高强钢筋陶粒混凝土受弯梁非线性有限元分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com2011年第9期(总第263期)混凝土理论研究Number9in2011(TotalNo．263)ConcreteTHE0RETICALRESEARCHdoi：10．39698．issn．1002—3550．2011．09．005高强钢筋陶粒混凝土受弯梁非线性有限元分析’杜闯’，陈向上’，左治武(I．河北工业大学土木工程学院，天津300132；2．河南油田油建工程建设有限责任公司，河南南阳474132)摘要：采用有限元法对陶粒钢筋混凝土梁进行非线性分析，是对有限的试验研究的有效补充和进一步深入探讨。根据陶粒混凝土梁的试验结果，建立了合理的三维

2、有限元模型，对陶粒混凝土梁的抗弯性能进行了非线性有限元分析。计算得到的开裂载荷、极限载荷和载荷一挠度曲线与试验吻合较好，可以有效的模拟陶粒混凝土梁的抗弯性能。基于已建模型，通过改变材料本构、保护层厚度、钢筋直径和钢筋屈服强度等参数，进一步研究陶粒混凝土梁的抗弩胜能规律。关键词：陶粒混凝土；非线性有限元；抗弯性能中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2011)09—0015-04Non-linearfiniteelementanalysisoftheflexuralhighstrengthreinforcedceramsiteconcretebe

3、amDUChuang，CHENXiang-shang~,ZUOZhi·WU(1．SchoolofCivilEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300132，China；2．TheConstructionEngineeringLimitedLiabilityCompany，HenanOilField，Nanyang474132，China)Abstract：Adoptingthefiniteelementmethodtoanalyzetheceramsitereinforcedconcretebeamwasthefurth

4、erstudyandeffectivesupplementtothe1imitedtests．Basedonexperimentalresultsofceramsiteconcretebeam．a3-Dfiniteelementmodelwasestablishedandnonlinearfiniteele—mentmethodwasusedtoanalyzetheflexura1ceramsiteconcretebeam．Thenumericalresultsofcrackload．ultimateloadandload．deflectionCurveshowedgoodag

5、reementwiththeexperimentalresults．ThisindicatesthatnonlinearfiniteelementmethodCaneffectivelysimulatetheflexu—ra1ceramsiteconcretebeam．Basedontheestablishedfiniteelementmode1．furtherinvestigationwasconductedwithrespecttotheflexuralbehav—iorofthecerarnsiteconcretebeambychangingmaterial，covert

6、hickness，steelbardiameterandsteelbaryieldstrength．Keywords：ceramsiteconcrcte；nonlinearfiniteelement；flexuralbehavior效的，能够反映出试验梁受弯的力学性能。在此基础上，本研究0引言采用已建模型，改变模型的相关参数，深入研究不同材料、保护随着现代建筑向高层、大跨方向发展，轻质、高强材料、可层厚度、钢筋直径和钢筋屈服强度等参数对陶粒混凝土梁受弯持续发展的建筑材料已成为土木工程界的重要研究课题，也是性能影响规律。现代混凝土技术的重要发展方向之一。陶粒混凝土因具备轻1试验概

7、况质、高强、抗震、抗渗这些优点，在我国高层建筑、大跨度结构和海港码头等工程中的应用日益增多。然而，对于陶粒混凝土构为了研究HRB400MPa钢筋陶粒混凝土梁受力性能，进行件性能的研究却滞后于工程应用的发展。国内目前研究陶粒混了6根试验梁(4根陶粒混凝土梁，其中1根陶粒混凝土梁中加凝土构件力学性能的只有少数单位。苏州科技大学为了配合轻入纤维和2根强度相同的普通混凝土梁)的受弯性能试验。试骨料设计规程的修订进行过6根陶粒混凝土梁和2根普通混件的截面尺寸和配筋均相同，如图1所示。试验梁的截面尺寸凝