《表4 有限元结果和试验结果对比》

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《冷弯薄壁型钢-细石混凝土组合梁抗弯性能研究》

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压型钢板与边梁和托梁上翼缘连接的螺钉均采用两节点三维线性BEAM188单元，该单元考虑剪切变形的影响，可用于大转动、线性或者非线性大应变问题，自攻螺钉力学性能按照文献[3]中取值；采用耦合模拟连接托梁、边梁、加劲件的螺钉.接触部分采用CONTA173单元，边界条件为沿边梁简支约束.由于组合梁试件是轴对称结构，为了节约计算时间、简化计算，沿对称轴施加对称约束即约束对称面外平动及对称面内转动，建立组合梁1/4几何模型.试验加载过程中分配梁与楼面板始终紧密接触，且分配梁刚度远大于试件刚度，所以可认为同一加载位置上竖向位移近似相等.故施加等效均布荷载在分配梁与组合梁的接触处，有限元模型见图5.有限元模型计算得到的跨中最大弯矩及对应位移见表4，其中Mu、Mu*分别表示试验和有限元计算的最大弯矩，Δu、Δu*为对应的梁跨中最大位移.图6给出了各试件试验与有限元分析得到的荷载-位移曲线的对比图，从图中可以看出两者形状、走势基本一致.由表4可知，有限元结果均略高于试验结果，最大误差为12%，吻合度较好，产生差异的原因是由于加工、拼接等存在初偏心、初弯曲等初始缺陷，影响了试件抗弯性能.图7对比BM-B1试件的有限元分析和试验得到的破坏特征，可以看出从初始阶段托梁剪切变形到托梁扭转、扁钢带凸起，以及最终破坏时托梁屈曲+整体弯扭的破坏模式，有限元和试验两者吻合良好.综上可以认为此建模方法正确.