摘要

本文采用有限元软件ABAQUS对超高性能混凝土(UHPC)无腹筋梁的抗剪性能进行了三维精细有限元模拟。模型中考虑了材料非线性和几何非线性;对于UHPC材料受拉性能的模拟考虑了其应变硬化的性能。模拟得到的UHPC无腹筋梁的荷载-跨中挠度曲线和破坏模态等均与试验结果吻合良好。由模拟结果可知,UHPC无腹筋梁的剪切破坏可分为五个阶段,分别为线弹性阶段、微裂缝开展阶段、宏观多裂缝开展阶段、破坏阶段和残余强度阶段。采用经过验证的有限元模型对UHPC无腹筋梁的抗剪性能进行了数值参数分析,结果表明:UHPC无腹筋梁的抗剪承载力受UHPC抗拉强度的影响最大,其随着UHPC抗拉强度的提升几乎呈线性增长;UHPC的断裂能大小和受拉应变硬化长度主要影响梁的延性,对梁的抗剪承载力影响不大;UHPC的抗压强度则对梁的抗剪承载力和延性均影响较小;随着预应力的提高,梁的延性不断降低,抗剪承载力则先上升后下降;随着剪跨比的增大,梁的刚度和抗剪承载力均逐渐减小。

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