湿热环境下含脱粘损伤蜂窝夹芯材料弯曲性能研究

通过使用三明治夹芯等效理论将蜂窝芯层等效为均匀连续的实体单元,将湿热环境中的湿应力等效为热应力,建立湿热环境下的蜂窝夹芯材料本构方程,以改进Hashin准则与Besant准则作为蜂窝夹芯材料的失效判据,并通过编写VUMAT子程序实现。采用Cohesive单元模拟面板与芯层间的连接方式建立湿热环境下蜂窝夹芯板的有限元模型,研究湿热环境对蜂窝夹芯材料弯曲性能的影响。切除某些Cohesive区域模拟面板与芯层脱粘现象并计算脱粘损伤对材料性能的影响,对比边缘脱粘与内部脱粘研究脱粘位置对蜂窝夹芯材料弯曲性能的影响。结果表明湿热环境降低了材料的极限承载能力,脱粘现象会加速面板与芯层分离,脱粘位置影响材料的损伤扩展性能,降低材料的弯曲强度。

不同脱粘程度对钢管混凝土桁拱受力性能影响

以某飞鸟式钢管混凝土桁式拱桥为背景工程,建立考虑钢管混凝土桁拱不同脱粘程度的有限元模型,分析了在半跨均布荷载工况作用下,不同脱粘长度及不同脱粘位置两个参数对钢管混凝土桁拱受力性能的影响程度及变化规律。结果表明,对于不同脱粘长度和不同脱粘位置,脱粘均使得弦杆钢管轴力增大,核心混凝土轴力减少。脱粘长度越大,桁拱L/4截面的最大挠度越大,且极限承载力降低。不同脱粘位置(L/8脱粘长度)对桁拱的极限承载力影响很小。建议将脱粘处钢管的应力作为工程实践中关注的重点。