钢筋混凝土结构非线性计算机仿真

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本文主要探讨了钢筋混凝土结构非线性的计算机仿真模拟的方法,遵循了从构件到整体的原则,对一片钢筋混凝土梁和一榀九层钢筋混凝土框架结构进行了非线性有限元分析。本论文综述了钢筋混凝土结构非线性计算机仿真模拟的应用,及其在混凝土结构发展过程中所处的重要地位。指出了采用计算机模拟钢筋混凝土结构的非线性特性的理论意义和实用价值。本文首先从理论方面阐述了钢筋混凝土结构的一些非线性特性,包括钢筋和混凝土材料的应力-应变关系,钢筋和混凝土的材料非线性问题和钢筋混凝土裂缝的发展趋势等;其次探讨了钢筋非线性有限元模型、混凝土非线性有限元模型和混凝土裂缝有限元模型建立的方法;最后通过有限元程序ADINA具体计算分析了钢筋混凝土单根梁和采用弯矩-曲率梁的算法计算分析了一榀框架结构。成功地对钢筋混凝土结构的非线性特性进行了模拟。论文假设钢筋材料为理想的弹塑性,钢材的屈服准则选用双线性随动强化材料(BKIN),钢筋的模拟采用的是ADINA中特有的Rebar单元;混凝土模型采用Kupfer双轴实验结果数据,混凝土采用了正八面体的单元划分方法;裂缝模型采用的是分离裂缝模型。施加的荷载为按比例加载,使用了位移收敛准则。采用有限元软件计算分析后,揭示了钢筋混凝土结构的塑性破坏过程、裂缝的发展过程和破坏过程中的应力、应变分布状态,得到了一些基本结论。最后,讨论了钢筋混凝土结构的非线性研究领域有待进一步解决的若干问题。本文的研究成果对今后从事钢筋混凝土结构设计具有一定的参考价值。
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