活性粉末混凝土预应力叠合梁受弯性能非线性数值分析

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发布时间：2021-09-25

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活性粉末混凝土预应力叠合梁受弯性能
非线性数值分析
朱智俊 a．b，刘忠 a．一，杨哲光 BIb，朱勇杰 -一。谭良斌
(湘潭大学 a．土木工程与力学学院；b．湘潭大学流变力学研究所，湖南湘潭 41 1 105)
摘要：针对活性粉末混凝土预应力叠合梁的受弯性能，利用有限元分析软件 ANSYS，建立了活性粉末混凝土预应力叠合梁的三维有
限元数值分析模型，对试验全过程进行了仿真模拟，并研究了主要参数(如：有效预应力，后浇层混凝土强度等级，后浇层纵向配筋率等 )
对叠合梁受弯性能的影响，为活性粉末混凝土预应力叠合梁的设计提供了参考。
关键词：活性粉末混凝土；预应力；叠合梁；受弯性能；参数分析
中图分类号： TU528．O1 文献标志码： A 文章编号： 1002—355O(20l2)08一O115-04
Nonlinear num erical analysis on the bending perform ance of reactive pow der concrete prestressed com posRe beam s
ZHUZhi-juna,b LIUZhong“ ，YANGZhe-guanga'b,ZHU Yong-fie ，TANLiang-bin _
(a．CollegeofCivilEngineering andMechanics；b．InstituteofRheology，XiangtanUniversity，Xiangtan411105，China)
Abstract ： The three—dimesional m odels ofreactive powder concrete prestressed composite beam s were established by the finite element an aly—
sis software ANSYS in order to research the bending performan ce ofreactive powder concrete pre stressed composite beam s．The test process ofre—
active powder concrete prestressed composite beam s was simulated an d it’S main param eters that affecting th e bending performan ce，such as the
effective prestress，the concrete strength grade ofpost-cast layer and the reinforcem ent ratio ofpost-cast layer，were analysed，the design references
for reactive powder concrete prestressed composite beams can be provided by them．
Key words： reactive powder concrete；prestress；composite beams；bending perform ance；~aarameter锄 is
0 引言
活性粉末混凝土(reactive powder concrete，简称 RPC)是继
无宏观缺陷水泥、超细粒聚密水泥、化学结合陶瓷以及高性能
混凝土之后，水泥基材料家族中的新成员，它具有超高强度、高
工作度、高体积稳定性、高抗渗性等优良特性。目前，国内外对
RPC材料的物理力学性能有较深人的研究。采用 RPC材料制
作大跨度桥梁的预制梁，并与后浇混凝土板组成预应力叠合梁，
其受力性能可以和钢一混凝土组合梁相媲美，在应用上已经有了
一些工程实践口-21。但是，目前针对这种新型结构的设计理论与
应用的研究相对较少。为了揭示 RPC预应力叠合梁的受力机
理，本研究利用有限元软件 AYSYS，建立了 RPC预应力叠合
梁的三维有限元分析模型，对破坏过程进行了非线性数值模拟，
研究了主要参数对叠合梁受弯性能的影响，为活性粉末混凝土
预应力叠合梁的设计应用提供了参考。
1 活}生粉末混凝土预应力叠合梁有限元分析模型
1．1 试验概述
廖莎等人13]针对 ’活．陛粉末混凝土预应力叠合梁的受力性能，
进行了试验研究。试件为四点弯曲简支梁，该梁下部为工字型纯
无黏结预应力 RPC梁，上部翼缘为后浇混凝土矩形板(后浇层 )，