基于ANSYS程序的钢筋混凝土梁非线性数值模拟

采用商用程序ANSYS对不同配筋率的钢筋混凝土梁进行非线性数值分析，以考察不同配筋率对钢筋混凝土梁受弯性能的影响。结合数值模拟分析过程，详细介绍了基于ANSYS程序的钢筋混凝土构件非线性数值分析的关键技术，分析了对不同配筋率的钢筋混凝土粱的刚度变化、破坏特征、截面应力分布、裂缝发展和钢筋、混凝土应力及应变发展过程。     

非线性梁静力学问题的小波有限元方法研究

针对小应变适度挠度的非线性梁,采用变分法和小波有限元离散了其微分方程,推导了其对称和不对称刚度矩阵,结合复数步进法生成切线刚度矩阵,求解了梁中点的位移。结果表明：采用不对称刚度矩阵以及复数步进法生成切线刚度矩阵,与传统有限元对比,小波有限元迭代次数少,数值收敛快,而切线刚度矩阵的显式表达式并不能使迭代收敛。小波有限元数值结果精确可靠,且在两端可移铰接和两端简支边界条件下,其迭代收敛所花时间大幅减少。     

钢筋砼梁非线性平面有限元分析

为了确保计算稳定性和提高计算精度,本文改进了砼梁单元在双向应力作用下的本构关系,自编了钢筋砼梁非线性平面有限元计算程序RCNFEA,对简支梁和两跨连续梁进行了非线性全过程分析,着重研究了连续梁的内力重分布规律,并详细分析了弯矩调幅对低配筋连续梁使用阶段裂缝宽度和挠度的影响,所得结果与试验分析结果基本一致。     

钢筋混凝土梁气囊拟静力加载数值试验分析

基于目前流行的气囊技术,设计了一种适用于梁构件的气囊均布加载拟静力试验装置。基于ABAQUS软件平台fluid cavity功能,建立了该实验装置的精细化有限元分析模型;计算分析了气囊的均布加载效果和传力特性,并将分析结果与传统四点弯加载和理想均布加载进行比较,验证了气囊均布加载的可行性。通过数值模型试验讨论了影响气囊加载试验方法的关键影响因素。结果表明,针对钢筋混凝土梁等非弹性构件进行全过程加载试验,传统四点弯加载方法误差较大,量测结果也不能通过简单的挠度修正系数进行修正。气囊加载技术能够较好地模拟构件全过程均布加载,但应通过数值试验确定适宜的气囊材料参数和约束边界。     

不同卸载情况下碳纤维布加固钢筋混凝土板有限元分析

通过利用大型通用有限元软件ANSYS,对不同卸载情况下碳纤维布加固的钢筋混凝土板的抗弯性能进行了非线性有限元分析.结果发现,对于施加了第一期荷载后须利用碳纤维布加固的钢筋混凝土板,加固前卸荷越多,板的极限承载力越大,越能尽量克服碳纤维布应变滞后,从而尽量发挥碳纤维布的作用。     

位移控制法在钢筋混凝土非线性分析中的应用

用位移控制法能够跟踪结构从开始加荷载直到玻坏的整个过程.介绍位移控制法的原理、具体实施过程,并将其用于钢筋混凝土双向偏压构件的非线性分析,计算结果与其它文献数据和试验数据很吻合.     

FRP加固锈蚀钢筋混凝土梁的受弯性能分析(英文)

采用Ansys有限元软件对8根不同锈蚀率的FRP片材加固钢筋混凝土梁的受弯性能进行数值分析,研究纵筋锈蚀率对FRP加固梁的裂纹开展、破坏模式、承载能力以及延性和变形能力的影响.研究结果表明:低钢筋锈蚀率的梁发生受压区混凝土压碎破坏;中等锈蚀率的梁钢筋屈服后,钢筋与混凝土界面发生黏结滑移,最后FRP剥离破坏;高锈蚀率的梁钢筋没有达到屈服强度便发生黏结滑移,最后发生受压区混凝土压碎破坏.钢筋锈蚀越严重,FRP加固钢筋混凝土梁的承载力降低得越多.试件RCB-1(锈蚀率为0)的承载力为115 kN,而试件RCB-7(锈蚀率为20%)的承载力仅为42 kN.与FRP加固未锈蚀的钢筋混凝土梁相比,FRP加固锈蚀钢筋混凝土梁的变形能力较高.试件RCB-1和试件RCB-7的最大跨中挠度分别为20 mm和35 mm,而试件RCB-5(锈蚀率为10%)的最大跨中挠度达到了60 mm.     

有限元法在钢混结构非线性分析中的应用

有限元法在钢筋混凝土结构非线性分析中,充分体现了它"全过程仿真"的特点,和传统的线弹性分析及常规计算模型相比,它的适应性更强,力学概念更加明确,分析过程更加精确。由于钢筋混凝土结构的特点及其非线性理论的发展和完善,使有限元方法在解决混凝土的破坏准则、本构模型、钢筋与混凝土之间的关系模型、裂缝问题以及过程分析的计算机程序实现等问题中得到广泛应用,具有广阔的发展前景。     

钢筋混凝土T型截面梁的优化设计

以T型截面梁单位长度造价最低为追求目标，对钢筋混凝土梁正截面承载力的约束条件进行了优化，并推导出简单实用的T型截面梁的优化设计公式。     

有限板宽孔边应力集中的非线性有限元分析

对有限板宽孔边应力集中问题进行非线性有限元分析,分析结果表明,孔边应力集中系数不仅与板宽、孔径大小有关,而且还与材料的性质、所处的状态也有关.     

Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Plate Impacted by Block

A new concept of structurally dissipating rock-shed （SDR） was developed by the lab of Tonello IC and LOCIE-ESIGEC （ France）. To decide the dimension of the plate used in SDR, an ANSYS model which could simulate the impact of rock in the centre of the plate was established by Fabien Delhomme. By using this model, some finite element analyses are carried out in the present paper. Firstly, a plate impacted by a block is numerically simulated, the numerical results obtained from different mesh sizes are compared and the accuracy of the finite element model is verified. Then, the dynamic response of the plate impacted at the boundary and in the medium part is computed. By analyzing the stress in rebar, the most dangerous region of impact of plate was found. For a rectangular plate, the most dangerous region is at the corner of the plate when a block drops in. Finally, the whole deformation process of the plate under dropping block was simulated and a simplified definition （ effect zone） to describe the deformation process in different positions of plate was given. From this study, it is found that the impact only affects heavily within the effect zone.     

Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Plate Impacted by Block

A new concept of structurally dissipating rock-shed (SDR) was developed by the lab of Tonello IC and LOCIE-ESIGEC (France). To decide the dimension of the plate used in SDR, an ANSYS model which could simulate the impact of rock in the centre of the plate was established by Fabien Delhomme. By using this model, some finite element analyses are carried out in the present paper. Firstly, a plate impacted by a block is numerically simulated, the numerical results obtained from different mesh sizes are compared and the accuracy of the finite element model is verified. Then, the dynamic response of the plate impacted at the boundary and in the medium part is computed. By analyzing the stress in rebar, the most dangerous region of impact of plate was found. For a rectangular plate, the most dangerous region is at the corner of the plate when a block drops in. Finally, the whole deformation process of the plate under dropping block was simulated and a simplified definition (effect zone) to describe the deformation process in different positions of plate was given. From this study, it is found that the impact only affects heavily within the effect zone.     

数值仿真分析技术在混凝土结构教学中的应用——以钢筋混凝土双向板受力分析为例

为解决目前工程结构教学试验现状及存在问题,提出将计算机数值仿真分析技术运用到混凝土结构教学中。以钢筋混凝土双向板单调均布载荷下受力全过程非线性模拟分析为教学案例,再现钢筋混凝土双向板完整破坏过程、力学特征;不仅一定程度上弥补了理论教学与实验教学的不足,而且激发了学生自主学习的兴趣,培养了学生"研究性学习、探究性学习"能力。     

宽肢T形混凝土异型柱的有限元分析

按不同肢厚比设计了3组计算模型,应用ADINA有限元软件分析宽肢T形截面柱在单调荷载作用下的非线性特性,分析了轴压比、水平力作用方向对其承载能力的影响,并通过对柱底部钢筋与混凝土单元的应力、应变随荷载增加而变化的情况的分析,验证了宽肢异形柱对平截面假定的适用性。     

钢筋混凝土框排架结构动力特性的试验研究及有限元分析

以某大型火力发电厂主厂房钢筋混凝土框排架结构为原型,对1/7框排架子空间模型进行激振法的动力特性试验,得到该模型结构的前三阶频率和振型,并由相似关系推导原型结构动力特性;以原型结构建立平面及空间有限元模型,采用ANSYS有限元软件进行模态分析,研究此类不规则结构的空间动力特性.     

O形密封圈的非线性有限元分析

利用大型有限元分析软件ANSYS，考察了橡胶O形圈的大变形引起的几何非线性和接触非线性，建立了橡胶O形圈和沟槽接触的轴对称非线性有限元分析模型，分析了橡胶O形圈在安装使用中，其沟槽内的接触情况和橡胶O形圈内应力的分布规律，为橡胶密封件的设计开辟了一条新方法。从而为进一步可靠设计、优化橡胶O形圈提供了理论依据。     

箍筋约束高强混凝土柱应力应变曲线的非线性有限元分析

利用ANSYS模拟四根不同配箍率的高强混凝土轴压柱,分析了各柱的裂缝图和应力应变曲线。结果表明,随着配箍率的增加,柱的延性和承载力可以得到提高;较好的验证了文献中的箍筋作用机理。     

两等跨曲线连续梁模态试验及有限元分析

为了得到曲线连续梁的固有频率和振型,以便为桥梁检测提供校核依据;有机地结合了有限元模态分析方法和试验模态分析方法,对某两等跨曲线连续梁进行了模态分析,得到曲梁的前4阶频率及振型,并将试验结果与有限元计算结果进行对比。结果表明:除去一阶频率误差较大外,第2~4阶相对误差均小于4%,振型基本吻合;一阶固有频率受扭转影响较大,第2~4阶频率受扭转影响依次减小;曲梁前4阶频率均小于等跨直梁。