鋼筋混凝土構(gòu)件的非線性分析.pdf

1、結(jié)構(gòu)試驗在“混凝土結(jié)構(gòu)理論”的誕生和發(fā)展過程中起著不可估量的作用。但是，結(jié)構(gòu)試驗尤其是大型結(jié)構(gòu)的試驗往往需要耗費大量的人力和財力，同樣的試驗很難重復(fù)做多次，且縮尺模型試驗具有“失真”效應(yīng)。在此情況下，計算機模擬分析技術(shù)日趨成熟，在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域新成果不斷涌現(xiàn)。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)。但是，對鋼筋混凝土的力學(xué)性能掌握的還不是很全面，特別是混凝土。傳統(tǒng)的解析方法分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非線性問題時，只能解決一些非

2、常簡單的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件計算問題。對于大量的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析問題，只能用數(shù)值方法解決。鋼筋混凝土有限元分析方法能夠給出結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形發(fā)展的全過程：能夠描述裂縫的形成和開展，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)的薄弱環(huán)節(jié)，以利于優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時，它能廣泛地適用于各種結(jié)構(gòu)類型和不同受力條件和環(huán)境。 本文從非線性分析的發(fā)展入手，較為詳盡的介紹了有限元軟件ADINA和ANSYS在鋼筋混凝土結(jié)

3、構(gòu)中的應(yīng)用，逐步分析了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有限元分析技術(shù)，并且利用商業(yè)有限元分析軟件對混凝土結(jié)構(gòu)中最重要的兩類構(gòu)件——梁和柱的性能進(jìn)行了對比研究分析。通過對現(xiàn)有文獻(xiàn)的查詢、整理及分析，本文進(jìn)行了以下主要工作： 1、對目前有限元模擬分析方法進(jìn)行了總結(jié)，并系統(tǒng)的介紹了有限元軟件ADINA和ANSYS在鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。 2、系統(tǒng)的介紹了鋼筋混凝土構(gòu)件的材料性能以及鋼筋混凝土非線性分析的主要數(shù)學(xué)模型。 3、利用AN

4、SYS和ADINA軟件對簡支梁進(jìn)行了對比模擬分析。 4、利用ANSYS分析軟件，進(jìn)行了7根軸心受壓鋼骨-方鋼管混凝土短柱的模擬試驗研究，研究表明鋼骨的存在大大加強了柱子的延性。 5、利用ANSYS分析軟件，進(jìn)行了2根軸心受壓鋼骨-方鋼管混凝土受彎構(gòu)件的模擬試驗研究。研究表明，在試件受彎過程中可近似認(rèn)為方鋼管和鋼骨的變形是協(xié)調(diào)的。 6、利用ANSYS分析軟件，進(jìn)行了3根低周反復(fù)荷載下鋼骨-方鋼管混凝土柱抗震性能的研