基于ABAQUS的钢-竹箱型组合梁抗弯性能研究.pdfVIP

李卓霖等：基于ABAQUS的钢一竹箱型组合梁抗弯性能研究 91 DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．09．034 基于ABAQUS的钢一竹箱型组合梁抗弯性能研究 李卓霖， 胡雨村 (北京林业大学土木工程系， 北京 100035) 【摘 要】 本文采用ABAQUS对6个钢-竹箱型组合梁试件的受弯性能进行有限元数值分析 ，对组合梁的竹 胶板和冷弯薄壁型钢材料模型定义、有 限元建模、弹簧单元生成及后处理等关键技术进行系统研究。采用 ABAQUS中的弹簧单元SPRING2组成三维连接单元模拟竹胶板与型钢之间的相互作用，并提出了生成弹簧单元 的实用方法。同时与采用ANSYS的GLUE来模拟型钢和竹板之间的相互作用对比，分析结果表明，ABAQUS的数 值模拟结果与试验结果吻合更好，更能充分模拟型钢与竹板之间的粘结滑移。从而表明所建立的ABAQUS数值 模拟技术更加合理、可行。 【关键词】 ABAQUS；钢．竹箱型组合梁；数值模拟；三维连接单元 【中图分类号】TU398 【文献标识码】B 文【章编号】 1001—6864(2015)09—0091—02 钢．竹组合结构是一种新型组合结构，这种组合结 构是利用人造竹胶板和各种冷弯薄壁型钢用结构粘接 剂粘接，使竹胶板和型钢共同抵抗外力作用，这种组合 l 方式能够方便地获得箱型、空心型、工字型等形式的组 L2D 800 60o 80o 合截面，克服薄壁型钢的过早屈曲，能较充分地发挥钢、 竹这两种高强材料的强度。近年来，宁波大学与东北林 图1粱试件加载示意图 业大学科研人员一直致力于各种钢．竹组合结构构件的 竹胶板及冷弯薄壁型钢的材料参数均 由试验得 受力性能研究，先后进行了压型钢板一竹胶板组合墙抗 出 ，各材料参数见表2和表3。 震性能试验研究、薄壁型钢．竹胶板组合楼板的力学性 能试验研究、冷弯薄壁型钢一竹胶板组合梁的受弯性能 表 1 试件参数 试验研究等。试验证明了钢．竹结构体系的可行性和独 特的优越性…。但是 目前我国关于钢竹组合结构的研 究尚不完善，因此，为较为准确、全面了解钢一竹箱型组 B．1 19．5 1．35 3O．0 ×135．0×30．0 99．0×174．0 220o 合梁的受弯性能，本文将采用有限元数值模拟技术对其 B-2 15．1 1．35 3O．0 ×135．0×30．0 90．0×165．0 22o0 进行结构分析。 B-3 25 1．35 30．0 ×135．0X30．0 l1O．0×l85．0 220o ABAQUS是一套功能强大的基于有限元方法的工程 B_4 17．6 1．35 40．0 ×135．0 ×40．0 115．0 ×170．0 220o 模拟软件 ，它可以解决从相对简单的线性分析到极富挑 B-5 17．6 1．75 40 ．0 ×135．0×40．0 ll5．0X170．0 220o 战的非线性模拟等各种问题。ABAQUS具备十分丰富的 B-6 17．6 I．35 40．0X175．0×40 ．0 ll5．0x210．0 2200 单元库，可以模拟任意实际形状 。其中的弹簧单元可 以有效地模拟竹胶板与冷弯薄壁型钢之间的相互作用， 目前关于钢一竹箱型组合结构的ABAQUS数值模拟技术 还不完善，因此有必要对基于ABAQUS的钢．竹箱型组合 结构数值模