钢筋混凝土板非线性有限元分析

对钢筋混凝土板的截面采用分层组合模型能较好反映板受力后的开裂、应力、应变与裂缝开展等情况,并考虑混凝土在双向受力作用下的非线性性能.采用三角形薄板单元,对钢筋混凝土分层组合模型建立单元刚度矩阵.编制了非线性有限元分析程序,对所试验的复杂支承条件的钢筋混凝土板做了分析,分析结果与试验数据基本相符.有限元计算分析结果对实际应用具有参考价值.     

用于盾构隧道进口的玻纤筋混凝土板的数值分析

通过ANSYS对用于盾构隧道进口的玻璃纤维筋混凝土双向板的受弯性能进行了非线性全过程分析,并对玻璃纤维筋混凝土双向板和钢筋混凝土双向板的受力机理进行了分析比较。结果表明,通过合理选择有限元数值模型,可以较好地模拟玻璃纤维筋混凝土双向板的受弯性能,玻璃纤维筋混凝土双向板的跨中挠度较大,但其极限承载力比钢筋混凝土双向板的高,可以满足盾构隧道进口处挡土墙的强度要求。     

CFRP与钢板条复合加固钢筋混凝土双向板有限元分析

在CFRP与钢板条带复合加固钢筋混凝土(RC)双向板试验研究的基础上,采用有限元软件对CFRP与钢板条带复合加固RC双向板的受力性能进行非线性有限元分析.研究了复合加固板的荷载-挠度变化关系以及加固板的裂缝分布.分析了CFRP与钢板条带复合加固RC双向板的受力机理.分析结果表明,通过合理选取有限元模型,可以较好地模拟CFRP与钢板条带复合加固双向板的受弯性能.有限元分析结果和试验结果均表明,复合加固方法充分发挥了CFRP和钢板各自的优点,两者能很好地协调工作,显著提高板的开裂荷载、极限承载力以及变形刚度,并且使加固板保持较好的延性.     

基于离散单元法的钢筋混凝土框架非线性分析

为了能够更好地描述在模拟强震作用下结构倒塌破坏过程中构件的断裂、碰撞等现象,在杆段多弹簧模型的基础上构建了节点单元来考虑框架梁柱的连接关系,进而建立了钢筋混凝土框架结构的离散元整体分析模型,并对钢筋混凝土平面框架在低周往复加载情况下的受力行为进行了数值模拟.分析结果表明,该模型能够较准确地描述复杂受力状态下钢筋混凝土框架的非线性力学行为,能够满足结构强震作用下倒塌全过程精细化分析的需求.     

OpenSees中混凝土本构模型用于模拟结构滞回性能的对比

对Open Sees软件提供的6种单轴混凝土本构模型的计算原理和参数取值进行了详细的归纳,并采用塑性铰单元和Reinforcing Steel材料模型分别与各混凝土本构模型结合建立有限元模型,对钢筋混凝土柱拟静力试验进行模拟分析。试验结果与模拟结果对比研究表明:Concrete02、Concrete03与Concrete07模型模拟结果基本一致,3种模型均可以较好地模拟钢筋混凝土柱的捏缩效应和滞回特性,能够反映钢筋混凝土柱在往复荷载作用下的受力行为,适用于钢筋混凝土结构动力非线性分析。     

ABAQUS显式分析梁单元的混凝土、钢筋本构模型

目的 为准确模拟地震作用下钢筋混凝土梁柱构件的弹塑性受力特性,解决ABAQUS软件显式分析模块缺乏用于三维梁单元的混凝土本构模型及钢筋本构模型的问题.方法 采用的混凝土单轴本构模型考虑了箍筋对混凝土的约束影响以及混凝土裂面效应的影响,钢筋单轴本构模型合理考虑了Bauschinger效应,利用ABAQUS用户子程序接口VUMAT进行二次开发,编制了用于显式动力分析的梁单元混凝土、钢筋本构模型的计算程序,并对往复荷载下钢筋混凝土柱受力性能进行了数值模拟.结果 通过与ABAQUS自带的钢筋本构模型对比,验证了采用笔者给出的混凝土与钢筋本构模型能够较好地反映钢筋混凝土柱在低周往复荷载作用下的滞回性能以及双向弯曲耦合性能.结论 数值模拟结果与试验结果吻合良好.笔者开发的混凝土、钢筋本构模型能够用于混凝土梁柱构件在复杂受力状态下的动力非线性响应分析.     

考虑粘结滑移的RC锚固区段修正钢筋本构关系

根据静力平衡和变形协调,考虑锚固方式、粘结失效和拉脱滑移等对粘结滑移作用的影响.分别按钢筋水平锚固段和下弯段滑移值推导了钢筋混凝土结构锚固区段在粘结滑移作用下的修正钢筋本构关系,为钢筋混凝土结构非线性有限元分析中考虑粘结滑移关系提供了简化和有效的途径.采用不同的材料模型对典型的梁柱节点试验进行非线性模拟,并与试验结果进行对比,分析表明:修正钢筋本构关系可以有效模拟锚固区段粘结作用的发展和失效过程,以及粘结滑移作用下结构的受力性能.     

施工期钢筋混凝土偏压构件承载力计算模型

由于混凝土强度和粘结性能的变化,施工期钢筋混凝土受压构件的承载力随龄期不断变化.研究施工期钢筋混凝土偏压构件的受力特征并建立承载力计算模型,为分析施工期钢筋混凝土结构的承载性能提供可靠的理论依据,对钢筋混凝土结构施工期的安全性分析与控制以及钢筋混凝土结构全寿命分析具有重要的理论意义和实际价值.通过对施工期钢筋混凝士偏压构件的数值模拟,分析了施工期钢筋混凝土偏压构件主要的受力特征.运用极限平衡理论,建立了施工期钢筋混凝土偏压构件承载力的计算模型,分析了施工期钢筋混凝土偏压构件承载力的时变规律,并验证了计算模型的合理性.结果表明:90天内偏压构件承载力快速增长,90天后承载力增长速度放缓逐渐.     

AFRP加固二次受力RC梁抗弯性能有限元分析

本文首先利用ABAQUS有限元软件对AFRP布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能进行非线性有限元分析,并将有限元模拟结果与试验结果进行比较,以此验证所建模型的正确性。其次,利用验证后的有限元模型深入分析各项影响因素对二次受力加固梁抗弯性能的影响,为加固工程实践提供了理论依据。     

钢筋混凝土静力等效简化模型的数值模拟

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土构成的复合材料,属于非均质、非线性材料.在数值分析中要分别采用不同材料、单元类型模拟(即建立分离模型),这种模拟方式计算量过大,不适于对其整体结构进行分析.通过抗弯刚度等效的简化方式,建立了钢筋混凝土的均质等效模型,借助有限元软件对所建均质模型和分离模型进行了线性、非线性的静力模拟,由对结果的比较,确定简化模型的材料参数,为钢筋混凝土结构的静力模拟分析奠定基础.     

新型电解槽摇篮架受力变形分析

本文采用ANSYS有限元分析软件,建立了老式摇篮架和新型预应力摇篮架的空间模型.采用实体力筋法来模拟预应力钢结构,预应力的模拟采用降温法.在分析过程中考虑了结构的材料非线性和几何非线性.对比分析了新型预应力摇篮架与传统摇篮架的受力性能、受力变形规律以及屈服荷载等.结果表明,通过施加预应力改变了原有的应力分布,结构整体内力分布趋于均匀,特别是45度斜向肋板上的拉应力得到明显改善,从而提高了构件的屈服荷载.     

叠合式双向板试验与数值模拟对比分析

针对传统双向板与两拼、三拼叠合式双向板用ABAQUS进行有限元非线性模拟分析,对比这三种双向板的挠度、钢筋应变以及裂缝开展等方面差别。结果表明与传统双向板比较这种两拼叠合式双向板在受力性能上基本相同,最后总结两拼叠合式双向板在受力时的状态,并提出改进建议以及还需解决的问题,从而为叠合式剪力墙板结构技术规程的完善提供理论依据,为其能够广泛应用于高层建筑的施工建设提供技术支持和理论支撑。     

碳纤维加固混凝土梁的数值模拟计算

为了建立碳纤维加固的钢筋混凝土梁的有限元非线性模型,采用ANSYS对碳纤维加固的钢筋混凝土梁进行数值建模计算.介绍了非线性有限元模拟碳纤维加固混凝土梁的方法,解决了采用有限元求解碳纤维加固混凝土梁非线性数值不容易收敛的问题,并且数值计算结果与试验结果吻合.结果表明所建立的有限元模型是合理的,该模型能准确地模拟出实际工程中碳纤维布加固混凝土梁的受力状态,并可对该种结构进行准确预测,为以后的数值研究工作奠定了基础,方便了日后的设计工作.     

ANSYS在预应力钢筋混凝土结构非线性分析中的应用

介绍了ANSYS在预应力钢筋混凝土结构非线性分析中的应用，对一些问题进行了讨论并给出了相应的意见和建议．最后对5根体外预应力混凝土梁进行非线性分析，并将ANSYS计算值与实测值进行比较，结果表明该方法精度较高，为模拟钢筋混凝土结构的受力性能提供了新的方法和途径．     

叠合梁斜截面抗剪性能的数值研究与分析

充分利用了已有的国内外研究成果,从理论上分析钢筋混凝土叠合梁斜截面的抗剪性能,并在考虑其自身受力特点的基础之上,运用ANSYS对一组叠合梁和对比梁进行非线性有限元数值模拟,以求得更加直观地分析叠合梁的典型特征。结果表明:ANSYS能有效地模拟叠合梁的受力特点,数值模拟结果与理论分析吻合较好。     

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．     

钢筋混凝土构件的非线性应力分析

本文对钢筋混凝土构件中的平面应力问题,运用有限单元法进行非线性应力分析。计算模型考虑了混凝土的非线性特性、开裂以及受力过程的正交异性。钢筋则考虑其屈服特性。非线性问题的求解,本文采用了增量迭代法。作者运用自行编制的计算机程序《PGK—07》对钢筋混凝土梁进行了全过程的应力分析,其成果与试验比较是相符的。该程序配备有三角形网格的自动剖分,从而简化了计算工作。     

腹部开孔钢筋混凝土简支梁非线性数值模拟

钢筋混凝土开孔梁是降低建筑层高,节约建筑成本的有效途径之一。目前国内外对腹部开孔的钢筋混凝土梁进行了一些研究,但大多局限于试验研究。运用大型结构分析软件ANSYS对六根腹部开有矩形孔的钢筋混凝土简支梁建立空间有限元模型,通过选择适当的单元、材料模型、本构关系对其进行非线性数值分析,将模拟得到的截面抗剪承载力、荷载-挠度曲线与试验结果进行比较,分析结果与试验结果吻合较好,验证了ANSYS分析钢筋混凝土开孔梁的可行性,并进一步对影响开孔梁受力性能的孔洞高度、孔侧加强筋等因素进行了参数分析,得出了一些有价值的结论。     

空间钢构架混凝土简支梁非线性有限元分析

采用ABAQUS软件对5根空间钢构架混凝土简支梁和1根普通钢筋混凝土简支梁的受力性能进行非线性有限元分析,验证了所建立的有限元分析模型的正确性,模拟分析结果与试验结果基本相符。在此基础上,通过改变空间钢构架的含钢率、竖向缀条的间距和宽度等参数,模拟分析了空间钢构架混凝土简支梁的受力性能,得到了一些有益的结论,为后续的试验研究提供依据。     

基于损伤塑性模型的无腹筋简支梁的非线性分析

以剪跨比为1.5的无腹筋简支梁受剪性能试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS 建立了无腹筋简支梁受剪的损伤塑性有限元模型,模拟构件加载的全过程和破坏过程、混凝土开裂等形态下构件的受力性能。模型中考虑了材料非线性和混凝土的损伤等。计算结果与试验吻合良好,通过调整混凝土损伤塑性模型的参数,探讨了损伤模型参数对计算结果的影响等问题。分析结果表明：损伤塑性模型模拟混凝土材料的非线性本构关系是行之有效的。为进一步利用ABAQUS对钢筋混凝土进行损伤塑性有限元分析提供了参考。