钢箱-混凝土组合梁抗弯力学性能研究

《钢箱-混凝土组合梁抗弯力学性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第27卷第2期特种结构Vo1．27No．22010年4月April2010钢箱一混凝土组合梁抗弯力学性能研究尧国皇l'2林松2陈宜言2(1．清华大学土木工程系北京100084；2．深圳市市政设计研究院有限公司518029)(1．DepartrnentofCivilEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084；2．ShenzhenMunicipalDesign&ResearchInstituteCo．，Ltd．，518029)[摘要]在选择了合理的钢材和混凝土的本构关系模型的基础上，利用通用有限元软件ABAQUS，对钢箱．混凝土组合梁受弯构件荷载变

2、形关系曲线进行了计算，计算结果得到了实验结果的验证。在此基础上，对钢箱．混凝土组合梁荷载～变形关系进行了全过程分析。在本文研究结果的基础上，可利用ABAQUS对钢箱．混凝土组合梁工作机理进行较为深入的研究。本文的研究成果可为相关研究提供参考。[关键词]桥梁工程钢箱．混凝土组合梁荷载～变形关系纯弯有限元法AB【RACr：BasedonrationalconstitutivemodelofsteelandCOreconcrete，load-deformationrelationshipcurbw$ofsteelbox—concretecompositebeamarecalculated6，，t

3、heABAQUSsoj~ware，andthecalculatedCUFI~Sagreegenerallywiththeexperimentalcur1)gs．Thentheanalysisofload-deformationrelationshipcM兀^Bofsteelbox—concretecompositebeamwascarriedout．Basedontheresearchconclusioninthispaper，thebehaviourofsteelbox—concretecompositebeamsubjectedtOpure—bendingcanbestudieddee

4、plybyusingASAQ~．Theresultsinthispapermaybereferredbycorrelativeresearch．KE1nvI='】RDS：BridgeengineeringSteelbox—concretecompositebeamLoud-deformationrelationshipPurebendingFiniteelementmethod前言力全过程进行了分析，分析了受力各阶段的截面文献[1、2]在钢一混凝土组合梁和钢管混凝土应力状态，有关结论可为相关研究提供参考。结构的设计理念基础上，提出了一种新型的钢一混1数值分析模型凝土组合梁，即钢箱．混凝土组

5、合梁(典型的截面形1．1材料本构关系模型式如图1所示)。这种新型的组合梁与普通的钢．钢材采用ABAQUS软件l_3j中提供的等向弹塑混凝土组合梁相比，具有混凝土不存在纵向开裂问性模型，满足Von—Mises屈服准则，这种模型多用题，无需剪力连接件施工，抗扭性能好的优点；与钢于模拟金属材料的弹塑性性能，弹性模量取2．1×105MPa管混凝土受弯构件相比，减少了受拉区的混凝土，，泊松比取0．3。从而减轻结构自重，提高材料利用率L1j，因此钢箱混凝土采用ABAQUS软件中的塑性损伤模．混凝土组合梁具有一定的型[引，弹性模量按现行《混凝土结构设计规范》取工程应用前景。文献[1、2]值，弹性阶段泊松

6、比取0．2。文献[4]在总结以往对钢箱一混凝土组合梁的力有关研究者采用ABAQUS对钢管混凝土进行有限学性能和承载力计算方法元分析结果的基础上，考虑到核心混凝土受钢管已经进行了较为深入的研被动约束的特点，通过大量钢管混凝土轴压算例究，但对其受力全过程还有的计算分析，修正了素混凝土单轴应力～应变关待于进一步研究。系曲线的峰值应变和下降段，最终提出适用于图1钢箱一混凝土本文在选择合理的钢ABAQUS软件有限元分析的钢管混凝土中核心混组合藏面示意材和混凝土的本构关系模凝土单轴应力～应变关系表达式_4J如下：型的基础上，采用大型通用有限元软件对钢箱．混凝土组合梁进行了非线性有限元分析，分析结)，：

7、f2：≤。【而果得到了试验结果的验证。在此基础上，对其受一10一No．22010尧国皇等：钢箱一混凝土组合梁抗弯力学性能研究本文数值分析模型中采用了文献[4]提出的为"Ccrit不变，钢管与核心混凝土界面摩擦系数取为混凝土的单轴应力～应变关系模型，式(1)中的有0．6E。界面模型建立时，采用软件中ContactPair关参数计算为l』：X=e／e。；Y=z／z。；d。=(MPa)；命令，并利用元素集合，定义钢管和混凝土各