钢筋混凝土结构非线性分析中的本构关系

本文针对在钢筋混凝土结构有限元分析过程中，混凝土和钢筋的本构关系复杂而导致单元刚度计算困难这一问题，提出了用三次多项式分段模拟混凝土和钢筋本构关系的方法。文中叙述了混凝土和钢筋的本构关系及模拟方法，分析了混凝土、钢筋的模拟曲线与原曲线之间的相对面积误差。     

钢筋混凝土三维非线性有限元分析的复合式模型

本文简要介绍了钢筋混凝土有限元传统模型,提出了三维钢筋混凝土结构非线性有限元分析复合式模型．该模型用不同方法处理计算钢筋混凝土拉区和压区：拉区钢筋采用杆件单元模型,压区钢筋混凝土则采用整体式模型．同时,引人了混凝土非线性本构关系和多轴强度准则．该模型可以适用于大型复杂钢筋混凝土结构的三维非线性有限元分析,并可以进一步实现应力应变全过程、混凝土裂缝等分析,且使用方便．所附算例表明,使用该模型能较好符合试验结果．     

模态分析中钢筋混凝土桥墩的简化模型

利用ANSYS有限元程序,对钢筋混凝土桥墩在墩底固结情况下进行模态分析,提出了用等效均质结构代替原结构以及采用抗弯刚度为控制参数的模型简化方法,并对其合理性进行了验证,为桥梁的抗震分析提供了一种合理、有效的模型简化方案．     

钢筋混凝土整截面墙的位移和等效刚度

本文用虚功原理导出整截面在水平荷载作用下沿墙高任一点（层）的位移式及等效抗弯刚度，分析中考虑了剪切变形的影响，为高层结构理论分析和设计计算完善化做了一点工作。     

钻孔咬合灌注桩计算模型的简化

根据抗弯刚度等效原则,推导出素混凝土-钢筋混凝土钻孔咬合灌注桩围护结构的等效本构关系.在此基础上,将钻孔咬合灌注桩围护结构等效为地下连续墙.简化模型的有效性通过ANSYS数值模拟方法进行了验证.简化计算模型的建立,方便了利用有限元方法对深基坑开挖过程中支护结构对土体变形影响的模拟分析.     

钢筋混凝土偏压扭构件的非线性有限元分析

应用非线性有限单元法，分析了钢筋混凝土构件在以扭矩为主的复合作用下的工作性能。叙述了混凝土三维本构关系和破坏准则，非线性方程组求解中不平衡结点力的处理方法和混凝土开裂后工作性能的模拟。得出的分析结果与试验结果吻合较好。     

用不同规范本构关系分析钢筋混凝土压弯截面

建立的钢筋混凝土任意截面梁柱单元材料与几何非线性耦合分析模型,取截面作为梁柱单元积分的高斯点．为研究不同混凝土本构关系对截面分析的影响,分别用我国混凝土结构设计规范、CEB规范以及美国学者建议的混凝土本构关系,对钢筋混凝土双向弯压截面进行分析比较．截面分析表明,3种本构关系对截面极限承载力影响较小,截面弯矩曲率关系曲线的上升段基本吻合,下降段存在差异．3种本构关系的分析结果与试验结果吻合均较好．     

基于ABAQUS的钢筋混凝土结构本构模型对比分析

阐述了钢筋混凝土的弹性和弹塑性损伤本构关系,采用ABAQUS软件对钢筋混凝土梁进行了弹性、弹塑性损伤分析,并对计算结果进行了对比研究,给出了ABAQUS软件中常用的混凝土弹性本构模型及弹塑性损伤本构模型的应用要点,验证了模型的有效性和实用性.可为钢筋混凝土结构的进一步分析提供参考.     

钢筋混凝土框架层模型的楼层刚度

用时程分析方法分析设置耗能装置的钢筋混凝土结构非线性地震反应时,常常要用到层间剪切刚度。文中介绍了一个较为精确的计算钢筋混凝土框架层间剪切刚度的公式。     

钢筋混凝土烟囱日照温差曲率的数值计算模型

首次提出了一个反映钢筋混凝土烟囱日照温差整体效应——等效温差的新概念,推导出由日照温度计算等效温差及日照温差曲率的数值计算公式。与现行曲率计算公式对比表明,现行公式误差较大,应予以修正。用该法对烟囱中心偏移进行计算,其结果和实测值符合很好。     

钢筋混凝土梁CFRP加固的ANSYS数值模拟研究

采用ANSYS有限元程序,对碳纤维布加固的矩形截面钢筋混凝土抗弯梁和未加固梁进行了非线性有限元数值模拟计算,模拟结果表明：碳纤维加固梁的截面较好地符合平截面假定;与未加固梁相比较,碳纤维加固后的混凝土梁,正截面承载力有较大的提高,裂缝间距和宽度变小,表明加固后梁的刚度有较好提高。     

钢纤维混凝土高温损伤及温度应力模拟

研究高温对不同钢纤维掺量的钢纤维混凝土的抗拉、劈拉强度的影响结果,对影响机理进行了简单的分析.结果表明,钢纤维混凝土高温后的抗压、劈拉强度随所受最高温的升高而缓慢下降,400℃以后下降稍快.与素混凝土相比,掺2%钢纤维的抗压强度与劈拉强度残余率分别可提高27.6%和9.3%左右.采用有限元软件ANSYS对混凝土加热过程中的温度场与应力场进行分析,提出了混凝土高温下开裂损伤判据.     

利用ANSYS模拟钢筋混凝土梁的影响因素分析

在利用有限元数值分析软件ANSYS模拟钢筋混凝土梁的受力性能时,由于混凝土材料的非线性,应引入更多的参数．为了保证模拟结果的可靠性,需要根据实际情况对每一个参数进行调试．因此．模拟分析是一个十分繁琐的过程．文中通过单参数改变法,分析了强化模型、压碎开关、加栽方式、本构关系和混凝土保护层竖向单元尺寸等参数对模拟结果的影响,从而得到了一些规律,为类似的模拟分析提供了可靠的参数设置依据．     

钢筋混凝土介质爆破开裂过程的数值模拟

针对钢筋混凝土结构的有限元分析方法的局限性和缺乏理论性的问题,运用ANSYS/LS-DYNA计算仿真软件,建立炸药在钢筋混凝土中爆破的数值模型,分析钢筋混凝土介质的爆破开裂过程,并进行力学分析与计算,得到爆炸应力波与破坏介质之间的影响关系,验证了钢筋混凝土破坏的基本理论.     

预应力钢纤维混凝土梁的挠度试验及数值计算

在试验的基础上,对预应力钢纤维混凝土梁的挠度曲线进行了分析,并且利用有限元分析的方法,用ANSYS软件对预应力钢纤维混凝土梁的变形进行了模拟计算,提出了预应力在ANSYS中的表示方法．从试验结果和模拟结果比较中,论证了模拟方法的可行性,为以后的预应力钢纤维混凝土构件分析工作提供了借鉴经验．     

钢筋混凝土框架结构火灾反应全过程数值分析

目的 从火灾场景的模拟、构件内温度场和结构的变形反应三个方面对钢筋混凝土框架结构的火灾全过程进行研究,为抗火设计提供参考.方法 采用火灾模拟软件FDS对某商场首层火灾进行模拟,并对火灾下温度分布过程进行了研究,在此基础上利用ANSYS有限元分析软件对火灾条件下的构件进行温度场分析和变形分析.结果 边柱、中柱以及节点处温度靠近构件截面内部温度逐渐降低,且升温速率趋于缓慢.节点核心区的温度较周围的梁段和柱段偏低.各跨中挠度达到耐火极限的时间满足规范要求,结构各构件相继失去承载能力而发生倒塌.结论 火灾模拟软件FDS得到的实际火灾升温曲线与国际标准火灾升温曲线相比温度偏低,采用国际标准升温曲线进行结构分析是偏于保守的,因此笔者建议将FDS对火灾的模拟结果作为结构分析的依据.     

钢筋混凝土结构裂纹扩展数值模拟

通过FRANC 2D软件模拟裂纹扩展,得出了应力和应力强度因子.对应力的影响因素研究发现：相对保护层厚度对钢筋周围混凝土的最大拉应力影响较大.通过应力和应力强度因子可以确定裂纹起始点,从而进行钢筋混凝土裂纹扩展模拟,以对实际结构中裂纹的扩展提供参考.     

钢筋混凝土结构的模型更新混合试验方法

当结构在极端荷载作用下进入强非线性时,混合试验数值子结构是否能够准确模拟结构的强非线性成为关注焦点。模型更新从本构模型参数准确性的角度出发,提出了在线更新数值子结构本构模型参数的概念。由于构件本构模型与截面本构模型具有一定局限性,现有构件、截面本构模型更新的混合试验很难满足大型复杂结构的需求。作者从材料层次出发,采用混凝土本构模型参数的识别方法,并将其应用于钢筋混凝土结构的在线更新混合试验中。通过完成平面混凝土框架3种工况的混合试验,对混凝土材料本构参数识别方法和在线模型更新混合试验进行了验证。试验结果表明该参数识别方法具有较好的收敛速度和稳定性;混凝土本构模型参数的在线更新提高了数值子结构的准确性,进而提高了混合试验的可靠性。     

钢筋混凝土剪力墙结构模型振动台试验研究

针对7层剪力墙结构缩尺模型振动台试验,比较研究基底固定和考虑土-结构动力相互作用两种条件下的钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能。分析结构在地震波作用下的加速度响应、放大系数、变形性能、应变分布情况以及结构模型的动力特性。在模型试验的基础上,进一步利用有限元分析软件ANSYS进行了剪力墙结构的动力反应分析,得到结构的自振特性以及在地震作用下动力响应的数值解,验证了ANSYS有限元数值分析方法的合理性。