波纹钢腹板组合梁设计理论与应用

The excellent mechanical property and economic performance of the H-beams with corrugated webs had be verified, so the research team wanted to apply them into composite structures. The composite beams with corrugated webs or composite box girders with double corrugated webs could take full advantage of concrete and steel material characteristics. By studying design methoeds for the bending, shearing, torsion, ductility, connection problems and constructions for anti-seismic, anti-corrosion, and fire resistance, the the key questions in the appliation into the fields of multi-story and high-rise steel structure and long-span bridge could be solved. The promotion of research results could save steel quantity and construction costs, and the lighter dead load could improve the efficiency of manufacture, transportation and installation. So the research work will bring favourable economic and social benefits, according with the total strategy of energy conservation, emission reduction, and sustainable development.

波纹腹板H型钢的良好的受力特性和经济性能已经得到了证实，将其应用到组合结构领域，形成波纹腹板H型钢组合梁或波纹腹板钢箱组合梁,能够将钢材和混凝土材料各自的优势进行进一步的优化组合。通过研究波纹钢腹板组合梁的抗弯、负弯矩区构件整体稳定、抗剪承载力、抗扭、刚度、延性、主次梁连接、梁柱连接节点等设计问题，以及抗震、防腐和防火等构造问题，可以为该类型的组合梁在多高层钢结构领域、大跨度桥梁领域的应用解决关键的技术问题。研究成果的推广，可以有效节约结构的用钢量，降低结构的造价，同时自重的降低，可以提高结构构件制作、运输和安装的速度和效率。因此，波纹钢腹板组合梁具有较好的经济效益和社会效益，符合我国节能减排和可持续性发展的总体战略。

波纹腹板H型钢是一种新型的绿色建材，具有良好的受力性能，可以在腹板厚度较小的前提下，提供更高的平面外刚度和腹板局部稳定性能。因此，波纹腹板H型钢截面更为开展，受弯性能更为优越，非常适合作为横向受力构件来使用。本项目在波纹腹板H型钢研究的基础上，将波纹腹板钢构件与混凝土翼板进行优化组合，这种新型构件能够充分发挥混凝土抗压能力强和钢材强度高的优势，在承载力提高的基础上，进一步降低构件用钢量。. 按照计划书制定目标，项目组分别研究了如下内容：1波纹钢腹板组合梁抗弯和抗剪承载力；2 波纹钢腹板组合梁的刚度；3 波纹钢腹板组合梁的防腐和防火等方面的构造问题；4 波纹腹板H型钢梁的整体稳定和局部稳定性能的补充分析；5 T型截面波纹钢腹板组合梁和波纹腹板钢箱组合梁的扭转特性；6 结合实际工程,进行波形钢腹板PC组合梁的现场实测研究; 7 波纹腹板钢构件在火灾高温下的力学性能。.项目组共进行了34个试件的试验，发表SCI论文2篇，核心期刊论文5篇，获得省科技进步一等奖1项，省科技进步三等奖1项，厅科技进步特等奖1项，参与市重要市政桥梁工程的现场测试1项，参与机西高速二期项目现场测试1项。项目主要的科研成果会同本人负责的青年基金相关成果，作为重要的组成部分，出版为专著一部。.本项目研究成果的推广，可以有效节约多高层钢结构、波纹腹板PC组合桥梁结构的用钢量，降低结构的造价，同时随着结构自重的降低，可以提高结构构件制作、运输和安装的速度和效率。因此，本课题研究成果具有较好的经济效益和社会效益，和工程应用前景。