亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        銹蝕鋼筋RC 受彎構(gòu)件有限元分析關(guān)鍵技術(shù)研究

        2022-08-20 08:16:32陶甫先TAOFuxian衛(wèi)少陽(yáng)WEIShaoyang
        價(jià)值工程 2022年24期
        關(guān)鍵詞:本構(gòu)屈服有限元

        陶甫先TAO Fu-xian;衛(wèi)少陽(yáng)WEI Shao-yang

        (①云基智慧工程股份有限公司,深圳 518000;②楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院,咸陽(yáng) 712000)

        0 引言

        對(duì)于鋼筋銹蝕后RC 構(gòu)件力學(xué)性能及承載力的變化,國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者們做了大量的研究?;菰屏醄1]、Lee 和Noguchi 等[2]人都認(rèn)為,鋼筋銹蝕后其屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度均有下降。但惠云玲的研究結(jié)果顯示,銹蝕率為0%時(shí)鋼筋屈服強(qiáng)度就有降低,而Lee 和Noguchi 的研究成果顯示,在銹蝕率大于18%左右時(shí)屈服強(qiáng)度就小于零,顯然他們的結(jié)論都具有一定的局限性。《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》[3]對(duì)銹蝕鋼筋屈服強(qiáng)度的變化規(guī)律,按截面損失率在5%和12%兩個(gè)界限分為三個(gè)階段,但未明確損失率大于12%時(shí)的計(jì)算方法。國(guó)外的Nilson[4]、Houde[5]和國(guó)內(nèi)清華大學(xué)的滕志明[6]等諸多學(xué)者都通過(guò)大量的試驗(yàn)各自總結(jié)出了粘結(jié)滑移的本構(gòu)模型。國(guó)外學(xué)者的模型操作簡(jiǎn)單,但是考慮的因素不夠全面;國(guó)內(nèi)的學(xué)者們提供的公式考慮的因素較全面,但是公式復(fù)雜、實(shí)用性不強(qiáng)。

        本文在綜合分析對(duì)比國(guó)內(nèi)外學(xué)者的諸多成果后,根據(jù)本文研究?jī)?nèi)容,在材料本構(gòu)模型方面做出了針對(duì)性選擇。

        1 腐蝕鋼筋混凝土的本構(gòu)模型

        1.1 銹蝕鋼筋的本構(gòu)模型

        本文將惠云玲模型和《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》給出的模型(以下稱(chēng)“規(guī)范模型”)進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)銹蝕率較大(約30%)時(shí),規(guī)范模型計(jì)算的屈服強(qiáng)度損失程度要比惠云玲模型的大,故可在截面損失率ηs>12%時(shí)采用規(guī)范模型進(jìn)行屈服強(qiáng)度的折減計(jì)算,即

        1.2 混凝土的本構(gòu)模型

        本文采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[7]所給出的表達(dá)式,不考慮卸載情況,對(duì)混凝土受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于C35 混凝土,峰值應(yīng)變?nèi)ˇ與,r=0.00172,εcu/εc,r=2.1(εcu為混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)下降段應(yīng)力等于一半峰值應(yīng)力時(shí)的壓應(yīng)變)。

        1.3 銹蝕鋼筋與混凝土的粘結(jié)滑移本構(gòu)模型

        本文考慮采用適合帶肋鋼筋的Houde 模型作為未銹蝕鋼筋的粘結(jié)滑移本構(gòu)模型,并在此基礎(chǔ)上考慮鋼筋銹蝕的影響。

        本文提出一個(gè)粘結(jié)強(qiáng)度折減系數(shù)“β”,即根據(jù)銹蝕率的不同,對(duì)未銹蝕鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行折減,關(guān)系為:τ=β·τ0(其中,τ0為鋼筋銹蝕前與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度)。

        對(duì)文獻(xiàn)[8]引用的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸分析,得出一個(gè)折減系數(shù)β 與銹蝕率ηs的關(guān)系式:

        該公式的結(jié)果與徐善華[9]老師給出的曲線(xiàn)很接近,可以用于對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的折減。

        采用Houde 本構(gòu)模型,考慮鋼筋銹蝕對(duì)粘結(jié)滑移關(guān)系的影響,采用前文所述的折減系數(shù)β 對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行折減,得出對(duì)應(yīng)C35 混凝土分別在鋼筋銹蝕率為0%、1%、2.5%和5%、10%和25%時(shí)的粘結(jié)力滑移曲線(xiàn)(“F—D 曲線(xiàn)”)(如圖1 所示),作為粘結(jié)單元的本構(gòu)關(guān)系。

        圖1 F—D 曲線(xiàn)

        2 單元的選擇

        鋼筋單元采用三維桿單元LINK8 來(lái)模擬,無(wú)筋混凝土單元采用三維實(shí)體單元SOLID65 來(lái)模擬土,可以考慮混凝土的開(kāi)裂和壓碎。采用COMBIN39 彈簧單元來(lái)模擬鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)關(guān)系,非線(xiàn)性彈簧剛度由“F—D曲線(xiàn)”表示。

        3 有限元模型驗(yàn)證

        3.1 有限元模型建立

        按照前述的理論方法和本構(gòu)模型建立有限元模型,試驗(yàn)梁(試驗(yàn)梁計(jì)算跨徑2.1m,梁高0.3m,梁寬0.2m,采用C35 混凝土,主筋為直徑20mm 的HRB335 鋼筋,箍筋采用φ8 光圓鋼筋)采用的是電化學(xué)法加速銹蝕,故可認(rèn)為鋼筋是均勻銹蝕的,考慮縱筋銹蝕后截面損失及粘結(jié)強(qiáng)度的變化,且不考慮梁體混凝土的劣化。有限元模型見(jiàn)圖2~圖4。

        圖2 混凝土單元、荷載及邊界條件

        圖3 鋼筋單元

        圖4 粘結(jié)單元

        3.2 模型驗(yàn)證

        對(duì)以上本構(gòu)模型及方法建立有限元模型進(jìn)行基本的驗(yàn)證,通過(guò)分析各特征時(shí)機(jī)的混凝土應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力及混凝土開(kāi)裂情況等信息(見(jiàn)圖5~圖7),分析本ANSYS 模型的計(jì)算結(jié)果是否符合鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的基本力學(xué)性能。

        圖5 梁底開(kāi)裂后混凝土應(yīng)力分布及裂縫分布

        圖6 主筋屈服時(shí)的混凝土應(yīng)力分布及鋼筋應(yīng)力分布

        圖7 梁頂混凝土壓碎時(shí)混凝土應(yīng)力分布及鋼筋應(yīng)力分布

        梁底混凝土開(kāi)裂前,試驗(yàn)梁的截面符合平截面假定;如上組圖,梁底混凝土開(kāi)裂后,截面的應(yīng)力發(fā)生重分布,梁截面中性軸上升,受拉開(kāi)裂區(qū)的鋼筋拉應(yīng)力顯著增加;荷載增加后鋼筋屈服,鋼筋強(qiáng)度充分發(fā)揮,但梁頂受壓區(qū)混凝土還沒(méi)到壓應(yīng)力極限,鋼筋在屈服狀態(tài)下繼續(xù)工作;隨著荷載的持續(xù)增加,受壓區(qū)混凝土達(dá)到壓應(yīng)力極限后被壓碎,試驗(yàn)梁達(dá)到了受力極限狀態(tài)。

        模型表現(xiàn)出的力學(xué)特征符合簡(jiǎn)支梁受力基本特征,可以定性地認(rèn)為該模型是合理的。

        4 有限元計(jì)算的收斂問(wèn)題

        本文計(jì)算時(shí)要考慮銹蝕鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)滑移關(guān)系,故在進(jìn)行非線(xiàn)性分析時(shí)的收斂問(wèn)題是計(jì)算過(guò)程中的關(guān)鍵,對(duì)處理過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)做如下總結(jié):

        4.1 混凝土單元關(guān)鍵項(xiàng)設(shè)置

        有的觀點(diǎn)認(rèn)為,考慮混凝土壓碎時(shí),在混凝土達(dá)到壓碎應(yīng)力之前就會(huì)很容易出現(xiàn)計(jì)算發(fā)散的情況。然而,本文在計(jì)算過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并非如此,考慮壓碎后,混凝土應(yīng)力可以達(dá)到壓碎應(yīng)力且保證收斂。要具體問(wèn)題具體分析,需要多嘗試。

        4.2 加載方式選擇

        當(dāng)計(jì)算模型采用點(diǎn)荷載時(shí),為了避免在加載位置出現(xiàn)結(jié)果奇異,可通過(guò)SOLID45 單元在加載點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)彈性墊板,或者也可以施加面荷載。由于面荷載本身對(duì)加載面有一定的約束作用,所以可能會(huì)在加載面位置發(fā)生應(yīng)力集中。

        4.3 邊界條件形式選擇

        與對(duì)加載方式的選擇相同,要以避免對(duì)計(jì)算構(gòu)件產(chǎn)生多余約束為原則,而不是單純地通過(guò)用面荷載代替點(diǎn)荷載、以面約束代替點(diǎn)約束。

        4.4 收斂精度設(shè)置

        收斂精度的調(diào)整并不能從根本上解決收斂問(wèn)題,如果結(jié)果能收斂,則可以調(diào)整收斂精度;但是如果本身結(jié)果奇異,那么就算再放寬收斂條件也不會(huì)起到好的效果,反而會(huì)導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        本文系統(tǒng)介紹了利用ANSYS 軟件對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行有限元模擬分析的基本方法,并著重闡述了鋼筋銹蝕后的處理思路和方法,提出了鋼筋銹蝕后的粘結(jié)滑移本構(gòu)模型,通過(guò)對(duì)計(jì)算模型結(jié)果的定性分析,認(rèn)為本文計(jì)算模型采用的方法是合理的。最后,對(duì)計(jì)算收斂方面的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),為相關(guān)研究、計(jì)算提供參考。

        猜你喜歡
        本構(gòu)屈服有限元
        牙被拔光也不屈服的史良大律師秘書(shū)
        紅巖春秋(2022年1期)2022-04-12 00:37:34
        離心SC柱混凝土本構(gòu)模型比較研究
        The Classic Lines of A Love so Beautiful
        鋸齒形結(jié)構(gòu)面剪切流變及非線(xiàn)性本構(gòu)模型分析
        一種新型超固結(jié)土三維本構(gòu)模型
        勇敢
        百折不撓
        磨削淬硬殘余應(yīng)力的有限元分析
        基于SolidWorks的吸嘴支撐臂有限元分析
        箱形孔軋制的有限元模擬
        上海金屬(2013年4期)2013-12-20 07:57:18
        91情侣视频| 国产精品中文久久久久久久| 亚洲av综合久久九九| 久久精品国产亚洲vr| 亚洲人成伊人成综合网中文| 熟女人妻在线中文字幕| 在线看片免费人成视频电影| 久久99精品国产99久久| 亚洲一区不卡在线导航| 亚洲成人一区二区三区不卡 | 三级国产精品久久久99| 亚洲精品午夜无码专区| 国产精品麻豆综合在线| 免费国产在线精品三区| 久久精品国产亚洲av成人文字 | 1区2区3区高清视频| 欧洲一区在线观看| 极品精品视频在线观看| 少妇高潮av久久久久久| 欧美最猛黑人xxxx黑人表情 | 欧美丰满熟妇乱xxxxx图片| 色婷婷精品综合久久狠狠| 麻豆成人久久精品一区| 国产亚洲美女精品久久久2020 | 亚洲国产一区一区毛片a| 国产又大又黑又粗免费视频| 亚洲精品久久久久中文字幕二区| 国产欧美亚洲精品第二区首页| 亚洲一区二区三区在线看| 日本真人做人试看60分钟| 日韩A∨精品久久久久| 成年人男女啪啪网站视频| 激情综合五月婷婷久久| 欧美成人片一区二区三区| 国产乱子伦精品免费女| 精品熟女av中文字幕| 人成午夜免费视频无码| 久久国产精品波多野结衣av| 加勒比亚洲视频在线播放| 男女男精品视频网站免费看| 真人无码作爱免费视频禁hnn|