转动裂缝模型在钢筋混凝土构件非线性剪切分析中的应用

发布时间：2018-02-17 00:48

  本文关键词： 钢筋混凝土梁 钢筋混凝土剪力墙 平面膜单元 转动裂缝模型 非线性分析　出处：《建筑结构学报》2014年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：基于钢筋混凝土转动裂缝模型,应用平面膜单元对钢筋混凝土构件进行全过程非线性剪切分析。通过选择材料单轴本构、总结复杂的平面应力状态、归纳三种主应变空间下的主应变状态及其刚度矩阵共轭项计算方法,改善平面膜单元在有限元分析中的数值稳定性。选取弯-剪作用下钢筋混凝土梁与压-弯-剪作用下剪力墙试验建立有限元模型进行对比验证,试验实测与有限元分析结果吻合良好。对比结果表明,全面细致地考虑可能出现的各种应力状态,依据三种主应变空间下的主应变状态及其刚度矩阵计算方法,可以得到较好的有限元分析的数值稳定性和精度,基于转动裂缝模型的平面膜单元为压-弯-剪作用下的钢筋混凝土构件的全过程非线性分析提供了有效的分析途径。
[Abstract]:Based on the rotating crack model of reinforced concrete, the nonlinear shear analysis of reinforced concrete members is carried out by using flat face element. The complex plane stress state is summarized by selecting the uniaxial constitutive structure of the material. Three methods of calculating principal strain state and conjugate term of stiffness matrix in principal strain space are summarized. To improve the numerical stability of flat face element in finite element analysis, the finite element model of reinforced concrete beam under bending and shear action and the shear wall under compression bending shear action are selected to establish the finite element model for comparison and verification. The experimental results are in good agreement with the results of finite element analysis. The comparison results show that all kinds of stress states may be considered comprehensively and meticulously, according to the principal strain states and their stiffness matrix calculation methods under three principal strain spaces. The numerical stability and accuracy of finite element analysis can be obtained. The plane membrane element based on rotational crack model provides an effective way for nonlinear analysis of reinforced concrete members under compression-bending-shear action.
【作者单位】： 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室;
【基金】：国家“十二五”科技支撑计划(2011BAJ09B01,2011BAJ09B02) 国家自然科学基金重点项目(51138007,51378291)
【分类号】：TU375

【参考文献】

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本文编号：1516828