曹传海 翁维素 马晨洋 孙晓涵 郭洪礼 潘宏宾 杨 宁

(河北建筑工程学院，河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室，河北 张家口 075000)

0 引 言

轻骨料混凝土是用轻粗骨料、普通砂或轻细骨料、胶凝材料和水配制而干表观密度不大于1950 kg/m3的混凝土[1].本文研究的是以40%的铁尾矿砂代替天然砂，浮石作为粗骨料的铁尾矿砂浮石混凝土.近些年以来，国内外对于铁尾矿砂混凝土和浮石混凝土的研究越来越多，高旭[2]等对铁尾矿砂浮石混凝土的基本力学性能进行了研究，得到了混凝土的基本的力学性能参数以及基准配合比.本文通过数值模拟的方法，找到最适合铁尾矿砂浮石混凝土的塑性本构关系计算方法，并对铁尾矿砂浮石混凝土梁的抗剪性能进行数值模拟，为后续的研究提供经验.

1 有限元模型

本次研究通过建立11个轻骨料混凝土梁模型，对其混凝土强度等级、剪跨比以及配箍率的不同来研究铁尾矿砂浮石混凝土梁的抗剪性能.构件梁的尺寸150 mm×300 mm×2200 mm，钢筋采用HRB400级钢筋，直径分别为6 mm、10 mm和22 mm.模型分为三组：(1)混凝土等级为LC25、LC30、LC35；(2)剪跨比分别为0.5、1、1.5、2、3、3.5；(3)配箍率分别为0.76%、0.38%、0.253%、0.19%.

1.1 模型建立

部件(Part)采用分离式建模，混凝土梁采用C3D8R积分单元.箍筋和纵筋采用Truss单元.模型建完如图1所示，以LC30为例.

图1 模型示意图

1.2 分析步和相互作用

ABAQUS有多种的分析部以适应不同的加载形式，本次试验模拟采用静力通用(Static，General)，一共分为2个分析步，分别为接触荷载和受力荷载.本次模型钢筋采用嵌入区域约束……