钢板-轻骨料混凝土组合梁受力性能的有限元分析

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钢板-轻骨料混凝土组合梁是利用抗剪连接件及钢板与轻骨料混凝土粘结作用把钢板和轻骨料混凝土连接成整体而共同工作的受弯构件。在荷载作用下,轻骨料混凝土主要受压而钢板主要受拉,能充分利用钢和混凝土两种材料各自的力学特点,从而使其不仅具有良好的结构性能和使用性能,而且具有较好的经济效益。本文在参考大量相关理论的基础上,利用ANSYS通用有限元软件对钢板-轻骨料混凝土梁的受力性能进行了分析。主要做的工作包括:利用ANSYS通用有限元软件建立钢板-轻骨料混凝土组合梁的非线性有限元模型,采用弹簧单元模拟钢板与轻骨料混凝土之间的抗剪连接件和二者之间的粘结作用;重点解决了轻骨料混凝土本构关系的选用以及钢板与混凝土交接面的处理;通过对模型梁在对称集中荷载作用下的抗弯性能进行从开始加载到破坏的全过程分析,分析过程中组合梁出现的混凝土裂缝的开展情况、屈服、极限承载力、破坏形态、挠度、轻骨料混凝土及钢板的应力应变、交接面滑移分布规律等力学反应过程;通过改变模型梁相应参数,分析轻骨料混凝土强度、钢板厚度、剪力连接程度以及加载方式等因素对钢板-轻骨料混凝土组合梁受力性能的影响。
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