0 引言

砼和钢材是土木工程领域应用最普遍的两种材料，其中砼刚度和抗压强度较高，但抗拉强度低；钢材强度高、韧性好，但薄壁构件易失稳破坏[1-3].钢-砼组合梁在受压区保留砼板，受拉区只配置钢梁，匠心独运地将二者组合为一体,充分利用了钢材的抗拉性和砼的抗压性，应用前景广阔[4].组合梁协同承载程度同交界面处剪力连接件的数量息息相关，数量越多，组合梁承载能力越强，但焊接工序繁杂、施工难度大；反之，在满足承载要求的前提下适当加大连接件间距可降低造价、方便施工[5-6].

近年，组合梁桥凭借其优越性广泛应用于我国的大江南北，对于剪力连接度对其非线性性能的研究可进一步补充组合梁桥的设计理论，验证部分剪力连接组合梁桥在实际工程中的可行性[7].

1 组合梁有限元模型

某跨度2.1 m+2.1 m连续组合梁断面尺寸如图1所示，本文采用Ansys软件建立其参数化有限元模型如图2所示.其中砼板、钢梁、双排栓钉分别采用Solid65单元、Shell43单元、Combine39单元模拟.划分网格时，对组合梁实行点对点映射网格划分以保证钢梁和砼板交界面处的单元共用节点.

  

图1 组合梁截面示意图(单位：mm)

  

图2 组合梁有限元模型

2 剪力连接度

连续组合梁剪跨间的全部抗剪连接件(设个数为nf)的抗剪能力大于或等于由极限平衡条件确定的交界面剪力时为完全抗剪连接；剪跨间的连接件个数nr小于nf时为部分抗剪连接.即：剪力连接度η=nr/nf，当η≥1时，为完全抗剪连接组合梁；η<1时，为部分抗剪连接组合梁.

本文在上述参数化模型(SCB-1)命令流的基础上，保持其他参数不变，只改变连接件顺桥向间距D，依次进行了连接件间距为0.14、0.21、0.28、0.35、0.42、0.56 m的6根钢-砼连续组合梁的非线性分析，研究不同剪力连接度组合梁的非线性性能，组合梁具体参数如下表所示.

 

表1 组合梁参数

  

模型编号连接件间距D/m连接件数量剪力连接度ηSCB⁃10．14701．45SCB⁃20．21481SCB⁃30．28360．75SCB⁃40．35300．62SCB⁃50．42240．5SCB⁃60．56160．33

备注：各模型截面尺寸、材料参数均相等，仅栓钉个数不同.

3 组合梁非线性分析

相同加载条件下，不同剪力连接度组合梁挠度分布如图3所示.可以发现：1) 增大连接件间距、减小剪力连接度η时，组合梁挠度呈非线性增大.2) SCB-1至SCB-4 4种组合梁的挠度分布曲线几乎重合，后2种组合梁的挠度分布曲线较分散，即当η>0.6时，η的减小对组合梁挠度的影响很小；当η<0.6时，组合梁挠度随η的减小增大趋势较明显.

  

图3 不同剪力连接度组合梁挠度分布图

相同加载条件下，不同剪力连接度组合梁界面滑移分布如图4所示.可以发现：1) SCB-1至SCB-6六种组合梁的界面滑移分布规律相一致，不随η的改变而改变；增大连接件间距、减小剪力连接度η时，组合梁滑移值同样呈非线性增大，η<0.6时，增大趋势较明显；2) SCB-1至SCB-6六种组合梁跨中反弯点处的滑移曲线斜率逐渐增大，即组合梁荷载作用处的滑移应变随η的减小而逐渐增大.

不同剪力连接度组合梁荷载-挠度、荷载-滑移曲线如图5所示.可以发现，SCB-1至SCB-6六种不同剪力连接度组合梁都经历了一个较长的变形发展过程，表明组合梁有很好的延性.

在弹性阶段，SCB-1至SCB-6六种不同剪力连接度组合梁的荷载-挠度、荷载-滑移曲线都接近重合，说明6种组合梁刚度相差无几；在塑性阶段，曲线较分散，组合梁刚度相差相对较大.这充分表明，恰当地增大组合梁连接件间距、减小剪力连接度η，对组合梁在使用阶段的刚度影响较小，但可以降低栓钉用量、方便施工，具有无可比拟的经济效益.

  

图4 不同剪力连接度组合梁滑移分布图

魏格纳的思想在他的一生中也从未得到证明。又过了40年，经历了一个战乱时代，意外的科学发现使他的理论从默默无闻中脱颖而出，而且还被赋予一个新名称——板块构造。

  

图5 不同剪力连接度组合梁荷载-挠度、荷载-滑移曲线

随着我国经济的快速发展,对应用数学专业的人才需求和要求亦有显著提升。越来越多的实际工作岗位不仅要求应用数学专业的人才具有较强的逻辑思维和抽象思维能力,更需要具有较强的创新能力和综合应用能力。概率论作为应用数学专业的核心课程之一,是专门研究客观世界中随机现象的数学分支课程,其突出特点是既有严密的数学基础,又广泛应用于自然社会人文等众多领域,与众多学科具有密切联系。因此概率论课程在培养学生理论联系实际和创新创造能力等方面,起着非常重要的作用。

本文通过分析6种不同剪力连接度η组合梁的非线性性能，得到如下结论：

  

图6 截面应变分布曲线

4 结语

图6为SCB-1、SCB-5两种组合梁跨中截面应变分布曲线，由于SCB-2、SCB-3、SCB-4 3种组合梁的截面应变分布曲线与SCB-1相差无几，不在另行列出.可以发现，当η>0.6时，组合梁砼板与钢梁交界面处的滑移变形较小且相差不大；反之，交界面处滑移变形相对较大.

这可能有两个原因引起：一是受2012年9月以来的“奶荒”，即原奶紧张，成本急速上升，导致奶价急剧上升，液体乳收入增速放缓；二是2012年6月伊利股份深陷“质量门”，伊利股份公司产品被曝汞超标，该股出现“一”字跌停，同时公司将相关奶粉全部召回，质量问题伤害了消费者情感，消费者信任下降，导致销量下滑影响收入减少。

1) 实际工程中,设计人员可以在合理范围内适当加大组合梁连接件间距、减小剪力连接度η，这样既可以降低施工难度及造价、加快施工进度，也能够确保变形不会过分增大，满足使用要求.

第三，不同教段特级教师心理健康均分及各因子均无显著差异；而不同教段普通教师的心理健康水平有显著差异，小学教师优于高中教师。具体表现在高中教师在恐怖、人际关系、焦虑、偏执、抑郁、敌对和精神病性因子显著高于小学教师，小学教师和初中教师没有显著差异；而在敌对、恐怖方面，初中教师和高中教师有显著差异，初中教师优于高中教师。

2) 本文计算结果表明，当组合梁剪力连接度η在0.6～1间变化时，对挠度、滑移及截面应变等非线性性能均影响较小，且连接件间距适中，与工程施工、造价要求相符.

参考文献：

[1] 聂建国.钢-混凝土组合结构桥梁[M].北京：人民交通出版社,2011.

[2] 朱聘儒.钢-混凝土组合梁设计原理[M].北京：中国建筑工业出版社,2006.

[3] 郭超. 钢-混凝土组合梁应力分析及截面优化研究[D].长沙：长沙理工大学,2013.

[4] 张卫红. 预应力钢-混凝土组合梁非线性分析及优化设计[D].成都：西南交通大学,2008.

[5] 火东存.钢-砼连续组合梁非线性分析及截面优化设计[D].兰州：兰州交通大学,2016.

[6] 刘齐茂,李微. 基于有限单元法的钢-混凝土组合梁截面优化设计[J]. 西安建筑科技大学学报：自然科学版,2005(4)：514-517，521.

[7] 邱文亮，张哲.钢-混凝土组合梁非线性有限元分析[J].计算力学学报，2003，20(5)：627-630.