研究锈蚀对于钢 一混凝土组合梁受负弯矩的力学性能影响，采用 ABAQUS有限元分析软件建 立 7个组合梁模型。通过对7个模型施加负弯矩荷载 ，研究锈蚀对组合梁的力学性能影响规律。分析结果表明： 随着栓 钉锈蚀 率的增加 ，组合梁 刚度 出现 明显 降低 ；钢 梁 一混凝土之 间的滑移 增大 ，组合 梁极 限承载 力呈现下 降 趋势 ，但下降程度较少。 【关键词】 钢 一混凝土组合梁；负弯矩；栓钉；有限元 【中图分类号】 TU398．9 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2013)05—0028—03 F ITE ELE Ⅱ NT ANALYSIS olF CoM PoSITE STEEL-CoNCRETE BEAM S W Ⅱ lH STUD CoRRoDED W U Lin， CHEN Ju， JIN W ei—liang (InstituteofStructuralEngi．，ZhejiangUniv．，Hangzhou310058，China) Abstract：Seven steel—concretecompositebeam finiteelementmodelsarebuild tostudytheefectof the corrosionon the mechanicalbehaviorofcompositebeams，hoggingmomentwasappliedon7 uncor- roded andcorroded compositebeam models．Resultsindicatethatthestifnessofcompositebeamsunder hoggingmomentdecreaseswhen the stud corrosion rateincreases．Thebond—slip between thesteeland concreteincreasewith theincreasedstudcorosionrate．Theultimates~engthofsteel—concretecomposite beamsslighflydecreaseswith the increased stud corrosion rate． Key words：compositesteel—concrete beam ；hoggingmoment；stud；finiteelementanalysis 钢．混凝 土组 合结 构是 一种将钢 结构 和混凝 土 结 构结合起来新型截 面形式 ，具有面 尺寸小 ，白重低 ，抗 震性能好等优 点 ，具 有显著 的技术经济 效益 和社会 效 益… 。桥梁结 构中采 用最普 遍 的是钢-混 凝 土连续 组 合梁结构 ，桥面体系 中存 在 的组合 连续梁在 支座 处承 受 负弯 矩存 在 混凝 土受 拉开 裂、钢梁 受压 的 问题 ，恶 劣环境 下氯离 子 等侵 蚀介 质通 过 裂缝侵 入 混凝 土 内 部 ，影响组合梁 的性 能。国内外对钢一混凝土连续 组合 梁负弯矩 区受 力性 能研 究 主要集 中在 从结 构 力学 角 度计算 和控 制负弯矩 的裂缝宽度 ，研 究负弯 矩 区剪力 连接件性 能 、钢．混凝 土共 同工作状况对整体结 构 的影 响等 ，很少从耐久性 的角度进行 组合梁 负弯 矩 区的 分析研究 。研究表 明 ，锈蚀 已经 成为影 响组合 结构 耐 久性的一大主要 因素 ，近年 来 国内也 开始展 开氯 盐 侵蚀下 的组合 梁的力学性 能研究 ，但 这些研 究都 未 涉及组合梁 负弯矩 区耐 久性问题 ，而且 对组合 梁耐 久 性 问题进行有 限元分析极少 ，因此 有必要对钢-混凝 土 组合梁 耐久性 问题进行有限元分析。 1 钢．混凝土有限元模型的建立 [基金项 目] 国家支撑计划 (201IBAJ09B03) 钢 一混凝 土组合 梁 主要 由混凝 土翼 板及 其 内部钢 筋 、钢梁 、栓钉 四个部 分组成 ，采用 ABAQUS有 限元分 析软件进行 建模 ，组合 梁全长 1900mm，混凝 土板 截 面 为 70ram×450mm，钢梁 截 面 为 lOOmm×200mm 的 矩 形钢管 ，混凝土板 内部纵 向铺设 4根 6mm 的一级 钢筋 和 6根 10mm的二级螺纹钢 ，栓钉规格为 1O×50mm， 单 排间距 为 100ram布 置 。模 型 中钢筋 和混凝 土 板均 采用 8节点 6面体线性完全减缩 积分(C3D8R)。采用 减缩积分具有位移结果 比较精 确 、扭 曲变形是 分析精 度不会受到太大影响 、完 全荷 载下不容 易发 生剪切 自 锁 等优点 。钢筋 采用 T3D2三维 两节 点桁 架单 元 ，剪 力连接件采用弹簧 (SpringA)单元 ，该单元可 以在 不需 要详细模拟 整体 的情 况下 建 立 两节 点间 的有 效 刚度 或阻尼，在变形过程中两节点间的作用线保持不变。 将钢梁上 l9个栓钉 中心 的位置添 加三个 方 向的弹 簧 单元 ，对沿 着组合 梁纵 向的弹簧定 义一个 相应 的剪 切 刚度 ，对其 他两个 方 向的弹簧定 义一个 相对很 大 的刚 度来模拟在组合 梁 的受 力 情况 下 栓钉 产 生变 形并 传 递剪力 。忽略钢梁 和混 凝 土之间 的摩擦 ，钢梁 和混 凝

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