混雜纖維混凝土彎曲韌性有限元分析
發(fā)布時間:2021-06-11 21:03
纖維混凝土的韌性是指材料開裂后產(chǎn)生較大變形仍可保持材料強度不明顯降低的能力,這一性能的改善在很多應(yīng)用條件下比強度改善更為重要。國內(nèi)外現(xiàn)行的彎曲韌性試驗方法都是以跨中撓度進行試驗控制,但是裂縫擴展方向與撓度方向相同,當(dāng)采用跨中撓度進行試驗控制時,特別是對于纖維摻量較低的混凝土,在試驗的軟化段容易發(fā)生失穩(wěn),無法得到完整的軟化段曲線。因此,探究綜合考慮試驗操作過程和評價指標(biāo)且適用于低摻量混雜纖維混凝土的彎曲韌性評價方法具有極其重要的實用價值。本文采用有限元分析和線性擬合的方法,以已經(jīng)完成的切口梁彎曲韌性試驗為依據(jù),對基于荷載-裂縫口張開位移曲線的彎曲韌性評價方法進行研究,論文的主要工作如下:(1)用Python語言在Grasshopper中寫入纖維單元的建模程序,實現(xiàn)了混雜纖維的隨機均勻分布;(2)在ANSYS中采用約束方程實現(xiàn)纖維和混凝土兩種材料的共同工作,以合理劃分荷載子步的方法解決由混凝土顯著的材料非線性引起的非線性問題,采用分離式有限元分析模型,將混凝土、鋼纖維、塑鋼纖維和聚丙烯單絲纖維的本構(gòu)關(guān)系分開考慮;(3)將立方體抗壓強度有限元分析作為切口梁彎曲韌性有限元分析的前期準(zhǔn)備,通過比...
【文章來源】:湖北工業(yè)大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Link180單元應(yīng)力輸出對于纖維,本文選用Link180單元
;當(dāng)其初始設(shè)置為單向壓縮時,如果分析過程中出現(xiàn)受拉的情壓狀態(tài)對應(yīng)的剛度矩陣即會被刪除從而剛度消失。對于新單元而言,利用其第三個位置上的實常數(shù)設(shè)置其受壓或受拉狀態(tài)的 Link10 單元。混凝土的單元選擇土與巖石類似,屬于多相、多組分和多層次的非均質(zhì)材料[9],在典型的特點在于抗壓強度遠遠大于抗拉強度,因此,在有限元,應(yīng)當(dāng)充分考慮混凝土的非線性特征,不再選用傳統(tǒng)線性分析出現(xiàn)剪切鎖定和體積鎖定等導(dǎo)致不收斂情況的完全積分線中的塊體單元 Solid186 和 Solid65、板殼單元 Shell181 和 Shell28 和 Beam189 等 18X 系列單元有較好的非線性特性,其包含的 Strain、Enhanced Strain、Mixed u-P、URI、B-bar 等單元技術(shù)能分解,有效處理剪切鎖定、體積鎖定等問題,而且其材料特性特性,具有足夠多的本構(gòu)模型可供選用[47]。
表征了裂縫的張開與閉合兩種狀態(tài):當(dāng)ckε <0 時≥0 時,表示裂縫處于張開狀態(tài),而且這種裂縫步驟中。以橫坐標(biāo)軸方向上的開裂狀態(tài)為例,開按照式(2.3)進行計算,其中的式(a)表示沒有開發(fā)生開裂,式(c)表示縱坐標(biāo)軸方向上和豎坐標(biāo)軸( )1( )( )ck ck ckx y zck ck ckck x zckxvavv bcε ε εε ε εε + + = + 混凝土的耦合混凝土的有限元建模
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多尺寸聚丙烯纖維混凝土抗彎韌性試驗研究[J]. 梁寧慧,鐘楊,劉新榮. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(10)
[2]低摻量三元混雜纖維混凝土彎曲韌性試驗研究[J]. 周曉潔,劉濤,李長輝. 地震工程與工程振動. 2017(04)
[3]鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土研究進展[J]. 王艷,趙凱月,宋戰(zhàn)平,畢曉靜. 硅酸鹽通報. 2015(07)
[4]混雜纖維混凝土研究進展[J]. 李習(xí)波,焦楚杰,高俊岳,王龍,艾武波. 低溫建筑技術(shù). 2014(01)
[5]鋼纖維混雜玄武巖纖維增強水泥砂漿的基本力學(xué)性能與增強機理試驗研究[J]. 劉偉靜. 混凝土. 2013(12)
[6]混雜纖維增強高性能混凝土彎曲韌性研究[J]. 夏冬桃,劉向坤,夏廣政,周博儒. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)
[7]鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限元分析方法研究[J]. 邱繼生. 混凝土. 2011(03)
[8]混雜纖維混凝土在地鐵管片中的應(yīng)用[J]. 寧博,歐陽東,易寧,魯劉磊,易承波,潘攀,吳亭亭. 混凝土與水泥制品. 2011(01)
[9]混雜纖維混凝土在橋面鋪裝中的應(yīng)用研究[J]. 高淑玲,田穩(wěn)苓,張二龍. 混凝土與水泥制品. 2010(03)
[10]纖維高強混凝土彎曲韌性試驗研究[J]. 盧哲安,鄒尤,任志剛,黃鐘霈. 混凝土. 2010(03)
碩士論文
[1]鋼纖維混凝土彎曲韌性試驗及有限元分析[D]. 王冬.鄭州大學(xué) 2017
[2]PVA纖維混凝土的力學(xué)性能研究及有限元分析[D]. 熊陽.湖北工業(yè)大學(xué) 2016
[3]鋼纖維混凝土細觀層次數(shù)值模擬研究[D]. 劉豐.華南理工大學(xué) 2014
[4]混雜聚丙烯纖維混凝土損傷力學(xué)性能研究[D]. 孫霽.重慶大學(xué) 2013
[5]混雜纖維混凝土抗裂機理及細觀數(shù)值模擬研究[D]. 盛曉州.武漢工業(yè)學(xué)院 2011
[6]混雜纖維混凝土抗彎性能的細觀力學(xué)分析[D]. 李琳.廣州大學(xué) 2011
本文編號:3225279
【文章來源】:湖北工業(yè)大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Link180單元應(yīng)力輸出對于纖維,本文選用Link180單元
;當(dāng)其初始設(shè)置為單向壓縮時,如果分析過程中出現(xiàn)受拉的情壓狀態(tài)對應(yīng)的剛度矩陣即會被刪除從而剛度消失。對于新單元而言,利用其第三個位置上的實常數(shù)設(shè)置其受壓或受拉狀態(tài)的 Link10 單元。混凝土的單元選擇土與巖石類似,屬于多相、多組分和多層次的非均質(zhì)材料[9],在典型的特點在于抗壓強度遠遠大于抗拉強度,因此,在有限元,應(yīng)當(dāng)充分考慮混凝土的非線性特征,不再選用傳統(tǒng)線性分析出現(xiàn)剪切鎖定和體積鎖定等導(dǎo)致不收斂情況的完全積分線中的塊體單元 Solid186 和 Solid65、板殼單元 Shell181 和 Shell28 和 Beam189 等 18X 系列單元有較好的非線性特性,其包含的 Strain、Enhanced Strain、Mixed u-P、URI、B-bar 等單元技術(shù)能分解,有效處理剪切鎖定、體積鎖定等問題,而且其材料特性特性,具有足夠多的本構(gòu)模型可供選用[47]。
表征了裂縫的張開與閉合兩種狀態(tài):當(dāng)ckε <0 時≥0 時,表示裂縫處于張開狀態(tài),而且這種裂縫步驟中。以橫坐標(biāo)軸方向上的開裂狀態(tài)為例,開按照式(2.3)進行計算,其中的式(a)表示沒有開發(fā)生開裂,式(c)表示縱坐標(biāo)軸方向上和豎坐標(biāo)軸( )1( )( )ck ck ckx y zck ck ckck x zckxvavv bcε ε εε ε εε + + = + 混凝土的耦合混凝土的有限元建模
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多尺寸聚丙烯纖維混凝土抗彎韌性試驗研究[J]. 梁寧慧,鐘楊,劉新榮. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(10)
[2]低摻量三元混雜纖維混凝土彎曲韌性試驗研究[J]. 周曉潔,劉濤,李長輝. 地震工程與工程振動. 2017(04)
[3]鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土研究進展[J]. 王艷,趙凱月,宋戰(zhàn)平,畢曉靜. 硅酸鹽通報. 2015(07)
[4]混雜纖維混凝土研究進展[J]. 李習(xí)波,焦楚杰,高俊岳,王龍,艾武波. 低溫建筑技術(shù). 2014(01)
[5]鋼纖維混雜玄武巖纖維增強水泥砂漿的基本力學(xué)性能與增強機理試驗研究[J]. 劉偉靜. 混凝土. 2013(12)
[6]混雜纖維增強高性能混凝土彎曲韌性研究[J]. 夏冬桃,劉向坤,夏廣政,周博儒. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)
[7]鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限元分析方法研究[J]. 邱繼生. 混凝土. 2011(03)
[8]混雜纖維混凝土在地鐵管片中的應(yīng)用[J]. 寧博,歐陽東,易寧,魯劉磊,易承波,潘攀,吳亭亭. 混凝土與水泥制品. 2011(01)
[9]混雜纖維混凝土在橋面鋪裝中的應(yīng)用研究[J]. 高淑玲,田穩(wěn)苓,張二龍. 混凝土與水泥制品. 2010(03)
[10]纖維高強混凝土彎曲韌性試驗研究[J]. 盧哲安,鄒尤,任志剛,黃鐘霈. 混凝土. 2010(03)
碩士論文
[1]鋼纖維混凝土彎曲韌性試驗及有限元分析[D]. 王冬.鄭州大學(xué) 2017
[2]PVA纖維混凝土的力學(xué)性能研究及有限元分析[D]. 熊陽.湖北工業(yè)大學(xué) 2016
[3]鋼纖維混凝土細觀層次數(shù)值模擬研究[D]. 劉豐.華南理工大學(xué) 2014
[4]混雜聚丙烯纖維混凝土損傷力學(xué)性能研究[D]. 孫霽.重慶大學(xué) 2013
[5]混雜纖維混凝土抗裂機理及細觀數(shù)值模擬研究[D]. 盛曉州.武漢工業(yè)學(xué)院 2011
[6]混雜纖維混凝土抗彎性能的細觀力學(xué)分析[D]. 李琳.廣州大學(xué) 2011
本文編號:3225279
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