鋼筋混凝土梁的三維非線性有限元分析.pdf

1、鋼筋混凝土非線性有限元分析是結(jié)構(gòu)分析的重要研究方向，它能夠比較準(zhǔn)確的分析工程中許多大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的受力性能，能夠描述裂縫的形成和擴展，以及結(jié)構(gòu)的破壞過程及其形態(tài)，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)的極限承載能力和可靠度做出評估，能夠揭示出結(jié)構(gòu)的薄弱部位和環(huán)節(jié)，以利于優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。對實際工程的分析、設(shè)計及施工具有重要的指導(dǎo)意義。其中，三維的鋼筋混凝土有限元非線性分析比二維的分析更貼近實際。發(fā)展和完善適用于三維鋼筋混凝土有限元非線性分析的技術(shù)己成為鋼筋混凝土非線性分

2、析領(lǐng)域的重要課題。本文編制了三維鋼筋混凝土非線性有限元分析程序，對分析中所涉及到的本構(gòu)關(guān)系、有限元模型、裂縫模型等進行了較全面的研究，對影響非線性分析的因素作了較詳細(xì)的分析，而且，程序分析與試驗情況吻合良好。論文的主要研究工作如下。 (1)采用了Ottosen建議的鋼筋混凝土非線性彈性全量式本構(gòu)模型，以Sargin應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€為基礎(chǔ)，考慮混凝土三維情況下的受力特性，對Sargin曲線進行了修正。經(jīng)過分析比較，認(rèn)為該模型能較好的

3、適用于三維鋼筋混凝土有限元非線性分析。 (2)采用了鋼筋混凝土有限元組合式模型，通過分析計算結(jié)果并與試驗結(jié)果比較，認(rèn)為在三維有限元中，組合式模型運算速度快，計算簡單。 (3)混凝土破壞單元的模擬，混凝土單元的開裂、壓碎、裂縫閉合等破壞情況對鋼筋混凝土有限元分析結(jié)果的精度影響很大，因而本文將作為獨立的一章來討論。 (4)將增量變剛度迭代法用于非線性問題的求解，采用了數(shù)值計算穩(wěn)定性好，運算速度較快的三角分解法進行求解