一、前言

        蒸壓加氣混凝土（ACC）板是以水泥、石灰和砂為主要原料，根據結構性能要求配置不同數量鋼筋所形成的一種輕質、多孔的新型樓板，具有自重輕、防火性能好、隔熱和保溫等優點。目前蒸壓加氣混凝土墻板的應用較為普遍，而近年來國內研制開發的CRB高延性冷軋帶肋鋼筋，由于具有明顯屈服點、塑性好、強度高與混凝土握裹力強等優點而得到了應用。本文通過對配置CRB600H鋼筋）蒸壓加氣混凝土樓板進行抗彎性能試驗，了解樓板裂縫開展情況、短期撓度、抗裂及抗彎承載力，并采用ANSYS進行了有限元模擬。

二、試驗介紹

試驗參數如下：

試驗體幾何現場照片如下：

試驗結果如下：

三、有限元模擬

      為更加全面了解蒸壓加氣混凝土板的抗彎性能，采用大型通用有限元軟件ANSYS進行有限元模擬計算，鋼筋采用link180單元，蒸壓加氣混凝土采用Solid65單元，采用分離式方法進行建模計算。

       鋼筋本構采用理想彈塑性雙折線BKIN模型，鋼筋參數由實驗確定，根據相關規定要求對于沒有明顯屈服段的鋼筋，其屈服強度取其極限強度的85%。CRB600屈服強度取555Mpa，泊松比為0.3，彈性模量為190Gpa，密度為7850kg/m3。蒸壓加氣混凝土的本構關系中單軸受壓應力-應變趨勢與普通混凝土本構關系基本相同，區別主要在于加氣混凝土的彈性模量、峰值應力低于普通混凝土，因此此處本構關系參照《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）（2015版本）附錄C，采用多線性強化MISO模型，彈性模量為1900Mpa，密度為525kg/m3，混凝土抗壓強度取2.6MPa，抗拉強度取0.28MPa，泊松比為0.2。

四、有限元結果分析

本次模擬首先計算了板在標準荷載作用下的響應，考慮結構裝修荷載標準值1.5KN/m2，結構活載標準值2KN/m2，為測試B2板的開裂荷載及極限荷載，在板跨1/4處施加局部均布荷載，采用單調加載方式。根據有限元計算，得到B2板的各項數據如下所示：

以B2-1#板為例，在極限荷載作用下蒸壓加氣混凝土板的裂縫云圖及鋼筋應力云圖如下所示。

        計算結果表明，在板達到破壞狀態時，受拉區鋼筋最大應力為109Mpa，受壓區鋼筋最大應力為186Mpa，均未達到鋼筋屈服應力555MPa，鋼筋強度未得到充分利用，這與現場實際結果較為吻合。

       提取模型跨中節點豎向位移，繪制荷載-位移曲線，并與試驗曲線進行對比，如下圖所示。

五、有限元與試驗結果對比

將本次有限元計算結果與試驗結果進行對比分析：

1）有限元計算結果與試驗結果誤差對比如表2.1。

2）有限元計算標準荷載作用下的撓度較為吻合，極限荷載及極限荷載作用下的撓度相差較大。分析其主要原因如下：

       1、有限元計算過程當中假定鋼筋為理想彈塑性；

       2、從荷載-位移曲線可看出，在彈性階段，兩者吻合較好，達到接近極限荷載后，試驗位移明顯快速增大，說明這與蒸壓加氣混凝土本身材料特性有關。

       3、有限元計算當中沒考慮鋼筋與混凝土之間的粘結滑移，采用共節點方式進行建模計算，在試驗當中，當混凝土受拉區混凝土開裂，受壓區混凝土被壓碎后，試件鋼筋錨固長度不足，鋼筋出現滑移，產生較大變形。