考虑了四种不同橡胶掺量的新型混凝土组合梁，运用有限元软件 ANSYS在静力加载作用下对四 种组合梁进行双重非线性分析 ，得到构件的开裂荷载，极限承载力 ，跨中节点挠度，着重对橡胶集料混凝土组合梁 和普通混凝土组合梁的力学性能作对 比分析。分析表明，橡胶集料混凝土组合梁的开裂荷载远远高于普通混凝 土组合梁，前者吸收能量的能力较后者显著增强，对于冲击荷载和地震作用的抵抗能力有明显的改善和提高，而 随着橡胶集料掺量的增加，组合梁的极限承载力有小幅度的降低。 【关键词】 橡胶集料混凝土组合梁 ；开裂荷载；极限承载力；跨中挠度；非线性有限元 【中图分类号】 TU375．1 【：献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2011)12—0031—03 随着大型结构桥梁和超高层建筑的增多，对轻集料混 凝土的需求与日俱增。橡胶集料混凝土也称橡胶改性混凝 土或弹性混凝土，是一种由橡胶集料、水泥浆体、矿物掺合 料、外加剂以及普通混凝土骨料组成的多相水 泥基复合材 料 ，是在原有多组分混凝土基础上引入一定量的柔性成分 而使混凝土性能得到大幅提升的新型水泥混凝土材料。其 中的橡胶集料是指由废弃轮胎以及非轮胎的橡胶制品，如 胶带、废橡胶胶管等废橡胶制品经加工而得到的橡胶微颗 粒 ，因此橡胶集料混凝土也是一种环境友好型绿色材料。 橡胶集料混凝土具有耐磨性好 ，抵抗车载能力强，振动、噪 声小，不翘曲，抗裂性强 ，防锈性好 ，出色的抗渗性等特点， 同时具有明显能量耗散的功能Ll-3]，因此可作为性能 良好 的桥面板混凝土材料，尤其可 以有效解决组合梁混凝土翼 板纵向开裂问题。迄今为止 ，国内外对组合梁及剪力连接 件的研究主要集中在试验方面 ，虽然也制定一些理论研究 和设计规范，但由于世界各地材料的差异性以及各国工程 实际的不同，尚缺乏比较系统的理论分析、精细的有限元数 值分析及简单实用的经验设计公式 ，国内外 目前对橡胶集 料混凝土组合梁的研究近乎空 白，因此有必要通过数值分 析的方法来研究这种组合梁的力学性能。 文中考虑了四种类型的试件，分别为普通混凝土组合 梁，5％、10％和 15％三种不同橡胶掺量混凝土组合梁，四种 试件均采取完全抗剪连接，采用有限元软件 ANSYS进行数 值模拟，分析了这四种构件在静力荷载作用的开裂荷载，极 限承载力，跨中节点挠度，着重对橡胶集料混凝土组合梁和 普通混凝土组合梁的力学性能作对比分析。 1 模型的建立 采用有限元软件 ANSYS进行建模，共分析了四种不同 橡胶掺量的混凝土与型钢组合梁，混凝土的抗拉压强度，弹 性模量，密度等参数选用文献[6]中的试验数据。 (1) 单元类型的选取。计算 中对钢梁 采用 SOLID45 [基金项 目] 天津市 自然科学基金资助项 目(N0．11JCZDJC24000) 单元，对混凝土采用 SOLID65单元，纵筋采用 LINK8，栓钉采 用 BEAMl88。 表 1 四类的混凝土的ANSYS建模计算参数 (2) 材料本构关系和屈服准则。普通混凝土本构关 系采用 Willam—Wamke五参数破坏准则，混凝土张开裂纹 传递系数取为0．5，闭合裂纹传递系数取 1．0，关闭了混凝土 压碎选项(即单轴抗压强度取为 一1)，采用多线性随动强化 模型【I；15％橡胶集料混凝土本构关系曲线如图2所示，其 它橡胶集料混凝土的本构关系参考文献[6]。 钢梁(SOLID45)、钢筋(LINK8)和栓钉(BEAM188)本构 关系均采用双线性随动强化模型(BKIN)。采用 VonMises 屈服准则。屈服后的应力应变关系简化为平缓的斜直线， 并取 E。=0．01E，其优点是应力应变关系唯一，有利于保证 计算的收敛性。 (3) 混凝土和其它材料的组合。混凝土与钢筋的组 合，采用分离式位移协调模型，即利用空间单元 LINK8建立 钢筋模型，和混凝土单元共用节点。混凝土与型钢的组合， 利用非线性接触单元 contactl70，174模拟二者的滑移，滑移 面摩擦系数设为 O．55。同时在混凝土中相应的位置设置空 间梁单元 Beam188来模拟栓钉的抗剪，使得栓钉与混凝土 的节点重合，采用耦合命令和约束方程使栓钉固定在型钢 上，从而混凝土和型钢形成一个整体共同作用。

因本站资料资源较多，启用了多个文件服务器，如果浏览器下载较慢，请调用迅雷下载，特别是超过了5M以上的文件！请一定调用迅雷，有时候速度就会飞起哦，如果您的浏览器自动加载了PDF预览，文件太大又卡死，请按下载说明里的把PDF插件关闭了就可以直接下载，不会再预览了！