《表3 数值计算与试验抗弯承载力对比》

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《基于塑性损伤模型的钢-UHPC组合梁抗弯性能分析》

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数值计算与试验荷载-位移曲线对比见图4，数值计算获得的屈服荷载Fyc、极限荷载Fuc与试验屈服荷载Fyt、Fut对比见表3。由图4及表3可知:数值计算与试验荷载-位移曲线全过程弯曲性能响应规律基本一致，在屈服状态及极限状态时抗弯承载力接近。分析图4的荷载-位移曲线可知，有限元模型计算可获得4个基本弯曲受力阶段。荷载小于屈服荷载247.3 k N时，计算位移随荷载增大呈线性发展，模型梁处于弹性阶段。该阶段数值模型对弹性抗弯刚度具有良好的计算精度。荷载在247.3～430 k N时，随着荷载增大，跨中截面下翼缘屈服区域向内部不断扩展，抗弯刚度不断降低，计算位移随荷载增大呈非线性发展，模型梁处于弹塑性阶段。该阶段数值计算抗弯承载力略高于试验梁，分析差异原因主要是由于数值模型中材料非线性的理想化以及实际结构中存在多种初始缺陷引起。荷载超过430 k N至极限抗弯承载力487.9 k N时，跨中阶段塑性程度迅速发展，UHPC翼板拉压损伤逐渐产生、扩展，直至达到承载能力极限状态时，计算位移随荷载增大快速增加，模型梁处于破坏阶段。该阶段模型梁较试验梁展现出更好的延性性能，分析差异原因主要是:在接近极限承载力时，试验梁破坏速度极快，常规液压加载系统控制调节落后于承载力变化，加之加载系统所储存的弹性能瞬间释放，促使试验梁UHPC翼板顶面达到压溃应变附近时即发生瞬时压溃而达到极限承载力。而模型梁在UHPC翼板顶面达到压溃应变后，应变值可继续进入UHPC塑性损伤本构曲线下降段，从模型梁UHPC翼板顶面达到压溃应变至极限承载力过程中，抗弯承载力虽变化较小，但模型梁延性性能却得到了充分发展。达到承载能力极限状态后，不同于试验梁曲线，数值模型在荷载缓慢降低的同时位移仍可继续发展，表现出良好的延性能力，模型梁处于抗弯承载力下降段。