)，要區(qū)分構(gòu)件的短期剛度與長(zhǎng)期剛度。具體方法介紹如下：

3.1 短期抗彎剛度的取值

3.1.1 兩部分疊加法(鋼筋混凝土部分、型鋼部分)

將SRC梁的抗彎剛度取為鋼筋混凝土、型鋼兩部分剛度的疊加。疊加時(shí)，對(duì)型鋼的剛度直接取為其彈性模量與截面慣性矩的乘積，但對(duì)鋼筋混凝土部分的剛度要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?。按修正方法的不同又分為兩類方法?/p>

3.1.1.1 鋼筋混凝土部分的剛度修正法1

本類方法是基于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的剛度表達(dá)式，對(duì)SRC梁中鋼混部分的剛度貢獻(xiàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚＞唧w又包括三種方法：

(1)《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》方法[5]

對(duì)于鋼骨對(duì)稱配置的梁，在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的短期抗彎剛度Bs按下列公式計(jì)算：

Bs=Bsrc+EssIss

(3)

(4)

(5)

(2)針對(duì)鋼骨非對(duì)稱配置情況的修正方法

陳忠漢等[6]基于1997年版《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中的對(duì)稱鋼骨混凝土梁抗彎剛度的計(jì)算公式，在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，提出了不對(duì)稱鋼骨混凝土梁截面抗彎剛度的計(jì)算方法，建立了相應(yīng)的計(jì)算公式。

首先，驗(yàn)證了不對(duì)稱截面的鋼骨混凝土梁在使用階段也是符合平均應(yīng)變的平截面假定的，然后將受拉翼緣大于受壓翼緣的不對(duì)稱鋼骨截面劃分為對(duì)稱鋼骨截面部分和剩余部分，并將剩余部分作為受拉鋼筋考慮，對(duì)對(duì)稱鋼骨混凝土梁的公式進(jìn)行修正后得到計(jì)算式：

(6)

式中各參數(shù)的意義同式(3)和(4)。

可見(jiàn)，本方法主要是對(duì)公式(4)中的常數(shù)進(jìn)行了修正。

(3)針對(duì)內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架鋼骨混凝土梁的方法

王張佳[7]得到了用于計(jì)算內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架鋼骨混凝土梁剛度的計(jì)算公式：

(7)

對(duì)比式(4)后可見(jiàn)，式(7)第一項(xiàng)屬于鋼筋混凝土部分的剛度貢獻(xiàn)，第二項(xiàng)屬于型鋼的剛度貢獻(xiàn)，各參數(shù)的含義詳見(jiàn)文獻(xiàn)[7]。顯然，本方法也屬于修正疊加法的范疇。

3.1.1.2 鋼筋混凝土部分的剛度修正法2

本類方法在混凝土彈性模量與截面慣性矩乘積的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)修正系數(shù)，作為SRC梁中鋼混部分的剛度貢獻(xiàn)。具體包括兩種方法：

(1)安智方法

安智[8]首先也將SRC梁的總剛度分為鋼筋混凝土部分的剛度Bcr和型鋼的剛度Ba之和，然后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著型鋼面積的增大，Ba在總剛度中所占的比率也增大；SRC梁的總剛度在相同型鋼配鋼率的條件下，隨受拉鋼筋配筋率的增大而增大，近似成線性關(guān)系；型鋼的自身剛度隨配鋼率的增大而增大，進(jìn)而建立了簡(jiǎn)化的總剛度公式：

Bsrc=(0.45+14.92ρs)EcIc+EaIa

(8)

式中：ρs——受拉鋼筋配筋率；EcIc、EaIa的含義同式(1)。

(2)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》方法[4]

考慮了鋼筋配筋率對(duì)鋼筋混凝土部分剛度的影響，當(dāng)梁內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋率為0.3%～1.5%時(shí)，按荷載的準(zhǔn)永久值計(jì)算的短期剛度Bs可按式(9)計(jì)算：

(9)

式中：Es、Ec分別表示鋼材、混凝土的彈性模量；其余參數(shù)的含義同式(8)。

3.1.1.3 兩部分疊加法的小結(jié)

(1)3.1.1.1節(jié)的方法除了針對(duì)內(nèi)埋空間鋼構(gòu)架的特殊情況的特殊方法之外，是以《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》為代表的；3.1.1.2節(jié)的方法是以《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》為代表的。3.1.1.1節(jié)3種具體方法的公式形式都要比3.1.1.2節(jié)2種具體方法的公式形式復(fù)雜。

(2)3.1.1.1節(jié)方法都要用到“鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψ”，確定ψ時(shí)需要用到彎矩組合值，意味著都與梁的彎矩情況(對(duì)應(yīng)于荷載情況和梁的計(jì)算模型)有關(guān)，需要先確定彎矩組合值才能計(jì)算得到結(jié)果。

(3)3.1.1.2節(jié)的兩個(gè)方法其實(shí)只有系數(shù)取值上的區(qū)別，屬于同一類方法，以《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》方法為代表。該方法只與梁截面形式、材料特性有關(guān)，計(jì)算過(guò)程不與梁的荷載情況、計(jì)算模型關(guān)聯(lián)，計(jì)算量也大為減少。但它不能直接反映出加載過(guò)程中梁體內(nèi)部狀態(tài)變化(裂縫的出現(xiàn)與發(fā)展、混凝土塑性的出現(xiàn)與發(fā)展等)對(duì)剛度的影響，對(duì)應(yīng)的應(yīng)當(dāng)是一個(gè)最具代表性的梁體內(nèi)部狀態(tài)。

3.1.2 三部分疊加法(外圍混凝土、約束混凝土、型鋼部分)

大部分截面形式的型鋼(如工字形、H形、十字形等)會(huì)對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生明顯的約束作用，影響SRC梁的剛度表現(xiàn)。為此，可將鋼混部分的剛度貢獻(xiàn)區(qū)分為兩部分：外圍混凝土、約束混凝土，這樣整個(gè)截面的抗彎剛度成為三部分的疊加。具體方法如下：

3.1.2.1 區(qū)分不同工作階段的三部分疊加法

劉凡等[9]基于SRC梁受彎加載試驗(yàn)測(cè)得的荷載—撓度曲線，提出了分工作階段的有效工作截面概念，同時(shí)將混凝土部分截面分解為T形截面部分(對(duì)應(yīng)于外圍混凝土)與小矩形截面部分(對(duì)應(yīng)于約束混凝土)的疊加，進(jìn)而給出了相應(yīng)的有效抗彎剛度計(jì)算方法：

(1)第一工作階段——彈性階段：此階段的有效工作截面為全截面，剛度為外圍混凝土剛度BRC、約束混凝土剛度BC及型鋼剛度BSS的疊加。由于本階段很短暫，具體計(jì)算從略。

(2)第二工作階段——使用階段：此時(shí)底部外圍混凝土開(kāi)裂，且隨荷載的加大而逐步退出工作，有效工作截面為從鋼部件下翼緣到構(gòu)件頂部的截面。對(duì)應(yīng)的剛度為構(gòu)件正常使用時(shí)的剛度，取值也為三部分的疊加：

BZ=BRC+BC+BSS

(10)

1)外圍混凝土截面剛度BRC：

BRC=0.7Ec[IT+AT(yT-x0)2]

(10a)

式中：IT——T形截面相對(duì)自身形心軸的慣性矩；AT——T形截面面積；yT——T形截面形心至頂面的距離；x0——實(shí)際截面中和軸至頂面的距離。

注：考慮到混凝土塑性性能的發(fā)展及少量裂縫的存在，這里的混凝土彈性模量取0.7Ec。

2)約束混凝土截面剛度BC：

BC=EC[IC+AC(yC-x0)2]

(10b)

式中：IC——約束混凝土(矩形截面)對(duì)自身形心軸的慣性矩；AC——約束混凝土截面面積；yC——約束混凝土截面形心至頂面的距離。

3)型鋼部件截面剛度BSS：

Bss=ESS[Iss+ASS(yss-x0)2]

(10c)

式中：ISS——型鋼截面對(duì)自身形心軸的慣性矩；ASS——型鋼截面面積；ySS——型鋼截面形心至頂面的距離。

(3)第三工作階段——破壞階段：型鋼的下翼緣屈服、頂部外圍混凝土的塑性逐漸加大，且隨荷載的加大，頂部外圍混凝土?xí)a(chǎn)生滑移劈裂而退出工作。此時(shí)的有效工作截面為部分外圍混凝土和約束混凝土與鋼部件所形成的截面，具體剛度也為三部分的疊加(BRC、BC、BSS)，只是具體計(jì)算方式不同。在此不再詳述。

但該方法對(duì)T形截面的具體尺寸取值還不是很明確，同時(shí)0.7、0.9的系數(shù)也比較具有經(jīng)驗(yàn)性。

3.1.2.2 不區(qū)分工作階段的三部分疊加法

以上三個(gè)工作階段中，最值得關(guān)注的就是使用階段，因此也可以直接聚焦于該階段。對(duì)該階段，趙鴻鐵[10]也提出了直接按三部分疊加進(jìn)行剛度計(jì)算的方法。荷載短期效應(yīng)作用下梁的剛度BS按式(11)計(jì)算：

BS=BRC+BC+BSS

(11)

式中：BRC——梁中鋼筋混凝土部分的剛度；BSS——型鋼部分的剛度；BC——被型鋼約束的混凝土“剛心”部分(相當(dāng)于約束混凝土部分)的剛度。

為簡(jiǎn)化計(jì)算，采用了如下假定：梁在該階段符合平截面假定；鋼筋、型鋼和混凝土均在彈性范圍內(nèi)工作；裂縫截面不考慮受拉混凝土的作用。各部分剛度的計(jì)算方法如下：

(1)外圍混凝土部分的剛度BRC：采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中工字形截面的相應(yīng)方法計(jì)算

(11a)

(2)約束混凝土部分的剛度BC：假定在使用荷載下不開(kāi)裂，即按彈性剛度計(jì)算

(11b)

(3)型鋼的剛度BSS：

(11c)

以上公式中的各參數(shù)的意義及計(jì)算公式詳見(jiàn)文獻(xiàn)[10]第四章，在此不再詳述。

另外，王朝霞[11]根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證，并建議“剛心區(qū)”的折算寬度取值為bc=1.4bs。

3.1.2.3 針對(duì)型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁的方法

車順利[12]針對(duì)型鋼高強(qiáng)高性能混凝土梁，也按鋼筋混凝土部分(外圍混凝土)、受約束混凝土剛心區(qū)(約束混凝土)部分、型鋼部分的疊加來(lái)確定抗彎剛度Bs。具體公式見(jiàn)式(12)：

Bs=BRC+BC+Ba

(12)

式中：BRC——梁中鋼筋混凝土部分的剛度；BC——被型鋼約束的混凝土剛心區(qū)部分的剛度；Ba——型鋼部分的剛度。

可見(jiàn)，式(12)與(11)的本質(zhì)相同。各參數(shù)的計(jì)算方法也類似：

(1)BRC：同樣按式(11a)計(jì)算；

(2)BC：同樣按式(11b)計(jì)算；

(3)Ba：按式(13)計(jì)算，本質(zhì)同式(11c)：

(13)

3.1.3 短期抗彎剛度的取值方法小結(jié)

(1)3.1.2節(jié)的三部分疊加法考慮了型鋼對(duì)周圍混凝土的約束，區(qū)分了外圍混凝土與約束混凝土，其實(shí)質(zhì)是認(rèn)為型鋼與混凝土處于完全共同工作和完全脫離工作之間的中間狀態(tài)，與實(shí)際情況更為符合。

(2)但目前三部分疊加法中的方法1和3都還需要在兩部分混凝土對(duì)應(yīng)截面的具體劃分方式上做進(jìn)一步的明確和完善，方法2計(jì)算的剛度值也與梁的荷載情況、計(jì)算模型有關(guān)。

(3)總的來(lái)說(shuō)，《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》方法原理清晰、計(jì)算簡(jiǎn)單，而且相對(duì)最新，公式中的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取值比較可靠。

3.2 長(zhǎng)期抗彎剛度的取值

主要是對(duì)構(gòu)件中的混凝土部分，需考慮荷載長(zhǎng)期作用效應(yīng)的影響，調(diào)整其剛度取值。根據(jù)調(diào)整方式的不同，又分為兩類方法：

3.2.1 《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》方法[5]

鋼骨混凝土梁按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長(zhǎng)期作用影響的剛度B按公式(14)計(jì)算：

(14a)

(14b)

式中：Mq——按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩，取計(jì)算區(qū)段內(nèi)的最大彎矩值；Mqrc——相應(yīng)Mq作用下，鋼筋混凝土截面部分所承擔(dān)的彎矩。

3.2.2 《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》方法[4]

型鋼混凝土梁的縱向受拉鋼筋配筋率為0.3%～1.5%時(shí)，按荷載的準(zhǔn)永久值計(jì)算的考慮長(zhǎng)期作用影響的長(zhǎng)期剛度B，可按式(15)計(jì)算：

(15a)

(15b)

式中：Bs按公式(9)計(jì)算；θ——考慮荷載長(zhǎng)期作用對(duì)撓度增大的影響系數(shù)；其余參數(shù)不再詳述。

3.2.3 長(zhǎng)期抗彎剛度的取值方法小結(jié)

荷載的長(zhǎng)期作用效應(yīng)主要體現(xiàn)于混凝土部分。因此，以上兩方法都是對(duì)混凝土部分的剛度貢獻(xiàn)進(jìn)行了修正，型鋼部分的剛度貢獻(xiàn)則與短期剛度一致。

《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》方法中的修正方式也與梁的荷載、計(jì)算模型有關(guān)，《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》方法中的修正方式也是只與梁的截面形式、材料特性有關(guān)，計(jì)算參數(shù)較少，計(jì)算過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)便。

4 《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算值與試驗(yàn)值的比較與分析

下面進(jìn)行SRC梁的加載試驗(yàn)來(lái)獲取撓度值，進(jìn)而反推確定抗彎剛度值，與《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》方法的結(jié)果進(jìn)行比較分析。

試驗(yàn)梁的長(zhǎng)度l=2000mm，截面尺寸為180mm×250mm。型鋼為H型鋼(尺寸：100mm×100mm×6mm×8mm，屈服強(qiáng)度270MPa)，在截面內(nèi)居中布置。采用C30混凝土，縱筋采用4根直徑14mm的HRB400鋼筋，箍筋采用直徑6mm、間距150mm的HPB300鋼筋(圖1)?？v筋的保護(hù)層厚度為25mm，型鋼的保護(hù)層厚度為75mm。

圖1 試驗(yàn)梁的橫截面示意圖

進(jìn)行三分段加載試驗(yàn)，加載齡期為3M(3個(gè)月)。梁在加載時(shí)的凈跨l0為1800mm，通過(guò)分配梁在距梁兩端支座600mm處形成兩個(gè)集中荷載，在梁中間形成600mm長(zhǎng)的純彎段。因此，彎矩M與加載值F的定量關(guān)系為：M=F×500mm。

4.1 加載測(cè)試結(jié)果

所得跨中撓度值與所加荷載的關(guān)系曲線(簡(jiǎn)稱為跨中撓度-荷載曲線)如圖2所示。

圖2 梁的跨中撓度-荷載曲線

由圖2可見(jiàn)：在F≤180kN時(shí)，跨中撓度都呈明顯的線性增長(zhǎng)趨勢(shì)；F超過(guò)180kN后，跨中撓度的增長(zhǎng)開(kāi)始出現(xiàn)非線性特征，也意味著塑性特征開(kāi)始明顯。

4.2 截面抗彎剛度的計(jì)算

實(shí)際工程中的SRC梁要滿足裂縫寬度的限值，同時(shí)要有一定的承載能力儲(chǔ)備，一般都處于彈性工作階段，所以可重點(diǎn)關(guān)注圖3曲線的線性段。該段加載過(guò)程中，抗彎剛度值比較穩(wěn)定。由于本試驗(yàn)梁的加載齡期只有3M，對(duì)應(yīng)的是短期抗彎剛度(記為Bs)。

將試驗(yàn)梁的截面組成參數(shù)代入式(9)，可算得Bs=2.69×103kN·m2。

4.3 Bs的試驗(yàn)值

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算Bs的前提條件：對(duì)于型鋼混凝土梁，“最小剛度原則”仍然成立：在全跨長(zhǎng)范圍內(nèi)，可都按彎矩最大處的截面彎曲剛度(亦即按最小的截面彎曲剛度)，用材料力學(xué)/結(jié)構(gòu)力學(xué)方法中不考慮剪切變形影響的公式來(lái)計(jì)算撓度[13]。據(jù)此，可基于各級(jí)荷載作用下的跨中撓度值來(lái)確定Bs的數(shù)值。

具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于本三分點(diǎn)處作用集中荷載的簡(jiǎn)支梁，凈跨l0=1.8m，記加載值F對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的跨中撓度值為Δ，則根據(jù)虛功原理可得式(16)：

(16)

進(jìn)而得：

(17)

然后結(jié)合圖3中的跨中撓度-荷載數(shù)據(jù)和式(17)，可得對(duì)應(yīng)于各級(jí)加載的Bs試驗(yàn)值，同時(shí)得到其均值，如表1所示。

表1 SRC梁的Bs試驗(yàn)值

4.4 計(jì)算值與試驗(yàn)值的比較分析

Bs各試驗(yàn)值、均值都與計(jì)算值比較接近，說(shuō)明了《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》方法的有效性與準(zhǔn)確性。

計(jì)算值略大于各試驗(yàn)值。說(shuō)明下一步算得的撓度結(jié)果偏大一些，對(duì)于撓度驗(yàn)算來(lái)說(shuō)是偏于保守的。這一規(guī)律也與其他文獻(xiàn)的研究結(jié)論一致[9,11]。

具體到加載各階段來(lái)看，對(duì)應(yīng)于F=120kN時(shí)的試驗(yàn)值與計(jì)算值最為接近。如前所述，《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》方法沒(méi)有直接反映出梁體內(nèi)部狀態(tài)變化對(duì)剛度的影響，對(duì)應(yīng)的應(yīng)當(dāng)是一個(gè)最具代表性的內(nèi)部狀態(tài)。從圖4看，F(xiàn)=120kN基本是極限荷載值(246.6kN)的一半，說(shuō)明這一代表性狀態(tài)(梁體內(nèi)部的裂縫狀態(tài)、混凝土塑性狀態(tài)等)對(duì)應(yīng)的加載值是梁能承受的極限荷載的一半左右。也就是說(shuō)，是梁所受彎矩達(dá)到極限彎矩一半左右的狀態(tài)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)現(xiàn)有SRC梁截面抗彎剛度取值的相關(guān)研究進(jìn)行了系統(tǒng)化的分類與分析，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了比較。主要結(jié)論如下：

(1)已有的截面剛度取值方法可分為兩個(gè)層次：進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)分析時(shí)的取值方法和針對(duì)構(gòu)件層次的精細(xì)取值方法。

(2)當(dāng)進(jìn)行構(gòu)件所在結(jié)構(gòu)的整體分析時(shí)，早期方法可歸納為折算剛度法，目前的主流方法是區(qū)分材料后再直接疊加的方法(鋼筋混凝土部分的抗彎剛度加型鋼部分的抗彎剛度)，可簡(jiǎn)稱為分材直接疊加法?，F(xiàn)有的兩個(gè)具體方法本質(zhì)相同，都具有形式簡(jiǎn)單、意義明確、計(jì)算方便的特點(diǎn)，建議采用更新的《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(2016版)方法。

(3)通過(guò)試驗(yàn)值與計(jì)算值的比較，驗(yàn)證了《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》方法的準(zhǔn)確性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)：1)方法的計(jì)算值略偏于保守；2)方法中隱含考慮的梁體內(nèi)部狀態(tài)，是梁所受彎矩達(dá)到極限彎矩一半左右的狀態(tài)。