铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算方法.pdf

第4 4 卷第2 期2024年4 月DOI:10.16185/.2024.02.203铝合金一混凝土组合梁抗剪承载力计算方法西安工业大学学报Journal of Xian Technological UniversityVol.44 No.2Apr.2024http:/李成华，杨萌，吴芳（西安工业大学建筑工程学院，西安7 1 0 0 2 1)摘要：为了改善部分外包混凝土组合梁在使用中腐蚀生锈、钢筋混凝土劣化等问题，本文提出了铝合金-混凝土组合梁的结构形式，建立了有限元模型并进行参数分析，分析了铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力在不同参数下的变化规律。根据改进拉压杆计算模型得到混凝土的应力传递路径，采用叠加法提出考虑铝合金梁腹板和腹部混凝土抗剪贡献的铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算公式。研究结果表明：公式计算值与有限元值比值的平均值为1.0 1 8，标准差为0.1 51，表明该计算公式离散性较小，具有可行性，可以为相关研究提供理论参考。关键词：铝合金结构；铝合金-混凝土组合梁；抗剪承载力；改进拉压杆模型中图号：TU395Calculation of Shear Bearing Capacity of AluminumAlloy-Concrete Composite BeamsLI Chenghua,YANG Meng,WU Fang(School of Civil&Architecture Engineering,Xian Technological University,Xian 710021,China)Abstract:In order to solve the problems of corrosion,rust,and deterioration of reinforced concrete inthe use of partially wrapped concrete composite beams,this paper presents a structural form foraluminum alloy-concrete composite beams.A finite element model is established to analyze the variationlaw of the shear bearing capacity of aluminum alloy-concrete composite beams with different parameters.The stress transfer path of concrete is obtained by the improved tension compression rod calculationmodel.And by the superposition method,a formula for calculating the shear bearing capacity ofaluminum alloy-concrete composite beams is developed considering the contribution of aluminum alloybeam web plate and abdominal concrete to shear strength.It is found that the average value of the ratioof the calculated value obtained by the formula to the finite element value is 1.O18,and the standarddeviation o is O.15l,indicating that the calculation formula is small in discreteness and feasible.Thisstudy can provide theoretical reference for related research.文献标志码：A文章编号：1 6 7 3-9 9 6 5(2 0 2 4)0 2-0 1 8 2-1 0*收稿日期：2 0 2 3-0 5-0 9；修回日期：2 0 2 3-0 8-0 2基金资助：陕西省自然科学基金项目（2 0 2 4 JC-YBQN-0434）。作者简介：李成华（1 9 7 6 一），男，副教授，主要研究方向为结构体系优化设计、土木工程建造与管理，E-。引文格式：李成华，杨萌，吴芳.铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算方法J.西安工业大学学报，2 0 2 4，4 4（2）：1 8 2-1 9 1.LI Chenghua,YANG Meng,WU Fang.Calculation of Shear Bearing Capacity of Aluminum Alloy-Concrete CompositeBeamsJJ.Journal of Xian Technological University,2024,44(2):182-191.第2 期Keywords:李成华，等：铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算方法aluminum alloy construction;aluminum alloy-concrete composite beam;shear bearingcapacity;improved strut and tie model183钢-混凝土组合梁中的部分外包混凝土组合梁1有限元模型具有高承载力、耐久性提高、有效控制型钢变形等优点，但是在使用过程中，钢材易发生腐蚀生锈，且被混凝土所包裹不好进行后续维护，增加维护成本。针对以上问题本文提出了一种新的结构铝合金-混凝土组合梁，截面形式参考部分外包混凝土组合梁。和钢材比较，铝合金材料具有不易腐蚀、免维护、可塑性强等优点1-3。因此，在铝合金-混凝土组合梁中以铝合金梁代替钢梁，用铝合金筋代替钢筋支撑混凝土，以期解决部分外包混凝土组合梁中钢材易发生锈蚀、不便维护的问题。除此之外，在H形铝合金梁腹板两侧浇筑混凝土，能有效防止铝合金梁的屈曲，提高组合梁的强度和稳定性。国外关于铝合金-混凝土组合梁的初步研究在上个世纪就已经开始，当时主要应用于桥梁结构。文献4对铝-轻质混凝土组合梁进行研究，结果表明组合梁的所承受的荷载提高了50%。国外学者们关于铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力的研究并不多见，目前主要对抗剪连接件的设计及影响因素等方面进行了研究。文献5-9 两位学者开展了关于铝合金混凝土复合梁抗剪连接件、抗剪承载性能的多项试验研究和有限元分析。由于缺少铝合金-混凝土组合结构规范的指导，对抗剪性能的研究基本参考了欧洲规范Eurocode 410o中的计算方法。国内关于铝合金与混凝土组合梁的研究方向侧重于抗弯性能11、加固12 以及粘结滑移13 等方面。关于铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力研究较少，目前仅有一篇综述提到对铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力研究的必要性141。为研究铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力的变化规律并推导计算公式，本文拟利用合理的铝合金本构模型和混凝土塑性损伤本构模型，建立铝合金-混凝土组合梁三维有限元模型；建立不同参数的有限元模型，包括剪跨比、混凝土强度、截面尺寸、箍筋间距，分析各参数对铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力的影响程度；通过理论分析确定铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力的组成部分，主要考虑腹板和腹部混凝土的抗剪承载力；分析铝合金-混凝土组合梁受剪机理并进行建模，根据改进拉压杆模型推导铝合金-混凝土组合梁的抗剪承载力计算公式。1.1建建模方法铝合金-混凝土组合梁截面形式和有限元模型如图1所示。和传统的截面形式相比，本次设计抗剪连接件位于下翼缘，原因如下：铝合金材料在焊接时有热影响区，在热影响区范围内会影响铝合金结构的力学性能，需要将强度折减后进行计算。在组合梁中，抗剪承载力计算主要考虑梁腹板所承担的剪力，因此将抗剪连接件布置于腹板上将降低铝合金腹板的抗剪强度。有限元模型H形铝合金梁选用截面为H300170815，混凝土强度等级为C30。箍筋及纵筋材料同样采用铝合金6 0 6 1一T6，按构造配筋，箍筋间距为150 mm。RP-6铝合金筋RP-4混凝土一抗剪连接件（a）截面示意图图1铝合金-混凝土组合梁截面和有限元模型Fig.1 Section and finite element model of the aluminumalloy-concrete composite beam有限元模型边界条件按照简支梁的约束条件进行处理，采用位移控制加载方式。对H形铝合金梁、混凝土板、栓钉连接件三部分选择实体单元建立模型，对铝合金筋选择桁架单元进行建模。对于铝合金梁与混凝土板之间相互作用选择“硬”接触，接触类型选择“表面与表面接触”。对于铝合金、混凝土、铝合金筋、栓钉三模块之间的相互约束，在有限元中做如下处理：将栓钉底部与铝合金腹板/下翼缘进行“绑定”连接；对于混凝土与铝合金筋和栓钉连接件之间的约束选择“嵌入连接”。铝合金RP-7（b）有限元模型1841.2本构模型设计10 组铝合金6 0 6 1一T6试件进行材性试验，得到9组有效数据，对试验数据进行整理分析，并结合Ramberg-Osgood模型和SteinHardt建议计算公式，最终得到铝合金6 0 6 1一T6本构关系表达式如下所示，本构模型如图2 所示。265+0.00268.25257.89300250F200F150100500图2 铝合金6 0 6 1-T6。-e 曲线Fig.2Stress-strain curve of aluminum alloy 6061-T6有限元建模中采用混凝土损伤塑性模型，依据混凝土结构设计规范（GB500102 0 10)15，混60050040030020010002040 60 80100120位移/mm(a）混凝土强度图4不同混凝土强度和几何尺寸下荷载-位移曲线对比Fig.4 Comparison of load-displacement curves under different concrete strengths and geometric dimensions图4(a)表明，采用强度高的混凝土，铝合金-混凝土组合梁的抗剪承载力增加幅度才会明显，使用C50混凝土增加幅度最大，达到了6.55%。图4(b)表示荷载随不同高厚比的变化规律。可见：随着组合梁高厚比的增加，组合梁所承受的荷载与抗剪承载力也增加，从40 增加至50 时，提高了2 5.6%。图4(c)表示荷载随不同腹板厚度的变化规律。在西安工业大学学报凝土单轴应力-应变曲线如图3所示。0.5fo.r(1)图3混凝土单轴应力-应变曲线Fig.3Uniaxial stress-strain curve of concrete2参数分析确保建模方法一致，改变有限元模型的混凝土0.0020.0040.0060.0080.0100.012812001000800600400C30-C40C50第44卷&e.r&eu.强度、组合梁截面尺寸、箍筋间距和剪跨比，探究上述参数改变时，组合梁抗剪承载力的变化规律。2.1材料强度和几何尺寸建立不同混凝土强度和不同组合梁截面尺寸的有限元模型，结果如图4所示。600F500400300-h./t.=40.h./t.=50200Ah./t.=60h./t.=70020406080100120位移/mm(b）高厚比该种截面形式下，腹板厚度的增加，抗剪承载力也逐渐增大，但相邻腹板厚度之间的增加幅度并不显著,均在 2%以内。2.2争箍筋间距在钢筋混凝土梁中，通常配置箍筋以保证斜截面受剪能力、充分发挥下部混凝土的潜力，并对核心区混凝土进行约束。图5为不同箍筋间距下的荷20010002040 6080100120位移/mm(c）腹板厚度-1,=10-1,=1241,=14第2 期载位移曲线对比，箍筋间距越小，对箍筋内部混凝土的约束也就越大，下部混凝土所能发挥的潜力也就更加充分，铝合金-混凝土所承担的剪力也就越大，当箍筋间距为10 0 mm时，增幅最大值为5.41%。600500400NV/！3002001000图5不同箍筋间距下荷载-位移曲线对比Fig.5Comparison of load-displacement curves underdifferent stirrup spacing2.3剪跨比铝合金-混凝土组合梁的抗剪承载力同样受剪跨比的影响，当剪跨比增加时，梁的受剪承载力随着破坏形态的改变而逐渐降低。共建立9组不同剪跨比的有限元模型，变化规律如图6 所示。18001600140012001000800600400200图6同一跨度下荷载-剪跨比变化规律曲线Fig.6 Curve of load-shear span ratio variationfor the same span从图6 中可得：以剪跨比取3时为界限，当剪跨比从1增加到3时，抗剪承载力的降低速率快；当剪跨比大于3时，抗剪承载力降低速率放缓，此时抗剪承载力已经不再起主导作用。李成华，等：铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算方法截面受剪分析1）截面应力应变分析取模型编号为ACC2一19的铝合金-混凝土组合梁进行剪力分析。铝合金-混凝土组合梁的剪力分布及剪应力分布如下所示。图7 中显示了两端支座处所受剪力值最大。选取支座附近的铝合金-混凝土组合梁截面，从路径1至路径4提取该截面的剪应力，如图8 所示。-S=150mm300S=120mm250S-100mm2002040位移/mmL12剪跨比1853铝合金混凝土组合梁抗剪承载力计算公式3.1608031004120150100500-50-100-150-200-250-300图7 铝合金-混凝土组合梁剪力分布图Fig.7 Shear distribution diagram of the aluminumalloy-concrete composite beam路径24路径1图8 路径分布Fig.8Path distribution从图9可以看出，混凝土受到的剪应力较小，多数剪应力都由铝合金腹板承担，在高度为150mm(即腹板中间位置)处达到最大值，沿高度方向均匀分布。在该种组合梁截面中，混凝土主要起到限制H形铝合金翼缘和腹板发生屈曲变形，从而提高承载力的作用。10002000300040005000梁长度方向/mm路径34路径41863002502001501005000图9组合梁截面沿高度方向剪应力分布规律Fig.9Shear stress distribution of the composite beamsection along the height direction提取该截面中铝合金所受到的应力-时间曲线，结果如图10 所示。在荷载的作用下，应力在前期迅速增加，而时间增长较慢，随后时间继续增加，应力的增长幅度逐渐降低。12108642西安工业大学学报提取该截面混凝土所受到的。一曲线，基于对称原理，取组合梁中一侧混凝土进行分析，该侧混凝土受压区和受拉区的一曲线如图11所示。路径1受压区和受拉区的混凝土均达到极限值，当应力减路径2路径3一路径4上2040工第44卷小时，塑性变形继续增大。200F150F上6080100120100F50F0图10 铝合金部分应力-时间曲线Fig.1o Stress-time curve of aluminum alloy2.01.51.00.50.20.4时间0.60.81.00分析整理剪切段截面上铝合金、混凝土沿高度方向上的应变数据，如图12 所示。从图12 中可以看出，随着荷载增加，混凝土上部承受的应变增大，下部混凝土的应变值增加值略小，当荷载从315kN增加到49 0 kN时，上部混凝土的应变增加值达到最大；当组合梁所受荷载小极限荷载552 kN时，H形铝合金梁上下翼缘所受到的应变值大致相同，此时中和轴位置不变，当荷载增加至552 kN时，上翼缘的应变值达到最大，但下翼缘受到栓钉的约束作用，应变小于上翼缘，此时中和轴位置略微下移。这表示，组合梁在剪切段仍然能够维持共0.0010.0020.003 0.0040.005(a）受压区曲线图11混凝土部分。一e曲线Fig.ll Stress-strain curve of concrete同工作。2）荷载-应变分析作如下假定：在铝合金-混凝土组合梁中，铝合金结构主要受到拉力，混凝土板主要承压。取有剪切段截面进行截面应变分析，取六个分析点位置如图13(a)所示，荷载-应变曲线如图13(b)所示。在受压截面处，铝合金和混凝土变形趋势一致，但随着荷载增加，铝合金的应变值逐渐减小，混凝土承受的压应力大于铝合金；铝合金则承担了大部分的拉力，由于混凝土的抗拉强度非常小，此时混凝土的应变几乎趋近于零。00.001（b）受拉区曲线0.00280.003第2 期李成华，等：铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算方法187300250250200200150150100100125kN315kN490kN50534kN552kN0-0.003-0.002-0.001应变（a）铝合金部分沿高度方向应变图12 剪切段截面上不同材料沿高度方向应变Fig.12 Strains of different materials in the direction of height600500400213002001003125kN315kN50490kN.534kN552kN000.0010.0026-0.005（b）混凝土部分沿高度方向应变点点点点点-0.003应变-0.0010.0010-2.0（a）分析点位（b）分析点位上的荷载-应变曲线图13组合梁截面上的应变Fig.13Strain of the composite beam on the section3.2抗剪承载力计算公式推导对于受到剪压破坏的铝合金-混凝土组合梁，铝合金受拉翼缘以拉杆的形式存在，腹部混凝土受到的剪力通过类似于拱的混凝土斜砌块传递，在力的作用下混凝土斜块和受拉翼缘共同形成了一个拉压杆。以拉压杆模型理论为基础，文献16 对上述拉压杆模型进行改进，根据部分外包混凝土组合梁的实际受力情况建立模型进行计算，改进后的拉压杆模型示意简图如图14所示，改进后的拉压杆模型适用于部分外包混凝土组合梁的计算。取剪切段混凝土有限元应力云图如图15所示，对比发现改进拉压杆模型示意图和有限元模型应力云图的变形趋势大致相同。-1.03.3抗剪承载力计算式推导及验证关于铝合金-混凝土组合梁的计算公式还未有相关规定，但前文所述的国外学者 Maciej Szumigala和Lukasz Polus在试验与有限元模拟究中发现可以使用用钢-混凝土组合梁的计算方法对铝合金-混凝土组合梁进行计算，且计算结果与试验的误差在5%以内。因此铝合金-混凝土组合梁相关的公式计算也同样参考了钢-混凝土组合梁有关抗剪承载力的计算方法。根据前文所述采用叠加法对铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力进行计算，铝合金梁考虑腹板承担的剪力，忽略翼缘的抗剪承载力，将其作为强度储备。此外，欧洲规范文献17 规定当腹板h/t不0轴向应变/%1.02.03.0188满足计算要求时，需要考虑腹板的抗剪切屈曲能力，将本文的组合梁截面尺寸带入公式进行验算可知腹板满足要求,因此不考虑腹板屈曲后强度的计算。1P/2加载点一图14改进拉压杆模型示意简图Fig.14Schematic diagram of the improved tensionand compression bar modelS,S23(平均：7 5%)+1.167e+02+9.732e+01+7.796e+01+5.861e+01+3.925e+01+1.989e+01+5.384e+01-1.882e+01-3.817e+01-5.753e+01-7.688e+01-9.624e+01-1.156e+02图15混凝土部分应力云图Fig.15Partial stress cloud of concrete通常采用叠加法计算铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力，即H形铝合金腹板、混凝土和箍筋3方面的抗剪承载力之和，提出的铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算式为V=V.+V.+Vy。式中：V为铝合金抗剪承载力；V。为混凝土抗剪承载力；Vu为箍筋抗剪承载力。在没有扭转的情况下，从前面的分析可知剪应力在铝合金腹板上均匀分布。参考欧洲规范Eurocode3第一部分18 提出的计算公式，因为铝合金材料没有屈服平台，因此取fo.2作为计算的参考应力，此时得到关于挤压H形铝合金梁的抗剪承载力计算式为Va=A.fo2YRV。西安工业大学学报A,=Aa-2b,t+(tw+2r)ty。式中：A，为剪切面积；fo.2为铝合金规定非比例强度；R为铝合金的抗力分项系数；A为横截面积；Pb，是翼缘总宽度；t，为翼缘厚度；tw表示腹板厚度；r为根半径。计算腹部钢筋混凝土的抗剪承载力时，可以分为混凝土和箍筋两部分。文献19 在计算钢结构IP/2的部分外包混凝土组合梁抗剪承载力时，考虑到沿铝合金混凝土厚度方向的不均匀斜压应力线和为了保证安全性，提出混凝土抗剪强度折减系数=0.5，这混凝土意味着在计算时取腹板一侧混凝土进行计算。参介考欧洲规范Eurocode 2201第一部分对于箍筋抗剪承载力的计算式为mVu=Amafucoto.铝合金S一支座点式中：A为箍筋截面面积；s为箍筋间距；为内杠杆臂，取值为混凝土高度的0.9 倍；f为箍筋抗拉强度设计值；0 为加载点与支座之间的倾角。对于混凝土抗剪承载力的计算基于上述修改V后的拉压杆传力模型，同样参考欧洲规范Eurocode 2L21给出的抗剪承载力计算公式为b,zawif.V=coto+tano式中：b。为混凝土厚度；c为受压拱应力状态系数，c取值为lU为混凝土剪切开裂折减系数，U1取值为0.6；f。为混凝土轴心抗压强度。将上述公式进行整理，得到铝合金混凝土组合梁抗剪承载力计算公式为V A-.(+2r)./a+YRV3AfSocoto+b.egavifcoto+tano将各项数据带人式（7）中，得到各个模型的公(2)式解与有限元值做比较，见表1。表1中入为长细比。得到公式解与有限元值比值的平均值与标准差分别为1.17 3和0.17 5，误差和离散性较大，铝合金与钢材性能不同导致钢混凝土组合梁中的公式并不能直接用于铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算，因此需要对上述公式进行修正。3.4计算公式修正及验证已知在铝合金梁端部腹板未设置横向加劲肋，经过验算后无需计算屈曲后的薄膜拉应力场，此时(3)组合梁受剪的承载能力只需考虑腹板屈曲前的剪第44卷(4)(5)(6)(7)第2 期力场影响。在荷载作用下，混凝土下部受拉出现裂缝，强度降低，下翼缘栓钉的存在同样会加速下部裂缝的发展，此时铝合金梁腹板还未达到承载极限，组合梁已发生破坏，此时应该考虑铝合金梁的腹板进行折减。H形铝合金腹板应考虑铝合金构件实际抗剪强度与抗剪强度设计之间的比值2 2 ，Tab.1Comparison of the finite element values and the formula values of aluminum-concrete composite beams模型编号fo/MPaACC2-114.3ACC2-219.1ACC2-323.1ACC2-414.3ACC2-514.3ACC2-614.3ACC2-714.3ACC2-814.3ACC2-914.3ACC2-1014.3ACC2-1114.3ACC2-1214.3ACC2-1314.3ACC2-1414.3ACC2-1514.3ACC2-1614.3ACC2-1714.3ACC2-1814.3ACC2-1914.3ACC2-2014.3ACC2-2114.3ACC2-2214.3参数分析时一共建立了2 2 个有限元模型，提取并计算有限计算的值，如图16 所示。取的平均值带人计算，此时部分外包混凝土组合梁抗剪承载力计算式为V=efaA.-2bt(2r)1+李成华，等：铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算方法V=tuhufu。式中：为强度缩减系数，实际抗剪强度与抗剪强度设计值之比;t为腹板厚度;h为腹板高度；f为抗剪强度设计值。表1铝合金-混凝土组合梁有限元值与公式值对比入hu/mm tu/mm ty/mm3.62703.62703.62703.63203.64003.64803.65603.62703.62703.62703.62703.62703.62703.62701.02701.52702.02702.52703.02704.02704.52705.0270YRV3189腹板的抗剪能力计算式为(8)b./mmd/mms/mmVrEA/MPa815815815815815815815101512151415815815815815815815815815815815815815Veal/MPa8116811681168116811681168116811681168116811981228116811681.168116811681168116811681168116AmzfucotoS表2 为修正后的公式解与有限元值的比值，可得公式值与有限元值比值的平均值为1.0 18，标准差。为0.151。VFEA150281.18150288.20150299.60150318.40150400.00150477.10150564.80150291.70150295.60150300.30150285.79150288.50100311.70120295.70150521.90150414.00150378.00150308.10150297.70150262.40150260.30150259.10b,zcUif.coto+tano344.98359.60371.78367.27456.42545.57634.72348.13351.28354.43360.25352.62363.82361.57355.42350.34347.01344.56344.83345.78344.98359.60Veal/VrEA1.2271.2481.2411.1821.1621.1671.1691.1931.1881.1801.1641.2170.6970.8730.9401.1371.1661.3301.4271.5431.2271.2481.1730.175(9)1901.000.950.900.850.800.750.70F0.650.600.600.650.700.750.800.850.900.951.00图16 强度缩减系数Fig.16Strength reduction factors表2 铝合金-混凝土组合梁有限元值与公式值对比Tab.2 Comparison of the finite element values and theformula values of aluminum-concrete composite beams模型编号Vecl/VFEAACC2-1298.66ACC2-2313.28ACC2-3325.46ACC2-4318.07ACC2-5395.73ACC2-6473.39ACC2-7551.05ACC2-8301.27ACC2-9303.88ACC2-10306.49ACC2-13313.93ACC2-14306.29ACC2-15317.50ACC2-16315.24ACC2-17309.09ACC2-18304.01ACC2-19300.68ACC2-20298.24ACC2-21298.51ACC2-22299.46从图17 表示，除剪跨比为1.5的有限元模型误差较大外，其余数据基本在Veal/VrEA=1 附近。验证了基于改进拉压杆模型提出的铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算公式的合理性以及可行性。西安工业大学学报600450NY/300F1500图17 抗剪承载力计算结果比较Fig.17Comparison of calculation results ofshear bearing capacity4结论通过建立合理的铝合金-混凝土组合梁有限元Veal/MPaVFEA/MPa281.18288.20299.60318.40400.00477.10564.80291.70295.60300.30311.70295.70521.90414.00378.00308.10297.70262.40260.30259.10Veal/VFEA第44卷150300VE./kN模型并展开分析，提出抗剪承载力计算公式，主要1.062结论如下：1.0871）基于有限元分析软件，采用合理的铝合金1.086本构关系和混凝土塑性损伤本构关系，建立有限元1.024模型，当栓钉布置在下翼缘时，能有效减小铝合金1.008腹板和混凝土板的相对位移。1.0132）提高混凝土强度，抗剪承载力最大增幅为1.0156.55%；增加腹板高厚比和厚度，抗剪承载力最大1.033增幅分别为2 5.6%和7.45%；增加栓钉直径，抗剪1.028承载力最大增幅为2.6%；减小箍筋间距，抗剪承1.021载力最大增幅为5.41%。当剪跨比从1增加至31.014时，ACC梁抗剪承载力呈现下降的趋势，当剪跨比1.057大于3时，下降趋势减缓。0.6083）利用叠加法建立铝合金-混凝土组合梁抗剪0.761承载力的计算公式。铝合金-混凝土组合梁抗剪承0.818载力主要有3方面：铝合金梁腹板、混凝土、箍筋。0.987将公式值与有限元值进行对比，计算得到的结果误1.010差较大，利用强度缩减系数对公式进行修正，最后得1.151到公式解与有限元解之比的平均值为1.0 18，标准差1.235。为0.151，表示该公式的离散性较小，较为合理。1.3361.0180.151450参考文献：1石永久，程明，王元清.铝合金在建筑结构中的应用与研究J.建筑科学，2 0 0 5（6）：7.SHI Yongjiu,CHENG Ming,WANG Yuanqing.Applica-tion and Study of Aluminum Alloy in Building StructuresJ.Building Science,2005(6):7.(in Chinese)600第2 期2 杨联萍，韦申，张其林.铝合金空间网格结构研究现状及关键问题J.建筑结构学报，2 0 13，34（2)：1.YANG Lianping,WEI Shen,ZHANG Qilin.Alumi-num Reticulated Spatial Structures:State of the Artand Key Issues J.Journal of Building Structures,2013,34(2):1.(in Chinese)3杨富强.闭环回收助推再生铝产业跨越式发展.资源再生,2 0 2 0(10)：18.YANG Fuqiang.Closed-Loop Recycling Boosts the Leap-frog Development of the Secondary Aluminum IndustryJ.Resource Recycling,2020(10):18.(in Chinese)4SIWOWSKI T.Test and Finite Element Analysis ofan“Aluminium-Lightweight Concrete CompositeGirder JJ.Structural Engineering International,2006,16(4):319.5POLUS L,SZUMIGALA M.A Numerical Analysisof the Resistance and Stiffness of the Aluminium andConcrete Composite BeamJJ.Civil And Environmen-tal Engineering Reports,2014(15):99.6POLUS L,SZUMIGALA M.Tests of Shear ConnectorsUsed in Aluminium-Concrete Composite StructuresCJ/Recent Progress in Steel and Composite Struc-tures-Proceedings of the 13th International Confer-ence on Metal Structures,Zielona Gora:CRC Press,2016:133.7SZUMIGALA M,POLUS L.An Numerical Simula-tion of an Aluminium-concrete BeamJ.Procedia En-gineering,2017,172:1086.8POLUS L,SZUMIGALA M.Theoretical and Numer-ical Analyses of an Aluminium-Concrete CompositeBeam with Channel Shear ConnectorsJJ.EngineeringTransactions,2019,67(4):535.9POLUS L,SZUMIGALA M.An Experimental and Nu-merical Study of Aluminium-Concrete Joints and Com-posite BeamsJJ.Archives of Civil and Mechanical Engi-neering,2019,19(2):375.1o Eurocode 4:Design of Composite Steel and ConcreteStructures S.Brussels:European Committee forStandardization,2004.11龚文志.铝合金管（混凝土)受弯构件的静力性能试验研究D.厦门：华侨大学，2 0 16.GONG Wenzhi.Experimental Study on Flexural Be-havior of Concrete Filled Aluminum Alloy TubeD.Xiamen:Hua Qiao University,2016.(in Chinese)12邢国华，罗小宝，马军，等.铝合金筋加固混凝土梁界面黏结性能与剥离承载力研究.建筑科学与工程学报,2 0 2 1,38(1)：41.XING Guohua,LUO Xiaobao,MA Jun,et al,Study onBonding Performance and Debonding Capacity of RC李成华，等：铝合金-混凝土组合梁抗剪承载力计算方法(6):918.(in Chinese)191Beam Strengthened with NSM Aluminum Alloy BarsJJ.Journal of Architecture and Civil Engineering,2021,38(1):41.(in Chinese)13张永涛.铝合金与混凝土粘结性能研究D.西安：长安大学，2 0 15.ZHANG Yongtao.Study on Bond Properties betweenAluminum Alloy and ConcreteDJ.Xian:ChanganUniversity,2015.(in Chinese)14胡涛，曾翔，刘红波，等.铝合金-混凝土组合结构研究综述J.混凝土，2 0 2 0（4)：5.HU Tao,ZENG Xiang,LIU Hongbo,et al,Revie