混凝土是高度非線性材料,具有應(yīng)變軟化、拉壓力學(xué)響應(yīng)迥異、受拉易開裂等特征。在中、低應(yīng)力約束下,應(yīng)變軟化是混凝土的重要力學(xué)行為之一。關(guān)于混凝土的數(shù)值計(jì)算結(jié)果容易出現(xiàn)網(wǎng)格尺寸相關(guān)性(Mesh-size-dependency)和邊界值問題(Boundary value problem)。網(wǎng)格尺寸相關(guān)性主要體現(xiàn)在:隨著有限單元離散化精細(xì)化的增加,能量耗散趨近于零,這一現(xiàn)象顯然違背了物理能量守恒定律。邊界值問題引起網(wǎng)格偏差相關(guān)性問題,進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)值方法不能準(zhǔn)確反應(yīng)應(yīng)變局部帶方向。拉伸硬化是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重要工作機(jī)制之一,它的建模影響到結(jié)構(gòu)的剛度與變形及承載能力的正確評(píng)估。本文綜述了混凝土的應(yīng)變軟化模型、鋼筋的本構(gòu)模型和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的拉伸硬化模型,概述了解決網(wǎng)格尺寸相關(guān)性和邊界值問題的方法,并說明方法的適用情況。本文設(shè)計(jì)兩根鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗彎梁試驗(yàn),描述了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗彎的整個(gè)受力狀態(tài),分析了梁在承載力、剛度、跨中撓度、等方面的數(shù)據(jù)。在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的框架內(nèi),基于彌散裂縫模型,使用用戶子程序和ABAQUS相結(jié)合對(duì)一維受拉混凝土桿、單軸受拉混凝土試件、單軸受壓混凝土試件、四點(diǎn)彎素混凝土梁、四點(diǎn)彎鋼...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 混凝土本構(gòu)模型
        1.2.1 線彈性模型
        1.2.2 非線性彈性模型
        1.2.3 塑性理論模型
        1.2.4 彌散裂縫模型
        1.2.5 非局部模型
        1.2.6 微極連續(xù)體模型
    1.3 鋼筋本構(gòu)模型
    1.4 國(guó)內(nèi)外應(yīng)變軟化和拉伸硬化的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
2 鋼筋混凝土梁試驗(yàn)
    2.1 引言
    2.2 試驗(yàn)方案
        2.2.1 構(gòu)件設(shè)計(jì)
        2.2.2 試驗(yàn)材料
        2.2.3 試驗(yàn)裝置
        2.2.4 量測(cè)方案
        2.2.5 加載方案
    2.3 試驗(yàn)分析
        2.3.1 試驗(yàn)梁試驗(yàn)現(xiàn)象
        2.3.2 荷載-撓度曲線
        2.3.3 沿梁高截面混凝土應(yīng)變曲線
        2.3.4 荷載-曲率曲線
    2.4 本章小結(jié)
3 鋼筋混凝土有限元分析基本理論
    3.1 引言
    3.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析模型
        3.2.1 分離式模型
        3.2.2 整體式模型
        3.2.3 組合式模型
    3.3 鋼筋模型
        3.3.1 理想彈塑性
        3.3.2 三線性模型
        3.3.3 兩折線模型
    3.4 混凝土應(yīng)變軟化
        3.4.1 分段式
        3.4.2 有理分式
        3.4.3 多項(xiàng)式
    3.5 鋼筋混凝土拉伸硬化
        3.5.1 分段式
        3.5.2 指數(shù)式
        3.5.3 冪函數(shù)式
        3.5.4 有理分式
    3.6 本章小結(jié)
4 網(wǎng)格尺寸相關(guān)性解決方法
    4.1 引言
    4.2 網(wǎng)格尺寸相關(guān)性
    4.3 斷裂帶理論
        4.3.1 裂縫概念
        4.3.2 彌散裂縫模型
        4.3.3 離散裂縫模型
    4.4 非局部模型
        4.4.1 積分類型的非局部模型
        4.4.2 梯度類型的非局部模型
    4.5 微極連續(xù)體理論
    4.6 粘性正則化方法
    4.7 本章小結(jié)
5 混凝土拉壓應(yīng)變軟化本構(gòu)模型驗(yàn)證
    5.1 拉壓應(yīng)變軟化關(guān)系
        5.1.1 拉伸應(yīng)變軟化關(guān)系
        5.1.2 壓縮應(yīng)變軟化關(guān)系
    5.2 模型驗(yàn)證
        5.2.1 單軸受拉混凝土試件
        5.2.2 單軸受壓混凝土試件
        5.2.3 四點(diǎn)彎素混凝土梁
    5.3 本章小結(jié)
6 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)拉伸硬化本構(gòu)模型驗(yàn)證
    6.1 拉伸硬化本構(gòu)關(guān)系
        6.1.1 混凝土壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
        6.1.2 混凝土拉應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
    6.2 四點(diǎn)彎鋼筋混凝土梁模型驗(yàn)證
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3861946