基于各向異性的鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu)非線性有限元分析.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于土木建筑工程各個領(lǐng)域中，研究混凝土結(jié)構(gòu)具有重大的意義和現(xiàn)實(shí)價值。鋼筋混凝土由多種材料組成，考慮其各向異性的特征，分析其受力變形等結(jié)構(gòu)信息，將會更加確切地得到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài)。過去鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的研究主要是基于線彈性理論，而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在非線性情形受力特征更加符合實(shí)際情況，另外非線性有限元法可提供大量的結(jié)構(gòu)反應(yīng)信息。運(yùn)用大型通用軟件ANSYS分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在非線性情形下的裂縫、承載力、變形，可深化分析

2、研究非線性有限元法在鋼筋混凝土中的作用。結(jié)合三角形三結(jié)點(diǎn)單元的特征，按GUI設(shè)計(jì)特點(diǎn)，分析編制了MATLB程序，為有限元的基本計(jì)算提拱簡單便捷的途徑。本文的工作主要有如下幾個方面：
　　 1．考慮材料的正交各向異性，推導(dǎo)出鋼筋混凝土懸臂梁在均布荷載作用下的撓度方程和轉(zhuǎn)角方程，并求出其最大的撓度。分析了配筋率同撓度變形的關(guān)系，分析了正交各向異性對彈性模量、剪切模量和泊松比的影響。
　　 2．考慮材料的正交各向異性，推導(dǎo)出三

3、角形三結(jié)點(diǎn)的單元剛度方程剛度值的具體解法。在非線性理論分析中，考慮各向異性情形更加體現(xiàn)混凝土材料的性質(zhì)。從結(jié)果可以看出剛度矩陣是與兩主方向的彈性模量相關(guān)的。
　　 3．分析了鋼筋混凝土的本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則，總結(jié)了廣泛應(yīng)用在非線性有限元中的本構(gòu)模型和破壞模型。分析了鋼筋與混凝土的粘結(jié)機(jī)理，并且總結(jié)了粘結(jié)力的類型。根據(jù)有限元的基礎(chǔ)理論，歸納了三角形三結(jié)點(diǎn)平面單元和四結(jié)點(diǎn)平面等參單元。
　　 4．根據(jù)兩工程實(shí)例，運(yùn)用非線性有限