基于OpenSees的RC柱数值模拟与验证

利用Open Sees有限元分析软件对已有的钢筋混凝土柱低周往复试验进行数值模拟,选择不同轴压比和不同配箍特征值的钢筋混凝土柱,将数值模拟结果和试验结果进行对比分析,最终得到采用Open Sees有限元分析软件模拟钢筋混凝土柱时,材料模型和分析模型的适用性。为钢筋混凝土构件数值模拟提供一定的参考依据。     

钢筋混凝土结构有限元分析的建模

结合有限元分析时对计算模型的基本要求,介绍了钢筋混凝土结构的三种有限元分析模型,分析了各种模型在钢筋混凝土结构中的应用,总结了各自的特点并进行了具体阐述,以期指导钢筋混凝土结构设计。     

正常使用状态下钢筋混凝土梁挠度非线性分析

从钢筋混凝土本构关系入手,基于有限元分析软件,建立钢筋混凝土梁有限元分析模型,分析计算出锈蚀段处梁的裂缝宽度及挠度,并与我国现行规范计算公式的计算结果对比,表明有限元软件模拟局部锈蚀钢筋混凝土梁挠度是可行的。     

基于网格自适应的钢筋混凝土随机有限元分析

为了在钢筋混凝土结构有限元分析模型中对裂缝进行描述,建立了基于网格自适应的有限元裂缝分析模型,可以比较直观地模拟裂缝的发生和开展过程;同时引入随机模拟方法,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)法处理与裂缝有关的参数。用该方法能够模拟钢筋混凝土结构裂缝出现位置和间距的随机性,而且能改进计算数据的后处理。对跨中受力的钢筋混凝土简支梁进行计算分析,所得裂缝分布和位移均与试验结果吻合良好。结果表明,用该方法对钢筋混凝土结构进行分析是合理的,也是可行的。     

GFRP套管钢筋混凝土轴心受压柱受力性能数值分析

利用有限元分析软件ANSYS,采用数值模拟的方法对GFRP套管钢筋混凝土轴心受压柱的受力性能进行了分析,分析结果与试验结果吻合较好,证明所建立的三维有限元模型是有效的。利用该模型,对GFRP套管钢筋混凝土轴心受压柱进行了受力机理分析以及套管厚度、混凝土强度、长细比等因素对构件受力性能的影响。分析结果表明,合理地选择数值模拟分析模型,并选择合适的参数,可以较好地预测轴压下GFRP套管钢筋混凝土柱的力学性能。     

新型钢筋混凝土空心楼板有限元分析

首先提出了一种新型钢筋混凝土四向肋空心楼板,为研究新型楼板的受力性能,采用ANSYS有限元分析软件建立了四角支承的四向肋空心楼板、两向肋空心楼板及实心板有限元分析模型,分别在三种荷载工况下,分析对比了上述三种混凝土楼板的挠度、应力大小及分布.研究结果表明本文提出的新型钢筋混凝土四向肋空心楼板具有优越的受力性能.     

无粘结预应力混凝土梁的非线性分析

以有限元理论为基础,考虑了混凝土和钢筋的材料非线性和几何非线性,利用通用有限元软件ABAQUS建立了无粘结预应力钢筋混凝土梁的全过程分析模型,分析并模拟了梁在三分点荷载作用下加载到破坏的全过程,实例计算表明,该模型具有较好的精度。     

碳纤维加固建筑的应用及其有限元分析

分析了碳纤维加固方法,并应用有限元软件ANSYS仿真模拟了碳纤维加固钢筋混凝土梁的工作性能,建立了数值分析模型.分析表明,应用碳纤维加固梁后,梁的跨中挠度和裂缝明显变小且分布均匀.     

冲击作用下预加荷载钢筋混凝土板动力响应及破坏模式研究

利用有限元分析软件ABAQUS建立预加荷载钢筋混凝土板的模型,对预加荷载钢筋混凝土板在冲击作用下的动力响应和破坏模式进行研究.模型考虑了应变率效应的影响,混凝土采用塑性损伤模型,钢筋采用Cowper-Symonds模型.为了验证有限元模拟的准确性,对已有试验进行有限元模拟,有限元结果与试验数据吻合良好,说明有限元模型的有效性.建立不同参数组合模型,分析冲击质量、冲击速度、预加荷载、配筋率参数对钢筋混凝土板动力响应和破坏模式的影响.结果表明:冲击质量和冲击速度是影响板动力响应的主要因素,冲击质量相同时,板中心挠度与冲击速度呈平方增长关系;在冲击过程中,板的损伤破坏主要集中在冲击块与板接触的区域.根据板的变形和应力损伤划分三种冲击响应模式,基于最大位移准则给出了三种响应模式对应板中心挠度与计算跨度比值范围.     

任意截面钢筋混凝土长柱在双向弯曲及轴向作用下的承载力分析

提出任意截面钢筋混凝土长柱在双向弯曲及轴向作用下承载力分析模型 ,同时考虑了材料非线性和几何非线性对柱承载力的影响。混凝土和钢筋的本构关系用三次多项式模拟。所推导的单元刚度是材料非线性刚度、几何刚度以及位移 -内力相互作用矩阵的简单迭加。所建立的标准有限元模型很容易与其它有限元模型兼容。理论分析结果与实验结果吻合较好。     

有限元法在钢混结点刚度分析中的应用

通过对有限单元法的概述,介绍了目前构成钢筋混凝土结构的有限元模型的三种方式,并归纳了有限元法的优缺点,阐述了有限元法在钢混结点刚度分析中的应用,以使整个工程设计更加完善。     

钢筋混凝土的非线性空间有限元程序设计

本文根据空间有限单元法理论,应用计算机编程语言,对钢筋混凝土结构进行了非线性性能的数值模拟分析,并通过几个典型的结构算例对计算机分析结果进行了检验比较,表明本文的分析理论及所设计的计算分析程序能够有效地模拟结构的破坏荷载和破坏全过程。     

大跨度梁式转换层结构内力数值分析

型钢混凝土转换梁和预应力混凝土转换梁都可以解决转换梁截面尺寸过大的问题,但是目前对两种结构的受力性能研究还不够。文中以某教学楼为工程背景,利用SAP2000软件对钢筋混凝土梁式转换层结构、型钢混凝土梁式转换层结构和预应力混凝土梁式转换层结构进行Pushover分析,将三个模型的计算结果进行比较,选择出合适于本结构的转换层结构形式并提出该种结构的设计建议。     

Analytical models for the nonlinear seismic analysis of reinforced concrete structures

This paper discusses the analytical techniques for nonlinear dynamic analysis of reinforced concrete structures. The paper reviews the strain-rate effect, damping, and the hysteretic behaviour of structural members. Three classifications of analytical models of RC structures are reviewed, and their applications to the different types of structural systems discussed. The three groups are: (1), simple models; (2), line element models; (3), finite element models. A large portion of this paper discusses different hysteresis and analytical line element models of RC members and their application to structural systems.     

钢筋混凝土梁柱单元的高斯积分

在已建立的任意截面钢筋混凝土梁柱单元模型基础上,分析了单元积分时高斯点数对钢筋混凝土结构非线性分析结果的影响,分析比较了现行混凝土结构设计规范建议的用于计算弯压截面极限承载力的混凝土受压σ-ε关系和用于非线性分析的σ-ε关系的差异,并将计算结果与试验结果比较,建议合理的钢筋混凝土梁柱单元积分高斯点数。     

钢筋混凝土无洞叠合墙体非线性有限元分析

在试验研究的基础上,运用有限元分析程序ANSYS对钢筋混凝土无洞叠合墙体进行非线性分析。通过建立合理的力学模型,模拟分析了叠合墙体的裂缝开展与分布、承载能力、破坏模式等方面的特点和规律,并与试验结果进行对比验证。有限元值与试验值吻合较好,说明本研究在进行有限元分析时所选择的计算模型、材料本构关系、破坏准则等较为合理的,可以应用于叠合剪力墙的进一步分析研究,弥补试验研究的局限性。剪式支架能使钢筋混凝土叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体,共同工作,承受外部荷载。     

Querschnittsberechnung von Stahlbetonstäben – Stand der Forschung

Cross‐Sectional Analysis of Reinforced Concrete Beams – State of the Art Many common structures consist of one‐dimensional members. For such structures beam theory is applicable. Within beam theory, the material behaviour can be captured on cross‐sectional level. Regarding reinforced‐concrete structures, material nonlinearity has generally to be considered. The present article provides an overview of the state of the art in cross‐sectional analysis of one‐dimensional reinforced‐concrete elements. A crosssectional analysis describes the relationship between the internal forces and the generalized strains. There is a large number of different models, for which a classification is suggested here. Existing models can be classified into resultant models, truss models, uniaxial models, wall models, and finite element models. For each class, the characteristics are outlined and the most important models are presented.     

采用等效平面桁架单元对钢筋混凝土结构进行非线性分析

本文根据钢筋混凝土结构构件力学性能,运用有限元的基本思想,将钢筋混凝土微元体等效成平面桁架单元对钢筋混凝土结构进行非线性分析。理论分析和计算结果表明,用此模型对钢筋混凝土结构构件平面应力问题进行分析是可行的,它能满足工程精度要求,而且在加载过程中可以很容易追踪裂缝开展顺序、裂缝位置和开裂程度,同时使计算模型简单化。     

GFRP筋混凝土桥面板承载性能的试验研究

为了研究采用玻璃纤维筋（GFRP）作为配筋材料的混凝土桥梁面板工作性能,结合板内的压缩薄膜效应对该类结构进行了静力加载试验研究。在试验设计中采用了一套1∶3比例缩小的试验模型,桥梁面板分别支撑于混凝土梁和钢梁上。通过改变结构模型参数,包括支撑梁尺寸、配筋率和配筋材料等,分析其对GFRP筋混凝土桥梁面板承载性能的影响。将试验结果与现行FRP筋混凝土结构设计规范（ACI440.1R06）对比后发现,现行设计规范低估了该结构的真实承载能力。为了准确计算出该非金属筋材混凝土结构的实际承载力,建立了非线性有限元模型,该数值模型的计算结果与试验结果有着良好吻合。