基于有限元方法和测试结果确定钢筋混凝土构件的弹性模量

为探究配筋率对钢筋混凝土构件弹性模量的影响,制作了6种不同配筋率的钢筋混凝土构件和2种配筋率的钢筋混凝土试块。测得了构件在指定荷载下的变形,然后将荷载和变形作为已知条件,代入有限元分析软件求得构件弹性模量。经回归分析得到钢筋混凝土构件的配筋率与弹性模量之间的关系。研究结果表明,配筋率与弹性模量之间呈线性关系。在经济、常用配筋率下,配筋率对不同的钢筋混凝土基本构件弹性模量的影响不同。弹性模量的取值应该根据实际情况考虑配筋率的影响。     

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。     

钢筋混凝土双肢剪力墙非线性静力有限元分析

利用有限元软件ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型,采用分离式方法建立有限元模型,对钢筋混凝土双肢剪力墙进行了非线性分析;在与试验结果进行对比分析的基础上,选取了用于钢筋混凝土剪力墙非线性有限元分析的材料破坏准则和本构关系进行建模;通过数值计算,分析了轴压比、墙连梁跨高比、墙分布钢筋配筋率、边缘构件配筋率对钢筋混凝土双肢剪力墙的承载能力、延性、破坏形态等的影响。结果表明:轴压比、分布钢筋配筋率和连梁跨高比对钢筋混凝土双肢剪力墙的受力性能影响较为明显;边缘约束构件配筋率对墙体的影响较小。     

冲击载荷作用下钢筋混凝土结构动力响应仿真及损伤机理

为了进一步考察钢筋混凝土在受到荷载冲击时的动态响应结果,以期为今后工程钢筋混凝土应用提供指导,借助于专业有限元分析软件,采用仿真模型进行研究,在改变冲击荷载能量(钢球速度和质量)以及钢筋混凝土性能参数(抗压强度和配筋率)条件下,考察钢筋混凝土柱的柱中水平位移。结果显示,钢筋混凝土受到不同载荷冲击时,柱中水平位移不同,并且配筋率和轴心抗压强度对会影响水平位移。结论:为了提高钢筋混凝土,可以适当提高混凝土抗压能力,但不宜超过50 MPa,配筋率为0.019时比较经济,并且要结合工程实际情况来优化。     

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.     

ABAQUS有限元分析钢筋混凝土连续梁内力重分布的影响因素

研究内力重分布是利用BFRP加固钢筋混凝土连续梁的重要内容之一,是计算超静定极限抗弯承载力的基础。为得到钢筋混凝土连续梁内力重分布的影响因素,在跨度和截面高度相同时时,用ABAQUS有限元对6根不同配筋率的钢筋混凝土连续梁进行了分析,分析的结果表明,在跨度,截面高度,加载方式相同时,改变钢筋混凝土连续梁的配筋率对其极限抗弯承载力,在正截面处的受拉钢筋和支座负弯矩处的受拉钢筋达到屈服应力-应变时的最佳的配筋率百分比。通过有限元ABAQUS对6根不同配筋率的钢筋混凝土连续梁分析结果对比,得出了配筋率是影响内力重分布的主要原因之一。     

均布荷载作用下高强钢筋混凝土深梁受剪性能研究及有限元分析

采用八点集中加载方式模拟均布荷载作用,完成7根高强钢筋混凝土深梁受剪性能试验。试验参数为纵筋配筋率、水平腹筋配筋率和竖向箍筋配筋率,分析这些参数对深梁受剪承载力的影响规律。在此试验基础上,建立ANSYS有限元模型,并采用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中的计算式,对深梁受剪承载力进行计算,将有限元计算结果及规范计算结果与试验值进行对比分析。研究结果表明：均布荷载作用下的高强钢筋混凝土深梁,随着3种配筋率的增大,极限承载力显著提高;ANSYS计算结果接近试验值,有限元模型能够合理反映深梁构件的受剪机理;对于受均布荷载作用下的深梁,我国规范计算结果较为保守。     

装配式钢筋混凝土梁柱节点抗震性能仿真研究

装配式钢筋混凝土结构的整体稳定性和抗震性能受预制件间连接方式和连接性能的好坏影响较大,而整个结构的强度和整体性又直接取决于梁柱节点间的连接。通过ABAQUS软件建立装配式钢筋混凝土梁柱节点有限元模型,对影响结构整体性能的关键参数进行数值分析,总结并分析了装配式梁柱结构在不同梁端配筋率及轴压比的情况下对装配式混凝土梁柱抗震性能的影响,为保证装配式钢筋混凝土梁柱结构安全施工和进一步提高装配式钢筋混凝土梁柱结构的安全性提供了理论借鉴。     

配筋率对钢筋混凝土构件弹性模量影响的试验研究

弹性模量是结构分析的主要力学参数之一。目前,在结构分析中,钢筋混凝土构件的弹性模量取值多取素混凝土的弹性模量值,很少涉及配筋率对钢筋混凝土构件弹性模量的影响。推导了钢筋混凝土构件弹性模量与配筋率的关系,设计制作了11组共计33件不同配筋率的钢筋混凝土试件,分别测得各试件的弹性模量;用最小二乘法回归得到混凝土构件弹性模量和配筋率关系的曲线,回归结果与理论推导结果基本一致。列举了一个悬臂梁的算例,分析了弹性模量对结构分析的影响。研究结果表明,配筋率对钢筋混凝土构件的弹性模量有影响,进行结构动力计算且配筋率较高时,若忽略钢筋对构件弹性模量的影响,会引起较大的误差。     

ANSYS软件在构件有限元分析中的应用

描述了非线性模型在钢筋混凝土结构空间有限元分析中的实践应用。通过应用大型的有限元程序ANSYS所提供的多种混凝土材料模型,来建立不同的有限元模型,对钢筋混凝土梁进行分析,得到了适应钢筋混凝土结构分析的较为简单的有限元模型。