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 - 沈德建; 白松林; 姜国庆; 刘慈; 李明 (Jianzhu Gangjiegou Jinzhan)
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。