鋼板混凝土組合梁抗剪性能數(shù)值分析

■ 中鐵十八局集團(tuán)北京中鐵大都工程有限公司 楊旭霞

1.引言

數(shù)值分析是工程中常用的有效方法之一，其中有限元分析對(duì)研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的性能有重要的意義，能夠在一定程度上代替部分試驗(yàn)工作，檢驗(yàn)對(duì)構(gòu)件性能的各種影響因素[1]。鋼板—混凝土組合梁中材料的組合及其各自的特性都會(huì)對(duì)組合梁的力學(xué)性能產(chǎn)生影響。此外，鋼板混凝土以及新老混凝土界面使得組合梁的力學(xué)性能更加復(fù)雜，因此，研究鋼板—混凝土組合梁的抗剪性能具有重要意義。對(duì)于鋼板—混凝土組合梁過(guò)去有許多學(xué)者進(jìn)行了研究[2]-[4]，并根據(jù)實(shí)際工程進(jìn)行了模型試驗(yàn)研究，在鋼板厚度、墻的類(lèi)型、加固措施等方面對(duì)墻的抗震性能影響進(jìn)行了總結(jié)分析，最終得出了規(guī)范公式的適用范圍。

2.模型建立及參數(shù)選取

2.1 單元及界面選取

本文通過(guò)ABAQUS 軟件對(duì)C3D8R 實(shí)體單元建立混凝土模型，通過(guò)嵌入方式建立分離式鋼筋，此外，為避免應(yīng)力集中，支座處添加鋼板墊塊，其墊塊同樣采用C3D8R 實(shí)體單元。新老混凝土界面中的植筋采用梁?jiǎn)卧˙31），同樣通過(guò)嵌入的方式置入混凝土中。該梁?jiǎn)卧獮門(mén)imoshenko 梁，可以考慮橫向剪切變形。

2.2 參數(shù)選取

2.2.1 混凝土與鋼材

根據(jù)相關(guān)研究成果可知，混凝土的彈性模量Ec 是屬性值，不隨應(yīng)力的變化而變化。混凝土受拉開(kāi)裂之前為線彈性，混凝土線彈性階段所受的壓應(yīng)力為峰值壓應(yīng)力的1/3。本文通過(guò)對(duì)線性軟化模型模擬混凝土的受拉軟化，綜合非線性收斂的因素……