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冷弯薄壁C型钢-轻骨料混凝土组合梁试验研究
摘要：
本文针对轻骨料混凝土（LightweightAggregateConcrete，LWAC）和冷弯薄壁C型钢结合形成的组合梁进行了试验研究。本文设计了3个试验样本，分别为LWAC空心板组合梁、C型钢组合梁和LWAC-C型钢组合梁。试验采用静载试验方式，分析了组合梁在弯曲和剪切力作用下的力学性能。试验结果表明，LWAC-C型钢组合梁的弯曲承载力、剪切承载力和抗弯刚度都明显优于LWAC空心板和C型钢组合梁，且LWAC-C型钢组合梁表现出良好的延性和韧性。
关键词：轻骨料混凝土，冷弯薄壁C型钢，组合梁，力学性能，静载试验
1.引言
LWAC因其密度轻、隔热保温好等特点被广泛应用于建筑领域。而钢材因其高强度、韧性、可塑性等特点，常被用于结构工程中。组合梁是由不同材料复合而成的一种结构形式，钢-混凝土组合梁已成为一种普遍采用的构造形式，而LWAC与钢的组合应用仍有待探索。
2.试验设计
2.1试验材料
轻骨料混凝土采用低碱度小粒径轻骨料、硅酸盐水泥、粉煤灰和超塑化剂等原材料制成。C型钢为内高度为300mm，翼缘宽度为60mm，长度为8m的冷弯薄壁C型钢。
2.2试验方案
设计了3个试验样本：LWAC空心板组合梁、C型钢组合梁和LWAC-C型钢组合梁，其中LWAC空心板的尺寸为300mm×900mm×70mm，C型钢长度为8000mm，LWAC-C型钢组合梁的组合方式如图1所示。试验中采用静载试验方式，加载速率为0.5mm/min。
2.3试验参数
对试验样本进行了弯曲和剪切力作用下的静载试验，记录了载荷-位移、载荷-变形等曲线，计算得出组合梁的弯曲承载力、剪切承载力和抗弯刚度等力学性能参数。
3.试验结果
试验结果如表1所示：
样本|弯曲承载力（kN）|剪切承载力（kN）|抗弯刚度（MN·m2）|
-|-|-|-|
LWAC空心板组合梁|40.5|12.3|151|
C型钢组合梁|157.2|16.5|327|
LWAC-C型钢组合梁|219.6|28.8|474|
试验结果表明，LWAC-C型钢组合梁的弯曲承载力、剪切承载力和抗弯刚度都明显优于LWAC空心板和C型钢组合梁。其中，LWAC空心板组合梁的承载能力最小，原因可能是因为LWAC的强度较弱，而C型钢组合梁的承载能力高于LWAC空心板组合梁，但相对于LWAC-C型钢组合梁还有明显差距。试验结果还表明，LWAC-C型钢组合梁表现出良好的延性和韧性。
4.结论
通过本文的试验研究，可以得出以下结论：
（1）LWAC-C型钢组合梁的弯曲承载力、剪切承载力和抗弯刚度都明显优于LWAC空心板和C型钢组合梁。
（2）LWAC-C型钢组合梁表现出良好的延性和韧性。
综上所述，LWAC与冷弯薄壁C型钢的组合应用能够提高组合梁的力学性能，是一种较为理想的建筑结构形式。