基于ANSYS的配筋UHPC梁数值仿真分析
Numerical Simulation Analysis of Reinforced UHPC Beams by ANSYS Software
关键词：
ANSYS软件；Solid65；超高性能混凝土；钢纤维；应力-应变曲线
Key words：
ANSYS software; Solid65; Ultra-high performance concrete(UHPC); Steel fiber; Stress-strain curve
刊期：
2022年第6期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2022.06.042.04
文章编号：
基金项目：
作者：
马志贵1，武维宏1，冀 伟2
单位：
1.甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，甘肃 兰州 730000；2.兰州交通大学 土木工程学院， 甘肃 兰州 730070
摘要
根据配筋UHPC梁中钢纤维的分布、体积掺量和受力情况，采用具有加筋特性的Solid65单元进行钢纤维模拟，考虑配筋UHPC梁受力过程分为弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段，建立了钢纤维三折线本构模型。模拟结果与试验值吻合程度较好，表明该模拟方法精度较高。
According to the distribution of steel fiber， the volume content of steel fiber and load conditions in the actual reinforced UHPC beams, the Solid65 unit was used to simulate the steel fiber. Considering that the UHPC beam force process can be divided into three stages: elastic stage, crack working stage and destruction stage, the trilinear constitutive model of steel fiber was eatablished. The simulation results are in good agreement with the experimental values, which indicates the numerical simulation method has a high precision.
结论
（1）掺入钢纤维可以改善UHPC受拉时的脆性破坏，掺入适量的钢纤维可以提高UHPC的抗压强度和开裂强度，开裂后钢纤维的桥接作用可以抑制裂缝的扩展，增强韧性，使UHPC结构受力时抗拉能力得以发挥，在设计计算中必须加以考虑。
（2）钢纤维对配筋UHPC梁的力学性能影响较大，钢纤维的取向及其分布、体积掺量可通过Solid65单元来模拟。钢纤维采用Kinh模型，该模型可综合考虑钢纤维的形状及尺寸、与UHPC基体的黏结性能对UHPC力学性能的影响。
（3）采用数值模拟方法对配筋UHPC梁进行承载能力计算，模拟值与试验值相对误差在工程容许误差范围之内，说明本文提出的数值模拟方法可以
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引用本文
马志贵,武维宏,冀伟.基于ANSYS的配筋UHPC梁数值仿真分析[J].混凝土与水泥制品,2022(6):42-45.
MA Z G,WU W H,JI W,et al.Numerical Simulation Analysis of Reinforced UHPC Beams by ANSYS Software[J].China Concrete and Cement Products,2022(6):42-45.
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