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高强钢筋混凝土梁非线性有限元分析

高利  
【摘要】: 本文详细研究了高强钢筋混凝土结构非线性有限元理论,根据高强钢筋混凝土结构力学性能的特点和有限元法的思想,建立起了高强钢筋混凝土梁的分析模型,对其进行了非线性受力分析。 本文采用高强混凝土箍筋约束本构关系模型Yook—Kong Yong模型和5参数的Willam—Warnke破坏准则,根据实际工况,建立了适合本文的混凝土本构关系,从所得的应力—应变曲线图可知,高强混凝土开裂后,压区混凝土在相当长的时间仍处于弹性工作阶段,这一点和普通混凝土不同。高强钢筋混凝土梁中配置适量箍筋可以增加相当可观的混凝土延性,使高强混凝土的脆性得到很大改善。 根据研究的实际需要,本文分析中采用了整体式有限元模型和弥散裂缝模型,运用大型通用有限元软件ANSYS对一受均布荷载简支高强钢筋混凝土梁进行了受力分析,所得结果和理论解进行了对比验证。从ANSYS分析后处理所得的结果中可以很形象的看出梁中的应力和应变分布,而梁在荷载作用下的主应力云图给我们提供了一种新的判断梁开裂破坏位置的方法,这对于工程实际分析有很好的实用价值。分析计算结果表明采用大型通用有限元软件ANSYS对高强钢筋混凝土构件进行分析,得到的结果是可靠的,而且可以很好的应用在工程实际中。


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