2.2材料特性及相关参数确定

    ⑴ 混凝土材料特性

    本文中混凝土采用E. Hognestad建议的应力～应变关系模型：

    上升段：    （）

    下降段：    （）

    式中：  —峰值应力（单轴极限抗压强度）；

      —相应于峰值应力时的应变，取；

      —极限压应变，取。

    在ANSYS程序中利用多线性等向强化模型MISO来表达应力应变关系，图2为程序中应用的混凝土单轴受压应力应变关系。

    ANSYS中采用Willam-Warnke五参数强度准则作为混凝土的破坏准则，本文中混凝土C30所取的相关参数为：弹性模量Ec=3×10⁴MP，泊松比ρ=0.20，开裂剪力传递系数βt=0.5，闭合剪力传递系数βc=1.0，抗拉强度设计值ft=1.43MPa，单轴抗压强度fc=-1（不考虑混凝土的压碎）。

    ⑵ 钢材材料本构关系

    本文钢材屈服准则采用双线性随动强化模型（BKIN），如图3所示。本文所用钢材相应的数据为：弹性模量E=2.1×10⁵MP，泊松比ρ=0.3，抗拉强度设计值fy=310Mpa，屈服强度335MPa。

    ⑶ 界面粘结滑移本构关系τ(s)

    外包钢板与内部填充混凝土之间的粘结力是保证二者共同工作的重要因素，所谓滑移是指二者结合面处小范围内混凝土在剪切应力作用下发生的剪切变形。对外包钢组合梁进行受力过程有限元分析，需要确定局部粘结应力与滑移之间的关系，即粘结滑移模型。针对滑移模型，许多学者提出了不同的表达式^[6]，如Bresler和Bertero提出的五次多项式；Houdle和Mirga提出的考虑混凝土强度影响的四次多项式；Hawkins提出的三折线模型等。本文采用文献^[7]提到的粘结应力与外部滑移的τ-s关系：

    式中：τ—平均粘结应力（MPa）；

                s—相对滑移量（mm）。