钢筋混凝土梁多裂缝试验与数值模拟研究

发布时间：2020-12-24 02:32

　　钢筋混凝土结构或构件的破坏是裂缝的产生与发展而形成损伤的结果。随着社会经济发展和技术的进步,混凝土建筑朝着体形复杂、功能多样的综合方向发展,对其破坏过程中裂缝的发展问题采用计算机技术作为辅助甚至主要手段进行分析。考察现有的数值分析方法,不少学者对于裂缝的分析都是以单条或者两条裂缝作为模拟结果,很少给出符合实际情况的数值分析结果。针对上述现象,本文通过常见构件钢筋混凝土受弯梁对混凝土进行多裂缝的数值分析。数值模拟的精准性取决于相关问题下材料理论选择的合理性以及不同材料之间相互作用关系的处理。鉴于混凝土材料在实际受力过程中存在刚度退化以及不可逆变形的两大力学特征,本文采用经典塑性理论与损伤理论相结合的塑性损伤理论（CDP）分析裂缝扩展。并在模型已有研究的基础上,深层次解释损伤在CDP和损伤理论中概念的区别以及取值方法。借助ABAQUS有限元软件,建立了钢筋混凝土梁破坏行为模拟的材料非线性数值模型,并对钢筋与混凝土之间作用采用完全粘结关系。通过钢筋混凝土梁四点受弯试验与数值模拟计算对比,研究钢筋混凝土梁多裂纹的发展路径,在两者结果吻合良好的基础上,拓展模拟了钢筋与混凝土之间粘结滑移行为。分析... 

【文章来源】：河北建筑工程学院河北省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

模拟梁的裂缝分布图

混凝土自问世以来,一直被作为重要的建筑材料。因此对于混凝土的研究随着时间的迁移变得越发成熟,现如今有关混凝土的模型如下图2-1所示。结合本文研究模型的内容,在众多混凝土模型中将重点介绍有关塑性模型与损伤模型理论。同时在前人已有的基础上进一步解释塑性损伤模型(CDP)的理论知识[27]并加深对其理解;讨论和确定非线性分析中的参数设置过程的依据。2.2 塑性本构模型

在塑性理论中,材料的稳定性通过应力-应变全曲线的升降变化进行判定,对于曲线中只含有上升趋势的材料判定为稳定材料,如图2-2a所示;而曲线中即含有上升段也含有下降段的材料判定为非稳定材料,如图2-2b所示。图2-2a的稳定材料中,应力与应变呈正比,则,附加应力,符合Drucke公设的概念。图2-2b非稳定材料在下降段后期发生了应变增加的速度远大于应力的下降速度的现象,此为应变软化现象。此间应力与应变呈反比,则,附加应力做功,不符合Drucke公设,则无法解决非稳定性材料的软化问题。


本文编号：2934806