iSolver案例分析钢混组合梁的三点弯曲支撑

引言

组合梁是指构件截面由钢和混凝土两种材料部件,通过粘着、摩擦以及机械作用结合成一体后共同工作的结构体系。钢混凝土组合结构作为不同于钢结构和混凝土结构的第三类结构获得了土木工程界的重视。其能够更好地发挥钢材和混凝土材料各自的优点,克服了单一材料的结构性能所受的材料特性的限制,如混凝土抗拉强度低、钢构件受压时容易屈曲,从而可以建成经济合理的结构。

9.jpg



正在吊装的组合梁

以下,分别使用广泛商用的Abaqus和iSolver求解器做钢混组合简支梁三点弯曲的数值模拟,以测试iSolver的计算精度。


1)模型概况

5.jpg

6.jpg

1.jpg

有限元模型




简单起见,本次模拟先不考虑材料非线性,不考虑混凝土中的钢筋,不考虑钢与混凝土之间的剪力件的作用,不考虑钢混结合界面的滑移和掀起。

模型由一条H型钢和混凝土板组成的组合梁以及三块弹性垫板组成。混凝土材料型号为C50,弹性模量为3.45e4MPa,泊松比为0.2;所有钢材型号为Q235,弹性模量为2.06e5MPa,泊松比为0.3。所有材料均使用线弹性本构,单元采用C3D8R单元,所有构件间采用共用节点的连接方式。

在梁底弹性垫块下施加简支梁边界条件,具体为一侧约束垫板中心节点x、y、z三个方向平动自由度,右另一侧约束垫板中心节点x、y两个个方向平动自由度。荷载以竖直向下的均布面荷载的形式加载到梁顶加载垫块的顶面,荷载集度为10MPa。

(2)计算结果

11.jpg


立面竖向向位移(左: Abaqus,右:iSolve)

12.jpg


立面Mises等效应力(左: Abaqus,右:iSolve)

13.jpg

A-A剖面位置

14.jpg


A-A剖面轴向应力(S33)(左: Abaqus,右:iSolver)

15.jpg

A-A剖面水平向剪应力(S23)(左: Abaqus,右:iSolver)

从A-A剖面的轴向应力云图可以看到在钢混交界面位置轴向应应变和水平向剪力都存在较大的梯度对于结构来说是不合理的。这也是钢混组合结构设计过程中需要克服的关键问题之一。一般通过合理地设计剪力键能够让两者更加协同工作,防止两者掀起和滑移,提高结构的力学性能的同时也提高结构的耐久性。



3)结论

从位移和应力的等值线对比可以看出,两个求解器求解结果高度一致。因此,可以认为iSolver求解器在该问题上与商业求解器Abaqus有相同水平的求解精度。

免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删

QR Code
微信扫一扫,欢迎咨询~

联系我们
武汉格发信息技术有限公司
湖北省武汉市经开区科技园西路6号103孵化器
电话:155-2731-8020 座机:027-59821821
邮件:tanzw@gofarlic.com
Copyright © 2023 Gofarsoft Co.,Ltd. 保留所有权利
遇到许可问题?该如何解决!?
评估许可证实际采购量? 
不清楚软件许可证使用数据? 
收到软件厂商律师函!?  
想要少购买点许可证,节省费用? 
收到软件厂商侵权通告!?  
有正版license,但许可证不够用,需要新购? 
联系方式 155-2731-8020
预留信息,一起解决您的问题
* 姓名:
* 手机:

* 公司名称:

姓名不为空

手机不正确

公司不为空