钢管混凝土的有限元分析与数值模拟

2016-08-23  by:CAE仿真在线  来源:互联网

 从钢管的有限元分析结果看,各节点达到极限荷载时钢管外凸程度在之间,与试验结果基本吻合,试验中的破坏形态与计算结果对比如图所示,C=68 m、C=67中节点域混凝土均出现斜裂缝及混凝土外表面脱落现象,C=64情况类似但裂缝不明显,由于试件核心混凝土破坏形态基本一致,现仅取C=67 进行对比分析,鉴于受拉塑性损伤变量与混凝土开裂状。

 本研究采用该变量分布与试件核心混凝土开裂情况对比,由图可见,试件节点处的混凝土损伤值偏大,穿筋部位损伤峰值分布内凹,与实际情况相符,由于柱底部承受的内力组合更复杂且拉压变化更明显,所以混凝土内部损伤峰值出现在梁中心线下附近,沿核心混凝土中心向上、下各长度方向建立4个路径,路径0为内部剖切纵向线,路径1为外表面纵向线,路径4为连接钢梁一侧混凝土外表面纵向线,图为沿各路径受拉塑性损伤变量分布,从图中可以看出钢梁侧混凝土表面损伤最严重,4个路径的峰值均在节点域附近,内部损伤分布表明钢筋加剧混凝土损伤,同时结合钢筋的应力云图,可以推断钢筋将外力传递至混凝土,在一定程度上改善了钢管的应力分布。

 刘士润为研究该新型节点连接破坏时力学性能,选用刚度较大的箱型钢梁,从结果看已达到试验目的,钢管出现较大鼓曲甚至和翼缘撕裂,而钢梁并未发生明显破坏,图为C=67节点模型的等效塑性应变云图,从图中可以看出等效塑性。

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