波形钢腹板内衬混凝土部位抗剪性能

基于非线性有限元数值模拟方法, 建立了考虑内衬混凝土的波形钢腹板精细化数值有限元模型, 基于试验模型的挠度与应变验证了有限元模型的有效性, 研究了波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪性能。分析了内衬混凝土波形钢腹板的抗剪机理、内衬混凝土与波形钢腹板抗剪能力的比例关系, 提出了波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪强度设计公式, 并验证了公式的有效性。
研究结果表明: 数值模拟极限荷载为4 560 kN, 试验极限荷载为4 744 kN, 误差为3.8%, 并且数值模型和试验模型均显示了典型的斜向损伤区域, 因此, 数值模型是可靠的; 内衬混凝土受压杆与波形钢腹板受拉杆形成“X”桁架, 共同提供抗剪承载能力; 波形钢腹板的抗剪效应与荷载基本呈现线性关系, 内衬混凝土抗剪效应呈现出加载初期与后期发展较快, 加载中期基本保持不变的三折线的趋势; 抗剪计算公式计算结果与模型试验测试结果吻合, 计算值和测试值最大比值为1.1, 因此, 计算公式可靠, 可用于波形钢腹板内衬混凝土部位的抗剪性能分析。