An accurate and reliable three dime

An accurate and reliable three dimensional finite element model has been developed to investigate the behaviour of simply supported steel–concrete composite beams with HSFGB shear connectors. The commercial finite element software ABAQUS was used for the modelling, and which required strategies to be implemented in the study. The structural components of the composite beam and their interactions were fully simulated, with the material non-linearity of the concrete slab, steel beam and HSFGB shear connector and the corresponding failure criteria being taken into consideration. The quasi-static finite element analysis using the dynamic explicit procedure was adopted for the analysis. The results obtained from the finite element analyses were verified against available test results. It was shown that the developed finite element model was capable of capturing the fundamental behaviour of the composite beam accurately.
Invoking the validated model, the typical mechanical behaviour of a composite beam with HSFGB shear connectors was able to be elucidated. The composite beam was shown to exhibit benign structural performance in terms of stiffness, ultimate strength and ductility under either uniformly distributed or concentrated loading. Five characteristic points on the full range load–defection curve can be defined. Parametric studies of composite beams with different bolt spacing, diameter of their pre-fabricated hole, bolt post-tension and spacing of longitudinal reinforcement were performed using the finite element model. The reduction in the bolt spacing (so increasing the number of bolts in the shear span) leads to an increase in the ultimate strength of the composite beam. A composite beam with low degree of shear connection still achieves a much higher ultimate strength than its non-composite counterpart, with considerable ductility arising from the high shear resistance and slip capacity of the HSFGB shear connectors. By maintaining a constant bolt size, increasing the diameter of the pre-fabricated hole causes a decrease in the stiffness and ultimate load of the beam, particularly for the beam with an oversized hole. Locating the shear connectors near the support is an effective approach to improve the performance of composite beams with such oversized holes.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แบบจำลองสามมิติไนต์แม่นยำ และได้รับการพัฒนาการตรวจสอบพฤติกรรมของคานคอมโพสิตรับเหล็ก – คอนกรีตพร้อมการเชื่อมต่อแรงเฉือน HSFGB ใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์ไนต์ ABAQUS และซึ่งต้องใช้กลยุทธ์ที่จะนำมาใช้ในการศึกษา ส่วนประกอบโครงสร้างของคานคอมโพสิตและการโต้ตอบทั้งหมดถูกจำลอง ด้วยวัสดุไม่เป็นเชิงเส้นของพื้นคอนกรีต คานเหล็ก และ HSFGB เฉือนขั้วต่อและเกณฑ์ความล้มเหลวที่สอดคล้องกันที่ถูกนำมาพิจารณา การวิเคราะห์ใช้การวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัดคงเสมือนตอนชัดเจนแบบไดนามิก ผลลัพธ์ที่ได้จากการวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัดได้ตรวจสอบกับผลการทดสอบพร้อมกัน มันแสดงให้เห็นว่าโมเดลองค์ประกอบจำกัดพัฒนาสามารถถ่ายพฤติกรรมพื้นฐานของคานคอมโพสิตอย่างแม่นยำเรียกแบบที่ผ่านการตรวจสอบ กลพฤติกรรมทั่วไปของลำประกอบด้วยการเชื่อมต่อแรงเฉือน HSFGB ก็สามารถที่จะอธิบาย คานคอมโพสิตถูกแสดงที่จะแสดงเพียงโครงสร้างประสิทธิภาพในแง่ของความแข็ง แรง และความเหนียวภายใต้การโหลดสม่ำเสมอกระจาย หรือเข้มข้น สามารถกำหนดห้าลักษณะจุดบนเส้นโค้งโหลด – ความเสียหายเต็มรูปแบบ กลอนศึกษาพาราเมตริกของคานคอมโพสิตมีระยะห่างเกลียวต่าง ๆ เส้นผ่าศูนย์กลางของหลุมของพวกเขาก่อนการประดิษฐ์ ความตึงเครียดที่หลัง และระยะห่างของเหล็กเสริมตามยาวดำเนินการโดยใช้รูปแบบองค์ประกอบจำกัด การลดระยะห่างเกลียว (เพื่อเพิ่มจำนวนสลักเกลียวในช่วงแรงเฉือน) นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความแข็งแรงที่สุดของคานคอมโพสิต ลำประกอบ ด้วยระดับต่ำของแรงเฉือนการเชื่อมต่อประสบความสำเร็จสูงสุดความแข็งแรงมากกว่าคู่ที่ไม่ใช่คอมโพสิต ยังคง มีความเหนียวมากที่เกิดจากแรงเฉือนสูงความต้านทานและส่งกำลังของตัวเชื่อมต่อแรงเฉือน HSFGB โดยการรักษามีขนาดเกลียวคง การเพิ่มเส้นผ่าศูนย์กลางของหลุมก่อนการประดิษฐ์ทำการลดลงของความแข็งและโหลดที่ดีที่สุดของคาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับคานกับหลุมที่มีขนาดใหญ่ หาหัวต่อแรงเฉือนใกล้การสนับสนุนเป็นวิธีมีประสิทธิภาพเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของคานคอมโพสิตมีรูขนาดใหญ่ดังกล่าว

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สามมิติรูปแบบองค์ประกอบ จำกัด ถูกต้องและเชื่อถือได้รับการพัฒนาเพื่อตรวจสอบพฤติกรรมของการสนับสนุนเพียงเหล็กคอนกรีตคานคอมโพสิตที่มีการเชื่อมต่อ HSFGB เฉือน พาณิชย์ จำกัด ABAQUS ซอฟต์แวร์องค์ประกอบที่ใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองและที่จำเป็นต้องใช้กลยุทธ์ที่จะดำเนินการในการศึกษา ส่วนประกอบโครงสร้างของคานคอมโพสิตและการมีปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาถูกจำลองอย่างเต็มที่กับวัสดุที่ไม่เป็นเชิงเส้นของพื้นคอนกรีตคานเหล็กและเชื่อมต่อเฉือน HSFGB และเกณฑ์ความล้มเหลวที่สอดคล้องกันที่จะถูกนำเข้าสู่การพิจารณา การวิเคราะห์องค์ประกอบกึ่งคงที่แน่นอนโดยใช้ขั้นตอนอย่างชัดเจนแบบไดนามิกที่ถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ ผลที่ได้จากการวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ถูกตรวจสอบกับผลการทดสอบที่มีอยู่ มันแสดงให้เห็นว่าการพัฒนารูปแบบองค์ประกอบ จำกัด มีความสามารถในการจับภาพพฤติกรรมพื้นฐานของคอมโพสิตคานได้อย่างถูกต้อง
อัญเชิญรูปแบบการตรวจสอบพฤติกรรมกลทั่วไปของลำแสงคอมโพสิตที่มีการเชื่อมต่อ HSFGB เฉือนก็สามารถที่จะได้รับการอธิบาย ลำแสงคอมโพสิตถูกนำมาแสดงที่จะแสดงผลการดำเนินงานโครงสร้างอ่อนโยนในแง่ของความแข็งความแข็งแรงและความเหนียวที่ดีที่สุดภายใต้การกระจายอย่างสม่ำเสมออย่างใดอย่างหนึ่งหรือความเข้มข้นในการโหลด ห้าจุดลักษณะโค้งเต็มรูปแบบโหลดเอาใจสามารถกำหนด การศึกษา Parametric ของคานคอมโพสิตที่มีระยะห่างที่แตกต่างกันสายฟ้าขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของหลุมก่อนประดิษฐ์ของพวกเขาสายฟ้าโพสต์ความตึงเครียดและระยะห่างของการเสริมแรงยาวได้ดำเนินการโดยใช้รูปแบบองค์ประกอบ จำกัด การลดลงในระยะห่างสายฟ้า (ดังนั้นการเพิ่มจำนวนของสลักเกลียวในช่วงเฉือน) ที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความแข็งแรงที่ดีที่สุดของคานคอมโพสิต ลำแสงคอมโพสิตที่มีระดับต่ำของการเชื่อมต่อเฉือนยังคงประสบความสำเร็จสุดยอดความแรงสูงกว่าคู่ที่ไม่ใช่คอมโพสิตที่มีความเหนียวมากเกิดจากการเฉือนสูงต้านทานและใบความจุของการเชื่อมต่อเฉือน HSFGB โดยการรักษาขนาดสายฟ้าคงเพิ่มขึ้นขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของหลุมก่อนประดิษฐ์ทำให้เกิดการลดลงของความแข็งและโหลดที่ดีที่สุดของคานโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับคานที่มีหลุมขนาดใหญ่ ตำแหน่งการเชื่อมต่อแรงเฉือนที่อยู่ใกล้กับการสนับสนุนเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของคานคอมโพสิตที่มีรูขนาดใหญ่ดังกล่าว

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มีความถูกต้องและเชื่อถือได้สามมิติแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ได้ทำการศึกษาพฤติกรรมของคานเหล็กคอนกรีตเพียงการสนับสนุน–ประกอบกับ hsfgb ตัดการเชื่อมต่อ ซอฟต์แวร์องค์ประกอบเชิงพาณิชย์แบบจำกัดใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองและที่เป็นกลยุทธ์เพื่อ ใช้ในการศึกษา ส่วนประกอบโครงสร้างของคานประกอบและการโต้ตอบของพวกเขาอย่างเต็มที่จำลองด้วยวัสดุเชิงเส้นของแผ่นคอนกรีต เหล็กคานและ hsfgb รับแรงเฉือนที่ล้มเหลวและเกณฑ์การพิจารณา . การ quasi-static ไฟไนต์เอลิเมนต์วิเคราะห์โดยใช้วิธีการที่ชัดเจนแบบไดนามิกใช้สำหรับการวิเคราะห์ ผลลัพธ์ที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ถูกตรวจสอบกับผลการทดสอบของ มันแสดงให้เห็นว่า การพัฒนาแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์สามารถจับพฤติกรรมพื้นฐานของคอมโพสิตแสงได้อย่างถูกต้องการกล่าวอ้างการตรวจสอบรูปแบบพฤติกรรมเชิงกลของคานประกอบกับโดยทั่วไป hsfgb ตัดการเชื่อมต่อสามารถตรวจสอบ . คานประกอบก็แสดงเพื่อแสดงประสิทธิภาพของโครงสร้างใหม่ในแง่ของความแข็งแรงประลัยและความเหนียวใต้เหมือนกันโดยการกระจาย หรือโหลดที่เข้มข้น ห้าจุดในช่วงโหลด–เอาใจออกห่างเส้นโค้งลักษณะเฉพาะสามารถกําหนด การศึกษาตัวแปรของคานคอมโพสิตที่มีกลอนระยะห่าง ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของหลุมก่อนสร้างความตึงเครียดโพสต์กลอนและระยะห่างของเหล็กเสริมตามยาวการใช้แบบจำลองด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ลดลงในกลอนระยะห่าง ( ดังนั้นการเพิ่มจํานวนของกลอนในช่วงแรงเฉือน ) นำไปสู่การเพิ่มขึ้นในความแข็งแกร่งสูงสุดของคานเชิงประกอบ คานประกอบกับระดับต่ำของการเชื่อมต่อยังคงใช้แรงเฉือนสูงมากสุดยอดแรงกว่าไม่ผสมกัน มีความเหนียวมาก ที่เกิดจากแรงเฉือนสูงความต้านทานและความจุของการจัดส่ง hsfgb ตัดการเชื่อมต่อ โดยการรักษาขนาดของ Bolt ที่คงที่ การเพิ่มเส้นผ่าศูนย์กลางของรูปรีประดิษฐ์ สาเหตุที่ลดลงในความแข็งแรงและน้ำหนักสูงสุดของคานโดยคานที่มีรูขนาดใหญ่ ค้นหาตัดการเชื่อมต่อใกล้สนับสนุนเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของคานประกอบด้วยเช่นขนาดใหญ่หลุม