考虑黏结滑移的型钢超高性能混凝土组合梁受力性能影响因素分析

型钢混凝土组合结构中采用超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)可以提高承载能力、减小截面尺寸,同时改善其因密集配置箍筋和剪力件而导致的施工复杂等问题。目前型钢UHPC组合梁有限元仿真研究主要集中在受弯性能参数化定性分析,忽略了型钢与UHPC间的黏结滑移,缺少对其界面黏结性能和组合效应的评估,对受拉区UHPC的受力性能也缺乏深度讨论。对型钢UHPC组合梁开展基于Abaqus的受弯性能有限元仿真分析,对UHPC强度、型钢强度、纵向配筋率和配钢率展开参数化研究。分析了荷载-跨中挠度曲线、截面应变分布,界面黏结应力分布以及UHPC受拉区性能。结果表明...

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Main Authors: 沈德建, 白松林, 姜国庆, 刘慈, 李明
Format: Article
Language:zho
Published: Editorial Department of Progress in Steel Building Structures, Tongji University 2024-01-01
Series:Jianzhu Gangjiegou Jinzhan
Subjects:
Online Access:http://steelpro.tongji.edu.cn/thesisDetails?columnId=70118846&Fpath=home&index=0
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Summary:型钢混凝土组合结构中采用超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)可以提高承载能力、减小截面尺寸,同时改善其因密集配置箍筋和剪力件而导致的施工复杂等问题。目前型钢UHPC组合梁有限元仿真研究主要集中在受弯性能参数化定性分析,忽略了型钢与UHPC间的黏结滑移,缺少对其界面黏结性能和组合效应的评估,对受拉区UHPC的受力性能也缺乏深度讨论。对型钢UHPC组合梁开展基于Abaqus的受弯性能有限元仿真分析,对UHPC强度、型钢强度、纵向配筋率和配钢率展开参数化研究。分析了荷载-跨中挠度曲线、截面应变分布,界面黏结应力分布以及UHPC受拉区性能。结果表明:(1)组合梁在加载过程中可分为完全弹性阶段、损伤工作阶段、塑性强化阶段和延性发展阶段四个阶段;(2)受拉区的UHPC在峰值荷载时仍可以在一定程度上参与截面抗弯,基于参数化研究提出了UHPC受拉区等效应力折减系数的取值建议;(3)型钢上翼缘黏结应力主要集中在加载处,下翼缘黏结应力分布则受裂缝开展控制,应在设计中通过剪力连接件或型钢表面处理等方式改善型钢与UHPC界面的黏结性能;(4)组合梁在设计过程中应通过限制型钢的强度和配置率,以保证组合梁具有良好的延性和受拉区UHPC受力性能。
ISSN:1671-9379