鋼管混凝土的有限元分析與數(shù)值模擬

2016-08-23 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

從鋼管的有限元分析結(jié)果看,各節(jié)點(diǎn)達(dá)到極限荷載時(shí)鋼管外凸程度在之間,與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合,試驗(yàn)中的破壞形態(tài)與計(jì)算結(jié)果對(duì)比如圖所示,C=68 m、C=67中節(jié)點(diǎn)域混凝土均出現(xiàn)斜裂縫及混凝土外表面脫落現(xiàn)象,C=64情況類(lèi)似但裂縫不明顯,由于試件核心混凝土破壞形態(tài)基本一致,現(xiàn)僅取C=67 進(jìn)行對(duì)比分析,鑒于受拉塑性損傷變量與混凝土開(kāi)裂狀。

本研究采用該變量分布與試件核心混凝土開(kāi)裂情況對(duì)比,由圖可見(jiàn),試件節(jié)點(diǎn)處的混凝土損傷值偏大,穿筋部位損傷峰值分布內(nèi)凹,與實(shí)際情況相符,由于柱底部承受的內(nèi)力組合更復(fù)雜且拉壓變化更明顯,所以混凝土內(nèi)部損傷峰值出現(xiàn)在梁中心線下附近,沿核心混凝土中心向上、下各長(zhǎng)度方向建立4個(gè)路徑,路徑0為內(nèi)部剖切縱向線,路徑1為外表面縱向線,路徑4為連接鋼梁一側(cè)混凝土外表面縱向線,圖為沿各路徑受拉塑性損傷變量分布,從圖中可以看出鋼梁側(cè)混凝土表面損傷最嚴(yán)重,4個(gè)路徑的峰值均在節(jié)點(diǎn)域附近,內(nèi)部損傷分布表明鋼筋加劇混凝土損傷,同時(shí)結(jié)合鋼筋的應(yīng)力云圖,可以推斷鋼筋將外力傳遞至混凝土,在一定程度上改善了鋼管的應(yīng)力分布。

劉士潤(rùn)為研究該新型節(jié)點(diǎn)連接破壞時(shí)力學(xué)性能,選用剛度較大的箱型鋼梁,從結(jié)果看已達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?鋼管出現(xiàn)較大鼓曲甚至和翼緣撕裂,而鋼梁并未發(fā)生明顯破壞,圖為C=67節(jié)點(diǎn)模型的等效塑性應(yīng)變?cè)茍D,從圖中可以看出等效塑性。

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