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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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基于ABAQUS的倒L形型钢混凝土梁受扭性能研究
Research on Torsional Behavior of Inverted L-Shaped Steel Reinforced Concrete Beams Based on ABAQUS
2023年第4期
倒L型钢混凝土梁;有限元分析;受扭性能;拓展参数分析
Inverted L-shaped steel concrete beam; Finite element analysis; Torsional performance; Extended parametric analysis
2023年第4期
10.19761/j.1000-4637.2023.04.068.07
江苏省研究生科研创新计划项(KYCX21_3032);江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX21_1421)。
严舒云,邵永健,谢 强
苏州科技大学 土木工程学院, 江苏 苏州 215011

严舒云,邵永健,谢 强

严舒云,邵永健,谢强.基于ABAQUS的倒L形型钢混凝土梁受扭性能研究[J].混凝土与水泥制品,2023(4):68-73,80.

YAN S Y,SHAO Y J,XIE Q.Research on Torsional Behavior of Inverted L-Shaped Steel Reinforced Concrete Beams Based on ABAQUS[J].China Concrete and Cement Products,2023(4):68-73,80.

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摘   要:为研究倒L型钢混凝土梁的受力性能,结合相关试验研究,采用 ABAQUS有限元软件对5个试件作了建模分析,研究了混凝土强度、箍筋间距、纵筋配筋率、型钢型号、型钢与混凝土粘结滑移建模方法等对倒L形梁抗扭性能的影响。结果表明:混凝土强度等级对试件的极限承载力影响较大,但对试件延性和耗能能力的影响较小;纵筋配筋率对试件抗扭能力几乎没有影响;减小箍筋间距、提高型钢型号可以提升试件的延性和承载力;型钢-混凝土界面采用内聚力模型较摩擦接触模型的精度更高,但是计算成本相对较大,参数获取复杂。 Abstract: In order to study the mechanical properties of inverted L-shaped steel reinforced concrete beams, based on the experiments research of five inverted L-shaped steel reinforced concrete beams, the ABAQUS software was used to model and analyze the five specimens. The effects of concrete strength, stirrup spacing, longitudinal reinforcement ratio, section steel type, and modeling method of bond slip between section steel and concrete on the torsional behavior of inverted L-shaped beams are analyzed. The results show that the strength grade of concrete has a great influence on the ultimate bearing capacity of the specimen, but has a small impact on the ductility and energy consumption capacity of the specimen. The ratio of longitudinal reinforcement has little effect on the torsion resistance of the specimen. The ductility and bearing capacity of the specimen can be improved by reducing the number of stirrups and increasing the type of section steel. The cohesion model adopted for the steel-concrete interface is more accurate than the friction contact model, but the calculation cost is large and the parameter acquisition is complex.
英文名 : Research on Torsional Behavior of Inverted L-Shaped Steel Reinforced Concrete Beams Based on ABAQUS
刊期 : 2023年第4期
关键词 : 倒L型钢混凝土梁;有限元分析;受扭性能;拓展参数分析
Key words : Inverted L-shaped steel concrete beam; Finite element analysis; Torsional performance; Extended parametric analysis
刊期 : 2023年第4期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2023.04.068.07
文章编号 :
基金项目 : 江苏省研究生科研创新计划项(KYCX21_3032);江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX21_1421)。
作者 : 严舒云,邵永健,谢 强
单位 : 苏州科技大学 土木工程学院, 江苏 苏州 215011

严舒云,邵永健,谢 强

严舒云,邵永健,谢强.基于ABAQUS的倒L形型钢混凝土梁受扭性能研究[J].混凝土与水泥制品,2023(4):68-73,80.

YAN S Y,SHAO Y J,XIE Q.Research on Torsional Behavior of Inverted L-Shaped Steel Reinforced Concrete Beams Based on ABAQUS[J].China Concrete and Cement Products,2023(4):68-73,80.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:为研究倒L型钢混凝土梁的受力性能,结合相关试验研究,采用 ABAQUS有限元软件对5个试件作了建模分析,研究了混凝土强度、箍筋间距、纵筋配筋率、型钢型号、型钢与混凝土粘结滑移建模方法等对倒L形梁抗扭性能的影响。结果表明:混凝土强度等级对试件的极限承载力影响较大,但对试件延性和耗能能力的影响较小;纵筋配筋率对试件抗扭能力几乎没有影响;减小箍筋间距、提高型钢型号可以提升试件的延性和承载力;型钢-混凝土界面采用内聚力模型较摩擦接触模型的精度更高,但是计算成本相对较大,参数获取复杂。

Abstract: In order to study the mechanical properties of inverted L-shaped steel reinforced concrete beams, based on the experiments research of five inverted L-shaped steel reinforced concrete beams, the ABAQUS software was used to model and analyze the five specimens. The effects of concrete strength, stirrup spacing, longitudinal reinforcement ratio, section steel type, and modeling method of bond slip between section steel and concrete on the torsional behavior of inverted L-shaped beams are analyzed. The results show that the strength grade of concrete has a great influence on the ultimate bearing capacity of the specimen, but has a small impact on the ductility and energy consumption capacity of the specimen. The ratio of longitudinal reinforcement has little effect on the torsion resistance of the specimen. The ductility and bearing capacity of the specimen can be improved by reducing the number of stirrups and increasing the type of section steel. The cohesion model adopted for the steel-concrete interface is more accurate than the friction contact model, but the calculation cost is large and the parameter acquisition is complex.

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(1)本文建立的倒L形型钢混凝土梁试件模型计算得到的试件扭矩-扭率曲线与试验结果吻合良好,该模型可以较好地模拟倒L形型钢混凝土梁在受扭作用下的受力性能。
(2)混凝土强度等级对试件的承载力影响较大,但对试件延性和耗能能力影响较小;试件纵筋配筋率对试件抗扭性能几乎没有影响。
(3)箍筋间距、型钢型号对试件的受力影响较大,箍筋间距越小,试件的承载力、延性和耗能能力越好;型钢型号过高会降低与混凝土的协同工作能力降低;开裂之前,各试件刚度相差较小,开裂之后,型钢型号越高,试件的抗扭刚度较低,但极限承载力和延性越高。
(4)型钢与混凝土之间的黏结建模方法对试件模拟结果有较大的影响,内聚力黏结模型有较高的精度,但参数获取困难,计算成本大;摩擦接触模型精度略低,但参数获取简单,计算成本低;型钢与混凝土之间黏结模型仍待进一步研究。

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严舒云,邵永健,谢强.基于ABAQUS的倒L形型钢混凝土梁受扭性能研究[J].混凝土与水泥制品,2023(4):68-73,80.

YAN S Y,SHAO Y J,XIE Q.Research on Torsional Behavior of Inverted L-Shaped Steel Reinforced Concrete Beams Based on ABAQUS[J].China Concrete and Cement Products,2023(4):68-73,80.

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