随着高层、大跨、大负荷的工程结构越来越普遍,特别是结构中的转换梁及梁柱节点处钢筋用量大,直接造成构件配筋密集,给施工及其质量的控制带来了很大的困难。为解决这一问题,工程中将钢筋或两根或三根并列捆扎起来,即并筋的形式布置在混凝土中。钢筋由单根配置改变为并筋配置,其与混凝土的粘结锚固性能会发生变化,从而影响到梁的承载力、刚度、裂缝宽度以及连接问题,高强钢筋则尤为突出,因此高强钢筋并筋后对混凝土梁的影响有待于进一步研究。本文对HRB500级并筋混凝土梁进行了有限元分析,通过对比有限元数值模拟结果与试验结果,分析了试验与有限元模拟的异同;研究了粘结滑移对模拟并筋混凝土梁的影响。本文主要完成的工作内容如下:(1)利用ANSYS软件对HRB500级并筋混凝土梁进行了有限元数值模拟。分析了并筋混凝土梁在构件变形、应力、应变、荷载—位移曲线及裂缝开展规律等方面的特性。通过对比试验荷载—位移曲线可知,数值模拟结果与并筋混凝土梁的试验结果有较好的吻合。(2)HRB500级并筋混凝土梁的破坏形式与单筋混凝土梁相类似,均符合适筋梁受弯破坏特征。与单筋混凝土梁相比,并筋梁的极限承载力略有降低,降低幅度在5%以内,因而可按照我国现行《混凝土结构设计规范》中梁的承载力计算公式进行设计。(3)分析是否考虑粘结滑移、粘结滑移本构关系、纵向钢筋配筋率及混凝土强度等级对并筋混凝土梁的影响。模拟结果表明:考虑钢筋与混凝土间的粘结滑移,并应用实际粘结滑移试验得出的钢筋并筋与混凝土的本构关系进行建模的有限元模拟结果比不考虑钢筋与混凝土间的粘结滑移更加接近并筋混凝土梁的受弯试验结果;当采用金芷生粘结—滑移本构关系和Houde经验公式模拟并筋混凝土梁时,单筋混凝土梁荷载—位移曲线与采用试验粘结—滑移本构关系得出的曲线变化趋势基本一致,并筋混凝土梁荷载—位移曲线在加载的弹塑性阶段稍有差异,弹性及塑性阶段变化趋势基本一致;在HRB500级并筋混凝土梁考虑纵向受拉钢筋配筋率的影响有限元分析中,随着纵向受拉钢筋配筋率的增加,采取钢筋并筋时对混凝土梁承载力略有增大,增大范围在5%以内;而破坏时的挠度略有降低,降低范围在0~5mm。在HRB500级并筋混凝土梁考虑混凝土强度的影响有限元分析中,随着混凝土强度的增加,采取钢筋并筋时对混凝土梁承载力略有增大,增大范围在5%以内;而破坏时的挠度略有降低,降低范围在0~2mm。(4)通过结合实际工程中采用HRB500级钢筋并筋形式的案例,分析了并筋应用于实际工程中的优势及所需采取相应的构造措施,该工程经验收合格并运行良好,表明钢筋并筋时可以满足结构在承载力、挠度及裂缝方面的要求,对于并筋今后的应用和推广具有重要的现实意义。