混凝土結(jié)構(gòu)非線性分析課程報告-資料下載頁
2025-05-14 02:20本頁面
【正文】 剛構(gòu)橋梁極限承載力分析研究機(jī)構(gòu)：，關(guān)鍵詞：橋梁工程；高墩剛構(gòu)橋梁；理論分析；極限承載力；虛擬層合單元；非線性研究方法采用實體退化的虛擬層合板單元，綜合考慮其結(jié)構(gòu)幾何非線性和鋼筋、混凝土材料非線性效應(yīng)，同時計入混凝土開裂后的剛度折減，在虛擬層合單元有限元程序的基礎(chǔ)上［７］，引入Ｏｈｔａｎｉ－Ｃｈｅｎ破壞準(zhǔn)則（混凝土材料）和Ｖｏｎ－Ｍｉｓｅｓ屈服模型（鋼筋）及正交分布裂縫模型，構(gòu)建預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)空間非線性有限元極限承載力分析程序。為驗證該程序?qū)︿摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的有效性，對一預(yù)應(yīng)力空心板梁的加載破壞試驗過程進(jìn)行全程模擬。利用本文方法對預(yù)應(yīng)力混凝土高墩剛構(gòu)橋梁的極限承載力進(jìn)行了分析，并與通用ＡＢＡＱＵＳ有限元程序的計算結(jié)果進(jìn)行比較。算例分析 結(jié)論（１）采用實體退化的虛擬層合板單元，引入Ｏｈｔａｎｉ－Ｃｈｅｎ破壞準(zhǔn)則（混凝土材料）和Ｖｏｎ－Ｍｉｓｅｓ屈服模型（鋼筋）及正交分布裂縫模型，構(gòu)建了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)空間非線性有限元極限承載力分析程序，模擬了一簡支空心板梁破壞試驗過程，在預(yù)測其極限承載力和結(jié)構(gòu)的整體性能方面具有較好精度。（２）本文方法可有效克服由于混凝土開裂后剛度為０的單元數(shù)目較多時造成的整體剛度矩陣“假性奇異”引起的計算不收斂現(xiàn)象。同時，由于模型單元數(shù)目少，可避免由于單元劃分過細(xì)引起的裂縫應(yīng)力局部失真，較通用ＡＢＱＵＡＳ有限元程序可更合理地模擬較復(fù)雜混凝土高墩剛構(gòu)橋的極限承載力及破壞過程，計算結(jié)果符合對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞特征的常規(guī)認(rèn)知，具有合理性。（３）本文方法相對常規(guī)通用有限元程序的主要優(yōu)勢是對結(jié)構(gòu)開裂后的剛度矩陣構(gòu)成進(jìn)行了更有效地處理，使之可以較準(zhǔn)確地預(yù)測結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后的受力行為。但本文未對單元內(nèi)部塊體劃分對計算精度的影響進(jìn)行深入分析，需要進(jìn)一步深入研究?？偨Y(jié)與展望混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在建造和使用過程中的安全性、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)合理性有著重要的社會和經(jīng)濟(jì)意義。然而，由于鋼筋混凝土是由兩種力學(xué)性能差別較大的材料組成，受力極為復(fù)雜，因而目前除少數(shù)結(jié)構(gòu)(如鋼筋混凝土連續(xù)梁、框架等)外，人們?nèi)杂镁€彈性理論來分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，而以極限狀態(tài)設(shè)計法確定構(gòu)件的承載能力，使結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和構(gòu)件截面承載力計算結(jié)果均不能反映結(jié)構(gòu)的實際受力狀態(tài)。近年來隨著土木工程學(xué)科的成熟和有限元法的不斷發(fā)展，國內(nèi)外許多學(xué)者采用數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)破壞模式與破壞行為預(yù)測等混凝土結(jié)構(gòu)非線性行為的研究，學(xué)者們在研究中積累了復(fù)雜和多樣的混凝土本構(gòu)模型，與此同時也研究出了多種能夠反映混凝土構(gòu)件特點的單元模式，并且發(fā)展了較先進(jìn)的迭代控制方法，我們越來越強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)整體非線性分析。此外，隨著設(shè)計理論和施工技術(shù)的不斷發(fā)展，土木結(jié)構(gòu)不斷的朝著更大高度和更大跨度的方向發(fā)展，許多超級工程的模擬需要將非線性分析與有限元法結(jié)合起來，我們除了在混凝土的本構(gòu)關(guān)系的表述和試驗研究方法而繼續(xù)進(jìn)行更深入的研究之外，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限元分析也應(yīng)進(jìn)一步向?qū)嵱梅较虬l(fā)展，努力把現(xiàn)有的分析方法與工程設(shè)計結(jié)合起來。為造福廣大人民群眾和促進(jìn)學(xué)科領(lǐng)域前沿的不斷發(fā)展而努力奮斗。參考文獻(xiàn)王強(qiáng),宋雪迪,郝中華,[J]. 土木工程學(xué)報. 2014(12)[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2007(04)于琦,孟少平,吳京,[J]. 工程力學(xué). 2011(11)禚一,[J].(04)李海青,楊萬里,[J]. 中國公路學(xué)報. 2013
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