现在,钢筋混凝土结构的非线性有限元分析已经取得了很大的进步。对钢筋混凝土力学性能的研究,随着有限元方法的不断完善以及计算机技术的快速发展,钢筋混凝土有限元的计算方法己发展得越来越成熟。尤其是非线性有限元理论的不断完善,使得人们可以用计算机模拟分析钢筋混凝土结构的受力过程。但钢纤维混凝土作为一种新型的建筑材料,近年来在国内外得到了迅速发展。随着钢纤维生产技术的不断进步和基础理论的不断完善,钢筋钢纤维混凝土结构必将更广泛地应用于土建工程中。因此对钢筋钢纤维混凝土结构的有限元分析也将越来越重要,本文使用非线性有限元来分析计算其力学性能。 在程序的设计中,本文采用Visual C++6.0编程工具,基于面向对象的程序设计思想,将钢筋钢纤维混凝土有限元的核心概念抽象成节点类、单元类、荷载类、矩阵类、向量类和方程类等基类以及钢纤维混凝土类和钢筋类等应用类。通过对这些类的实现,编制了较为完善的钢筋钢纤维混凝土非线性有限元计算分析程序。而且建立了管理模块,在管理窗口的分类支持下,可以清楚地了解到文件的形成情况。程序的模块清晰,便于进一步扩展及完善钢纤维混凝土结构的分析程序,并且对不同的物理模型具有良好的扩展性。 在钢筋钢纤维混凝土有限元分析中,采用了大连理工大学研究的适用于钢纤维混凝土的内时本构模型及其破坏准则。程序的前处理中采用了网格自动生成功能,减少了单元数据的大量输入,方便省时且不易出错。程序也实现了部分后处理功能,包括钢纤维在混凝土基体中的随机分布、结构网格划分图、裂缝开展图和钢筋应力图等。 根据大连理工大学结构实验室赵顺波的实验数据,选择型号FB-3b的梁为模型进行计算分析,通过算例的计算,检验了本文程序的适用性。