初始裂缝素混凝土梁三点弯数值模拟

第25卷第3期vol.25no.3工程力学 2008年3月mar.2008engineeringmechanics120 ——————————————— 收稿日期：2006-07-24；修改日期：2006-12-13 基金项目：美国国家科学基金项目(nsf:ehr-0090472) 作者简介：*陈瑛(1970―)，女，山东诸城人，讲师，博士，从事结构工程和工程力学研究(e-mail:chenying@sdu.edu.cn)； 乔丕忠(1968―)，男，辽宁沈阳人，特聘教授，博士，博导，美国华盛顿州立大学副教授，从事结构工程、工程力学和高等复合及 智能材料研究(e-mail:qiao@wsu.edu)； 姜弘道(1940―)，男，浙江湖州人，教授，博导，从事水工结构和工程力学研究(e-mail:hdjang@hhu.

基于虚拟裂缝模型,针对钢筋混凝土试件在三点弯曲作用下开裂截面的受力特征,在合理假定的前提下,给出了一种计算钢筋混凝土三点弯曲梁的失稳断裂韧度的解析方法。然后,应用该方法计算了初始缝高比α0(初始裂缝长度与试件高度的比值)分别为0.2,0.3,0.4,0.5的三点弯曲试件的最大荷载和临界有效裂缝长度,进而求得了钢筋混凝土三点弯曲梁的失稳断裂韧度。通过对计算结果与试验数据的误差分析,发现失稳断裂韧度最大误差为4.915%,说明这种方法可以较为准确地预测三点弯曲梁的失稳断裂韧度。在此基础上研究了初始缝高比α0对失稳断裂韧度的影响,发现失稳断裂韧度基本上不随α0变化,失稳断裂韧度可以作为材料常数,应用于裂缝扩展状态的判断。

运用ansys进行空间曲线布筋的变截面预应力混凝土梁在静力荷载作用下的有限元全过程分析,并将计算结果与试验结果相对比。结果表明,数值模拟的荷载挠度曲线与试验结果吻合较好,此外计算的混凝土梁顶应变以及中和轴位置变化也较好地符合了预应力混凝土梁静载过程中的变化,说明该模型能较真实地反映静载下预应力混凝土梁的力学性能,为模拟实际工程中的预应力混凝土梁受力变化提供了可靠有效的方法。

为了对钢筋混凝土适筋梁和钢筋混凝土超筋梁的破坏过程进行数值模拟,利用abaqus软件的后处理程序分别绘出两种梁的荷载-位移曲线和弯矩-位移曲线,并针对两种梁的荷载-位移曲线和弯矩-位移曲线分析简支梁的不同破坏形式,求出两种梁的极限弯矩和受剪承载力,与按照现行混凝土结构设计规范计算的理论结果进行比较.试验结果表明,模拟结果与理论结果比较接近,且符合钢筋混凝土简支梁破坏的基本规律,采用的分析模型是正确的,对该结构采用有限元分析的方法是有效的.

钢筋混凝土梁cfrp加固的ansys数值模拟研究 高永辉，唐照辉 （商丘师范学院建筑与土木工程学院，河南商丘476000） 摘要：采用ansys有限元程序，对碳纤维布加固的矩形截面钢筋混凝土抗弯梁和未加固梁进行了非线性有限元数值模拟 计算，模拟结果表明：碳纤维加固梁的截面较好地符合平截面假定；与未加固梁相比较，碳纤维加固后的混凝土梁，正截面 承载力有较大的提高，裂缝间距和宽度变小，表明加固后梁的刚度有较好提高。 关键词：钢筋混凝土梁；碳纤维布；cfrp加固；ansys；数值模拟；承载力；断裂 中图分类号：tu75文献标识码：a文章编号：1009－7961（2011）03－0043－04 ansysnumericalsimulationstudyofcfrpflexuralstrengthening forreinforc

钢筋混凝土梁cfrp加固的ansys数值模拟研究 高永辉，唐照辉 （商丘师范学院建筑与土木工程学院，河南商丘476000） 摘要：采用ansys有限元程序，对碳纤维布加固的矩形截面钢筋混凝土抗弯梁和未加固梁进行了非线性有限元数值模拟 计算，模拟结果表明：碳纤维加固梁的截面较好地符合平截面假定；与未加固梁相比较，碳纤维加固后的混凝土梁，正截面 承载力有较大的提高，裂缝间距和宽度变小，表明加固后梁的刚度有较好提高。 关键词：钢筋混凝土梁；碳纤维布；cfrp加固；ansys；数值模拟；承载力；断裂 中图分类号：tu75文献标识码：a文章编号：1009－7961（2011）03－0043－04 ansysnumericalsimulationstudyofcfrpflexuralstrengthening forreinforc

碳纤维加固混凝土梁的数值模拟计算

四川建筑　第28卷3期　2008106 钢筋混凝土梁的数值模拟分析在ansys中的实现 王亚宁1,齐　辉 2 ,王道远 1 (11石家庄铁道学院,河北石家庄050043;21天津工务段技术科,天津300000) 　　【摘　要】　采用ansys分析软件在引入混凝土多参数强度准则和非线性本构关系的基础上,对钢筋混 凝土简支梁进行了数值模拟分析。分析表明,用solid65单元模拟钢筋混凝土材料所得到的结果,能较好地反 映钢筋混凝土梁的非线性力学特征。认为ansys软件可用于计算钢筋混凝土结构的受力性能。 　　【关键词】　钢筋混凝土;　非线性;　ansys 　　【中图分类号】　tu311141　　　　　　　　　　　【文献标识码】　b 　　钢筋混凝土是当今土木工程、水利水电工程使用最为广 泛的建筑材料;钢筋混凝土结构是目前各种

本文树脂混凝土梁的弯曲蠕变特性进行了四点弯曲试验,获得的蠕变参数。并利用orgin软件曲线拟合获得特征值,建立树脂混凝土梁有限元数值模型,结果表明计算机数值模拟与实测的结果相吻合,能为预测其长期力学性能提供依据。

混凝土裂缝扩展过程的数值模拟一直是混凝土断裂力学研究领域中的热点与难点,而近些年提出的扩展有限元法为模拟混凝土裂缝扩展过程提供了一种非常有效的方案。鉴于此,本文详细介绍了扩展有限元法的基本原理,推导了相应的计算公式,描述了动态裂缝的追踪定位方法;最后利用扩展有限元法模拟了不同参数混凝土三点弯曲切口梁裂缝起裂、稳定扩展与失稳破坏等的全过程。结果表明,利用扩展有限元模拟时无需将裂缝作为网格边界,裂缝尖端附近也无需布置高密度网格,而且扩展有限元模拟结果最大误差不超过10%。

目前,现浇混凝土结构广泛地应用于渠道衬砌浇筑中,但是由于砼在现浇过程中,容易收到水泥自身水化热、周边温度环境等外界荷载的作用,在施工初期极易产生温度裂缝,给施工带来不利的影响。本文采基于有限单元法理论,利用通用有限元软件ansys对甘肃省昌马灌区渠道现浇混凝土温度场和应力场进行了研究,探讨了不同浇筑温度对于温度裂缝的影响,为以后的工程提供一种可行性的方法。

屋面混凝土梁裂缝的机理分析及对策——部分屋面混凝土梁结构出现裂缝，给工程埋下了质量隐患。形成裂缝的因素比较复杂，只有以裂缝产生的机理入手，采取有效的技术措施，才能减少裂缝的发生，确保工程质量。

钢筋混凝土梁在外荷载的直接应力和次应力的作用下，引起结构变形而裂缝。构件在使用过 程中受年温差的长期作用，当温差的胀缩应力大于构件极限抗拉强度时就会裂缝。构件裂缝 的因素是多方面的，包括结构设计、地基沉降差异、施工质量、材料质量、环境影响等，无 论何种原因产生的裂缝，都会给建筑物肢体结构带来影响。 2.裂缝成因分析 从施工角度来说，可能会影响楼板开裂的主要因素有：混凝土的组成材料、混凝土配合 比控制、混凝土的养护、钢筋安装、早期堆载及拆模等。 2.1骨料对楼板混凝土收缩开裂的影响 混凝土收缩是造成楼板开裂的一个重要原因，而影响混凝土收缩的因素很多，主要是骨 料品种及含量。粗骨料本身尺寸、形状及级配并不影响混凝土收缩量；而粗骨料的弹性模量 却对混凝土收缩量影响很大：弹性模量越大，对混凝土收缩所起的抑制作用越大。 2.2混凝土配合比对楼板混凝土收缩开裂的影响

钢筋混凝土梁在外荷载的直接应力和次应力的作用下，引起结构变形而裂缝。构件在使用过 程中受年温差的长期作用，当温差的胀缩应力大于构件极限抗拉强度时就会裂缝。构件裂缝 的因素是多方面的，包括结构设计、地基沉降差异、施工质量、材料质量、环境影响等，无 论何种原因产生的裂缝，都会给建筑物肢体结构带来影响。 2.裂缝成因分析 从施工角度来说，可能会影响楼板开裂的主要因素有：混凝土的组成材料、混凝土配合 比控制、混凝土的养护、钢筋安装、早期堆载及拆模等。 2.1骨料对楼板混凝土收缩开裂的影响 混凝土收缩是造成楼板开裂的一个重要原因，而影响混凝土收缩的因素很多，主要是骨 料品种及含量。粗骨料本身尺寸、形状及级配并不影响混凝土收缩量；而粗骨料的弹性模量 却对混凝土收缩量影响很大：弹性模量越大，对混凝土收缩所起的抑制作用越大。 2.2混凝土配合比对楼板混凝土收缩开裂的影响

升拓技术—预应力混凝土梁裂缝检测升拓资料库—x—预应力混凝土桥梁检测技术02 走进升拓感受未来sensingthefuture 四川升拓检测技术有限责任公司1 预应力混凝土桥梁裂缝检测 （四川升拓检测技术有限责任公司x，四川成都610045） 摘要：本文包括了对跨线桥的预应力混凝土裂缝检测实例，我们对其裂缝深度进行了 检测和验证，主要采用的方法是表面波法进行检测，该方法可对隧道、挡土墙、基础等 钢筋混凝土结构以及大坝中的各类裂缝进行无损检测。 关键词：桥梁裂缝检测，预应力混凝土裂缝检测，桥梁预应力检测，预应力混凝土 梁检测，预应力混凝土梁裂缝检测，四川升拓检测技术 根据大量的观测资料，在混凝土结构物中出现的裂缝，大多数在竣工后1-2年内已 产生。选择适当的修补方案和时机，掌握其深度与其长度、宽度都是非常重要的。运用 四川升拓检测技术有限责任公司生产的混凝

本研究的目的是分析早期混凝土在各种约束下裂缝产生的机理并找到控制这些裂缝的有效方法和具体措施.通过理论分析及工程实践经验总结,揭示了在各种约束条件下热裂缝发生的基本原理及其控制措施.裂缝控制最有效和可靠的方法是进行混凝土早期热模拟及裂缝分析.介绍了热模拟的原理和方法、约束评估的基本公式及约束下的热裂缝风险的判断,以及裂缝宽度的预测.最后通过3个典型实际工程项目分析结果,发现了采用热工模拟及裂缝分析方法可以可靠地预测和控制混凝土温度及裂缝风险.

混凝土的抗损坏性影响到建筑物在使用过程中的安全性。为了探明混凝土的爆破特性,对不同强度的三组混凝土进行爆破试验,分析它们的爆破效果。使用ansys/ls-dyna有限元程序模拟混凝土爆破。结合实验碎片的分布和数值模拟得到的爆炸应力波传播规律,得到分析结果:混凝土强度越高,其抗损坏性越高。水泥的配比增加,混凝土内部黏性提高,应力传播衰减率增强,最终导致混凝土的抗损坏性加强。

应用有限元软件abaqus对不同强度等级混凝土冻融后的力学性能进行了数值模拟,对比并分析不同冻融循环次数、不同加载速率对冻融后混凝土的峰值应力、应力-应变曲线的影响。研究结果表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土的峰值应力呈显著下降趋势；相同冻融循环次数下,随着加载速率的减小,混凝土的峰值应力逐渐下降,但不同强度等级混凝土下降的幅度不同。研究结果可为混凝土抗冻耐久性破坏提供一定的参考。

通过混凝土劈裂实验和氯离子渗透实验,得到了微裂隙对氯离子渗透性能影响的相关结论。为验证和解释实验现象,采用有限元数值模拟方法模拟混凝土劈裂及裂纹扩展的全过程,探讨裂纹扩展趋势及其分布规律。数值模拟再现了微裂纹萌生、扩展、贯通直至失稳的全过程,其破坏位置、形式均与实验结果一致,验证了数值模拟的可行性;同时,通过对横向位移、微裂纹扩展以及等效应力分布变化过程的模拟分析,验证并解释了试验中的相关结论。可见,数值模拟方法对混凝土耐久性研究具有一定的指导价值。

为了模拟混凝土重力坝在地震作用下的损伤演变过程,采用混凝土塑性损伤本构理论,考虑应变速率变化以及混凝土材料损伤引起的刚度退化,利用有限元软件abaqus对某混凝土大坝进行了数值计算。分析结果表明:由于混凝土的抗拉强度远小于其抗压强度,在地震作用下坝体出现损伤破坏的主要部位也是在拉应力较大以及材料刚度变化区域,主要分布在坝体上部几何形状突变部位和坝体垂直施工缝。该结论对混凝土重力坝的抗震性能评估及抗震加固具有一定的参考价值和指导意义。

利用有限元软件ansys/ls-dyna,运用hjc本构模型,对混凝土试件的shpb试验进行数值模拟,重构了混凝土在低、中、中高以及高应变率下的应力应变曲线,并且对试件的破坏形态进行了模拟.研究表明,hjc模型可以很好地模拟混凝土材料的力学性能,重构的应力应变曲线在曲线形态和峰值应力上均与shpb试验拟合良好,数值模拟得到的混凝土的破坏形态也与shpb试验一致,确定该强度混凝土材料hjc本构模型材料参数的方法具有通用性.

泡沫铝夹心板是一种新型复合材料,具有低密度、高比强、高比刚度、吸能减振、隔热、隔音等性能,可广泛用于航空航天、机械工业、汽车等领域。本文对泡沫铝夹芯板在三点弯曲载荷下的变形特性进行了试验研究和数值模拟。基于有限元软件abaqus建立了泡沫铝夹芯板的三维有限元模型,并采用扩展有限元法(xfem)对模型在三点弯曲过程中的破坏模式进行了模拟。模拟的结果和试验结果基本吻合。